DE2306092B2

DE2306092B2 - Schwingungserreger für die Untersuchung von Anordnungen

Info

Publication number: DE2306092B2
Application number: DE2306092A
Authority: DE
Inventors: Jean-Francois Paris Boisseau
Original assignee: Office National dEtudes et de Recherches Aerospatiales ONERA
Current assignee: Office National dEtudes et de Recherches Aerospatiales ONERA
Priority date: 1972-02-18
Filing date: 1973-02-08
Publication date: 1974-02-21
Also published as: FR2211788B2; DE2306092A1; GB1407924A; FR2211788A2; DE2306092C3; US3855487A

Description

Gegenstand der Erfindung ist ein Schwingungserreger für die Untersuchung von Anordnungen, welcher eine besonders vorteilhafte Anwendung in dem Fall findet, in welchem die Anordnung gleichzeitig mit der Wirkung des Erregers der Wirkung äußerer Beanspruchungen ausgesetzt ist, insbesondere veränderlicher und unbestimmter äußerer Beanspruchungen, welche einen zufälligen Charakter haben können, wie dies bei einem Flugzeugflügel der Fall ist, welcher in einen eine Relativbewegung ausführenden Luftstrom eintaucht und zu Schwingungen angeregt wird.

Die Erfindung betrifft die Schwingungserreger, welche mit einer hin- und hergehenden Bewegung einer trägen Masse gemäß einer Translationsbewegung in dem einen und dem anderen Sinn arbeiten. Bei den bekannten Erregern dieser Art hängen die Bewegungen der trägen Masse nicht nur von dem für diese vorgesehenen Antriebsmittel ab, sondern auch von der Wirkung der auf die Anordnung wirkenden äußeren Beanspruchungen, und es hat sich gezeigt, daß unter gewissen Bedingungen diese Bewegungen in zu starkem Maße verstärkt werden, bis die für ihre Begrenzung vorgesehenen Anschläge zerstört oder beschädigt werden.

Die Erfindung hat einen Schwingungserreger zum Gegenstand, welcher so ausgebildet ist, daß die Übertragung der Wirkungen der äußeren Beanspruchungen auf die träge Masse eine Schwächung gegenüber

der Übertragung der von den Antriebsmitteln des Erregers herrührenden Erregerkräfte erfährt.

Bei den meisten bekannten Erregern mit einer linearen Translationsbewegung der tragen Masse in dem einen und dem anderen Siv»n wird die Bewegung durch abwechselnd in entgegengesetzten Richtungen wirkende elektromagnetische Anziehungskräfte erzeugt. Es ist ferner die Benutzung eines s;ch stetig in dem gleichen Sinn drehenden und mit der Masse durch einen Kurbeltrieb verbundenen Motors vorgeschlagen worden.

Demgegenüber ist der erfindungsgemäße Schwingungserreger dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsmittel eine sich abwechselnd in dem einen und dem anderen Sinn drehende Ausrüstung umfassen, wobei die Umwandlung der Drehbewegung in eine geradlinige Bewegung durch eine zweiteilige Vorrichtung oder ein mechanisches Paar erfolgt.

Es hat sich nämJich gezeigt, daß die auf die in Schwingung versetzte Anordnung wirkenden äußeren Beanspruchungen dann so weit geschwächt werden können, daß die hin- und hergehenden Bewegungen dieser Masse in dem einen und dem anderen Sinn gemäß einer geradlinigen Bewegung praktisch diejenigen bleiben, welche von der Wirkung der Antriebsmittel herrühren, oder sich wenigstens von den vorgesehenen Bewegungen nur so wenig unterscheiden, daß sie die Untersuchung nicht stören können.

Es kann angenommen werden, daß diese relative Unempfindlichkeit für die äußeren Beanspruchungen von der durch die sich drehende Ausrüstung eingeführten Drehungsträgheit herrührt, welche hier ähnlich wirkt wie in der bei der Untersuchung der Wirkung der Erdbeschleunigung wohlbekannten Atwood-Maschine.

Der eriindungsgemäße Schwingungserreger ermöglicht daher die Untersuchung von Anordnungen, welche äußeren Beanspruchungen ausgesetzt sind, welche kräftig, unbestimmt und zufällig sein können, ohne daß diese äußeren Beanspruchungen die Apparatur und die Ergebnisse der Untersuchung beeinträchtigen. Er ermöglicht so Untersuchungen, welche bisher nicht ausgeführt werden konnten, insbesondere von Flugzeugtragwerken, für welche er außerdem infolge seines geringen Platzbedarfs besonders geeignet ist.

Die Erfindung betrifft ferner eine Ausführungsform, welche dadurch gekennzeichnet ist, daß das Antriebsmittel des Erregers durch einen Elektromotor gebildet wird, welcher sich in dem einen und dem anderen Sinn drehen kann, wobei als Antriebsmittel insbesondere ein als Servomotor ausgebildeter Elektromotor benutzt wird, welcher ein Gleichstrommotor mit einem Rotor geringer Masse ist, welcher mit Strom in dem einen und dem anderen Sinn gespeist wird, was einem Drehantrieb des Rotors in dem einen und dem anderen Sinn entspricht.

Der Speisestrom kann Sinusform haben oder auch auf andere Weise veränderlich sein und sogar einen zufälligen Charakter haben.

Die Umwandlung der Bewegung des Rotors des Motors kann durch eine beliebige Vorrichtung zur Umwandlung einer Drehbewegung in eine Translationsbewegung erfolgen, und die Erfindung sieht hierfür die Benutzung einer besonders einfachen Vorrichtung vor, welche durch ein Ritzel und eine Zahnstange oder eine geradlinige Verzahnung gebildet wird.

Die Erfindung umfaßt auch die Verwendung eines Schneckenrades und einer Schnecke oder einer Schraube und einer Mutter, unabhängig davon, ob diese Vorrichtung umkehrbar oder selbstsperrend ist.

Die Erfindung ist nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnung beispielshalber erläutert.

Fig. 1 ist eine schaubildliche Ansicht eines erfindungsgemäßen Schwingungserregers; F i g. 2 zeigt Schaubilder;

F i g. 3 ist eine schematische Schnittansicht einer anderen Ausführungsform eines in einen Flugzeugflügel eingebauten erfindungsgemäßen Erregers;

F i g. 4 ist ein Schnitt längs der Linie 4-4 der Fig.3;

F i g. 5 zeigt Schaubilder;

Fig. 6 zeigt eine Seitenansicht einer anderen Ausführungsform unter Wegbrechung von Teilen;

Fig. 7 ist ein Schnitt längs der Linie7-7 der Fig. 6;

F i g. 8 ist eine geschnittene Teilansicht in größerem Maßstab;

F i g. 9 ist eine schematische, lotrecht geschnittene Ansicht einer weiteren Ausführungsform; Fig. 10 ist eine entsprechende Draufsicht;

Fig. 11 ist eine geschnittene Teilansicht in größerem Maßstab.

Bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform enthält der Schwingungserzeuger zwei parallele Ständer 1 und 2, von denen wenigstens einer Mittel zur Befestigung an der in Schwingungen zu versetzenden Anordnung aufweist. Die Ständer sind durch zwei parallele Führungsstangen 3 und 4 verbunden, weiche durch Bohrungen 5 und 6 eines Schlittens 7 treten, dessen Translationsbewegung in dem einen und dem anderen Sinn gemäß dem Doppelpfeil durch axiale Kugelführungen 8 und 9, deren Achsen auf die Achse der Stange 4 ausgerichtet sind, sowie durch Kugellager 10 und 11 geführt werden, welche mit der Stange 3 zusammenwirken, und deren Achsen 12 und 13 senkrecht zu der Achse derselben liegen.

Die großen Seiten 14 und 15 des Schlittens 7 von allgemein parallelepipedischer Form besitzen Durchlässe 16 und 17 für Wellenabschnitte 18 und 19 einer Welle, welche den Rotoren 20 und 21 von zwei Elektromotoren 22 und 23 des als Servomotoren benutzten Typs gemeinsam ist und deren Enden 24 und 25 über den Gehäusen 26 und 27 der Motoren vorspringen. Diese Vorsprünge können zur lösbaren Anbringung von Lochscheiben 28 und 29 mit Hilfe von in Gewindebohrungen 30 und 31 eingeschraubten Schrauben dienen.

Ein von den Wellenabschnitten 18 und 19 getragenes und an diesen befestigtes Ritzel 32 mit Stirnverzahnung wirkt mit einer Zahnstangenverzahnung 33 zusammen, welche an einer zwischen den Ständern 1 und 2 angeordneten, an diesen befestigten Schiene 34 gebildet ist, welche zu den Stangen 3 und 4 parallel ist und durch in den Seiten 40 und 41 des Schlitzes 7 ausgebildete Durchlässe 33_t und 33., tritt. Federn 35 bis 38, von denen bei dem dargestellten Beispiel vier vorhanden sind, sind in der die Achse 39 der den Motoren 22 und 23 gemeinsamen Welle enthaltenden Ebene zwischen den (in der Figur) lotrechten kleinen Seiten 40 und 41 des Schlittens und den Innenflächen 42 und 43 der Ständer 1 und angeordnet.

Für jede Untersuchung einer Anordnung werden die mechanischen Kenngrößen der Federn so ge-

wählt, daß die Eigenfrequenz der in Bewegung befindlichen Teile, welche ein System mit Massen, einer Drehungsträgheit und einer Riickholsteifigkeit bilden, außerhalb des für die Untersuchung vorgesehenen Frequenzbereichs liegt.

Nicht dargestellte Sicherheitsanschläge sind an den Innenflächen der Ständer 1 und 2 angeordnet, um den elektrischen Speisestrom der Motoren zu unterbrechen, wenn die Bewegungen des Schlittens 7 größer als ein bestimmter Hub werden.

Diese Anschläge können durch Hubbegrenzungsvorrichtungen vervollständigt werden, welche einen etwaigen Anschlag des Schlittens 7 aufnehmen können.

Die Motoren 22 und 23 werden durch von einem Stromgenerator 53 kommende Stromkreise 51 und 52 so gespeist, daß sich die Rotoren 20 und 21 zunächst in einem Sinn, hierauf in dem anderen Sinn, hierauf von neuem in dem ersten Sinn drehen, usw.

Wenn sich die Rotoren z. B. in dem Sinn des Pfeils /j drehen, bewegt sich die durch den Schlitten 7 und die beiden Motoren 22 und 23 gebildete bewegliche Ausrüstung in dem Sinn des Pfeils F₁, wobei das Ritzel 32 mit der Zahnstangenverzahnung 33 kämmt. Die bewegliche Ausrüstung nähert sich so dem Ständer 1. Bei der Umsteuerung der Drehbewegung der Rotoren bewegt sich die durch den Schlitten 7 und die Motoren 22 und 23 gebildete Anordnung in entgegengesetztem Sinn, d. h. in dem Sinn des Pfeils F.„ und nähert sich dem Ständer 2. Diese hin und her gehende Bewegung der durch den Schlitten 7 und die Motoren 22 und 23 gebildeten trägers Masse versetzt die Anordnung in Schwingungen, an welcher der Erreger durch einen der Ständer 1 oder 2, oder auch durch beide Ständer, befestigt ist.

Es hat sich gezeigt, daß die Wirkungen der auf die Anordnung wirkenden äußeren Beanspruchungen nur geschwächt auf die die träge Masse bildende Anordnung übertragen werden und daß insbesondere die Schwächung so groß ist, daß die Amplitude der Bewegung dieser Masse nicht einen bestimmten Wert übersteigt.

Es hat sich ferner gezeigt, daß der Schwächungsgrad durch die Anbringung von Scheiben 28 und 29 geeigneter Masse eingestellt werden kann, was bestätigt, daß diese Schwächung von der Drehungsträgheit herrührt, welche durch die sich drehende Anordnung eingeführt wird, welche durch die Rotoren 20 und 21 der Motoren, das Ritzel 32 und gegebenenfalls die Scheiben 28 und 29 gebildet wird.

Der Schwächungsgrad hängt auch von dem Durchmesser des Ritzels ab, welches der durch das Ritzel und die Zahnstange gebildeten Vorrichtung zur Umwandlung der Drehbewegung in eine Translationsbewegung angehört.

Durch die Wahl des Durchmessers des Ritzels 10 und gegebenenfalls der Massen der Trägheitsscheiben ist es möglich, gleichzeitig die Anordnung in der für die Untersuchung erforderlichen Weise in Schwingungen zu versetzen und die Wirkung der äußeren Beanspruchungen so weit zu schwächen, daß übermäßige Amplituden der Translationsbewegungen der trägen Masse vermieden werden.

Ein derartiger Erreger kann so angebracht werden, daß die hin und her gehende Wechselbewegimg waagerecht verläuft, wie in Fig. 1 dargestellt Er kann aber auch so angebracht werden, daß die Translationsbewegung der trägen Masse lotrecht erfolgt Es kann dann eine Feder zum Ausgleich des Gewichts dieser Masse vorgesehen werden.

In das Schaubild der F i g. 2 ist als Abszisse ein Abmessungsparameter eingetragen, welcher z. B. das Verhältnis zwischen dem Halbmesser r des Ritzels und einem Bezugshalbmesser /₀ ist, welcher eine Funktion der gesamten Masse, welcher eine Translationsbewegung erteilt wird, und des Drehungsträgheitsmoments der drehbaren Teile ist, während als Ordinaten der Wert der auf die Anordnung übertragenen Beanspruchungen aufgetragen ist.

Die Kurve m stellt für ein konstantes Antriebsmoment die auf die träge Masse von dem Erreger übertragene Beanspruchung dar. Diese Kurve zeigt ein Maximum an dem Punkt n, welcher dem Wert 1 des Verhältnisses r/r₀ entspricht, d. h. einem Ritzel, dessen Halbmesser gerade r₀ beträgt.

In das gleiche Schaubild ist die Kurve ρ eingezeichnet, welche den auf die träge Masse übertragenen Bruchteil der äußeren Beanspruchung kennzeichnet. Das Schaubild zeigt, daß für den Wert r₀ des Halbmessers des Ritzels nur die Hälfte der äußeren Beanspruchungen auf die träge Masse übertragen wird, was deutlich die durch den erfindungsgemäßen Erreger erzielte Schwächung der äußeren Beanspruchungen und seine Wirksamkeit zur Schwingungserzeugung zum Ausdruck bringt.

Nachstehend sind beispielshalber die hauptsächlichen Kenngrößen eines ausgeführten Schwingungserregers angegeben:

— zwei gekuppelte Motoren zum Antrieb eines Ritzels mit einem Teilkreisdurchmesser von 11,2 mm;

— Drehungsrrägheitsmoment: 8,5.10~⁶m²-kg;

— bewegliche Masse: 2,7 kg;

— Speisung unter 18 VoJt mit einem aufgezwungenen Strom mit einem Effektivwert von 10 A;

— Antriebsmoment: 0,25 Meter-Newton;

— benutzter Frequenzbereich: 0,1 bis 30 Hz;

— Beanspruchung der Anordnung: 40 Newton;

— Schwächung der auf die Anordnung ausgeübten äußeren Beanspruchungen: 10 %>.

Zur Erzielung einer größeren Schwächung wird, wie oben angegeben, auf jedes Ende der Antriebswellen eine Scheibe aufgesetzt.

Bei einer Zusatzmasse von 238 g beträgt das zusätzliche Trägheitsmoment 47,6.10~⁷ m² kg.

Bei der gleichen Speisung ist das Antriebsmoment das gleiche, und man erhält eine Beanspruchung der Anordnung von 27 Newton und eine Schwächung dei auf die Anordnung wirkenden äußeren Beanspruchungen von 40 %>.

In F i g. 3 ist die in Schwingungen zu versetzende Anordnung ein Flugzeugflügel A eines fliegenden Flugzeugs, und es sollen die räumlichen und zeitlichen Verformungen des Flügels unter der Wirkung von Schwingungen bestimmt werden, welche in einer lotrechten Richtung in einer Zone a des Flügels erzeugt werden, welcher gleichzeitig kräftigen Störbeanspnichungen ausgesetzt wird, wie sie von atmosphärischen Wirbelerscheinungen herrühren.

Der erfindungsgemäße Schwingungserreger wird in der gewünschten Zone α fest mit dem zu untersuchenden Flügel A verbunden. Er besitzt zwei parallele Fußteile 111 und 112 (F i g. 3 und 4), zwischen welchen zwei Säulen 113 und 114 angeordnet sind. An dem Fußteil 112 ist das Gehäuse eines Elektromotors

7 8

115 mit zwei Drehrichtungen und geringer Trägheit entstehen, daß auf den Flügel das Mittel, in welches befestigt wie dies einer Ausführung als Servomotor er eintaucht und welches ihm gegenüber eine schnelle entspricht wobei die Welle des Motors ein Endstück Relativbewegung ausführt, wirkt, äußere Beanspru-

116 antreibt, welches einen Teil eines hohlen zylin- chungen auf den Schwingungserzeuger ausgeübt werdrischen Stabes 117 bildet, welcher ein verhältnis- 5 den, werden diese nicht auf die bewegliche Ausrurnäßi» sehr kleines Trägheitsmoment hat und auf sei- stung des Generators übertragen, so daß die Erregung ner'Außenfläche 118 ein Gewinde 119 trägt. Das durch Trägheitswirkung infolge der Wechselbeweandere Ende des hohlen Stabes oder der hohlen gung der durch die Scheibe 124 gebildeten schweren Schraube 117 wird durch einen in dem Fußteil 111 Masse die vorgesehene bleibt.

drehbar gelagerten Wellenstumpf 120 gebildet. Mit io In dem Schaubild der Fig. 5 zeigt die Lime Ll dem Gewinde 119 wirkt das Innengewinde 121 einer den Wert des Moments, welches unter Ausgang von ringförmigen Mutter 122 und das Innengewinde 125 einer konstanten äußeren Kraft durch ein System einer massiven ringförmigen Scheibe 124 zusammen. mit Schraube und Mutter aus Werkstoffen mit ver-Die durch Federn 123' zusammendrückende Schrau- schiedenen Reibungskoeffizienten übertragen wird, ben 123 befestigte ringförmige Mutter 122 bildet eine 15 deren Werte in Reibungswinkeln als Abszissen aufVorrichtung zur Einstellung des gegenseitigen Spiels getragen sind. Das Schaubild zeigt, daß von einem des Gewindes 119 der Schraube 117 und des Innen- Reibungswinkel von 10^c an die Selbstsperrung ergewindes 123 der massiven Scheibe 124. reicht ist.

Die Scheibe 124 besitzt an zwei diametral gegen- In der gleichen Figur ist ein weiteres Schaubild

überliegenden Zonen Durchlässe 127 und 128 für 20 dargestellt, welches durch die Linie L 2 in Funktion

ihre Gleitführung an den Säulen 113 und 114. des Reibungswinkels die Werte der Beanspruchung

Sch raubenfedern 130 und 131 umgeben die unteren angibt, welche auf die Anordnung durch ein konstan-

Abschnitte der Säulen 113 und 114 und stützen sich tes Moment übertragen wird, welches von dem Elek-

an der Unterseite 132 der schweren Scheibe 124 ab. tromotor auf die Schraube des Generators ausgeübt

Die Länge und die Kraft der Federn 130 und 131 25 wird. ........ . „ _K · ,,, _u,

sind so bemessen daß sich die Scheibe 124, wenn sie Aus dem Schaubild geht hervor, daß bei Wahl von

mit ihrem Eigengewicht auf den Federn aufliegt, einem Reibungswinkel von 10° entsprechenden

bleich weit von den Enden der Schraube 117 entfernt Werkstoffen für das beschriebene Ausführungsbei-

befindet ^spiel ^^ε übertragung der von dem Arbeiten des

Der Motor 115 wird mit einem sinusförmigen 30 Elektromotors herrührenden Beanspruchungen auf

St'om ^speist und dreht sich in dem einen und dem die Anordnung noch annehmbar ist, deren Wert

anderen Sinn, so daß er der Schraube 117 eine peri- durch den Punkt pl dargestellt wird dessen Ordi-

odische Bewegung erteilt Durch das Zusammenwirken nate zwar kleiner als die des einer Reibung Null ent-

des Gewindes 119 der Schraube mit dem Innenge- sprechenden Punkts pl ist, während keine äußere

winde 1">5 der die Aufgabe einer Mutter erfüllenden 35 Beanspruchung übertragen wird, wie dies der Punkt

Scheibe 124 wird der Scheibe eine Bewegung in dem ρ3 zeigt, dessen Ordinate Null ist.

einen und dem anderen Sinn nach oben und nach In dem Schaubild entsprechen die Werte einem

unten erteilt, wobei sie durch die Säulen 113 und 114 Schraubengewinde mit Rechteckquerschnitt, wobei

geführt wird. Die hin und her gehende Bewegung der der Schraubenwinkel 10° betragt,

durch die Scheibe 124 gebildeten schwerer. Masse 40 Die Werkstoffe wirken praktisch mit »trockener«

erzeugt durch Trägheit Schwingungen der Anord- Reibung gemäß dem Coulombschen Gesetz zusam-

rune d h des Tra<nverks oder des Flügels Λ, in men. Die Werte des Moments Ll sind m Newton je

welchem der Generator befestigt ist, und zwar mit Meter und die Werte der Kraft L 2 in Newton aus-

einer Frequenz welche durch die Wahl der Periode gedruckt.

des SoeTsestroms des Elektromotors 115 eingestellt 45 Bei der in F i g. 6 bis 8 dargestellten Ausfuhrungs-

des Speisestroms des tieKirom 5 _{form enthjüt} ^ _Vorrichtung _{einen Fußtd] 181 auf}

^ie" Vorrichtung weist Sicherheitsanschläge 145 welchem zwei oben durch eine Schiene 184 verbun-

A λ λ< 4Γ im«, Hpn ςηρϊςρςΓτοΓη des Motors dene Säulen 182 und 183 errichtet sind. An dem

umerbiechen' wet die 'e.efiSgTnden £L Fußteil 181 ist eine Muffe 185 mit einem Innenge-

unterbrechen J^JÄg¹^ _treff_{en 50 winde} 186 befestigt. Das Innengewinde kann Recht-

Dzw. Ui uer iviuuo! eckquerschnitt oder Dreieckquerschnitt haben. Bei

der in F i g. 6 dargestellten Ausführung hat es Recht-

<= "■" "j: " „_o°--,ncrhtr sinusförmige Er- eckquerschnitt. In das Innengewinde 186 greifen die

117 ermöglichen die gewünschte sinusförmig tr J^ ^ ^. ^^^ ^₇ ^ ^ _{lgg dn}

Federn 55 Jedes Ende 187 verzweigt sich zu zwei Fingern 189

undTif-ie1cht"das~ Gewicht der Scheibe aus und 190, deren Abstand durch eine Schraube 191

- j ... , . ° , ,? Z j„rrh rfpn Rotor des Mo- mit entgegengesetzten Gewinden einstellbar ist,

und gewährleistet fur <üe du ^{ch den} J⁰^ ^ ^ _welche ätVden Fingern 189 und 190 vorgesehe-

tors, die Schraube 11' ™^d *^e X^tdereitellung _nen Innengewinden 192 und 193 zusammenwirken,

bewegliche Ausrüstung die gleiche mittlere Menu g ^ Schenkel 187 wirkt mit seinen Außenflä-

wahrend des ganzen Arbeitens Richtung chen 194 und 195 mit den gegenüberliegenden

ariS Si K SdieⁿniS SlSng bei* Flächen 196 und 197 des Innengewindes 186 zusam-

behalten/inden, an.^^^£Γΐη^S Tr Stern 188 wird von der Ausgangswelle 198

π- ϊ\%i^h%^S1? Z^iSabStzen 65 eines zwischen den Säulenl82 und 183 untergebrach-

WenrinfSe fe auf^e Anordung wirkenden ten Elektromotors 199 getragen. Das Gehäuse des

Wenn infolge der auf die απογ j, ^ _j:_ ^^ .^ ^_{ ^ ^ ^^ _{J9g abgewandten sdte}

an einer Platte 200 befestigt, weiche in zwei diametral

ff! 3 8 28 Λ

gegenüberliegenden Zonen Durchlässe 201 und 202 für ihre Gleitführung durch die Säulen 182 und 183 besitzt.

Die Säulen werden von Schraubenfedern 203 und 204 umgeben, welche sich an der Oberseite 205 des Fußteils 181 bzw. an der Unterseite 206 der Platte 200 abstützen.

Bei dieser Ausführungsform bildet der Elektromotor 199 einen Teil der schweren Masse, deren Wechselbewegungen durch Trägheit die Schwingungen der Anordnung erzeugen, an welcher der Generator befestigt ist.

Bei der in F i g. 9 bis 11 dargestellten Ausführungsform ist an der Welle 220 des Elektromotors 22reine Platte 222 in Form eines Sterns mit drei Schenkeln befestigt, in deren jedem ohne Spiel ein Stab 223 gleitet, dessen äußeres Ende in einen Finger 224 ausläuft. Die Oberseite 229 und die Unterseite 230 der Finger werden gegen die gegenüberliegenden Seiten 231 bzw. 232 eines Innengewindes 233 an der Innenfläche 234 eines Schaftes 235 durch die Wirkung eines auf die Welle 220 aufgeschobenen radial dehnbaren elastischen Blocks 250, welcher durch eine Mutter 251 zusammengedrückt wird, welche mit einem an dem Ende der Welle 220 vorgesehenen Gewinde 222 zusammenwirkt, gedrückt.

Ein Fußteü 236 des Schafts 235 ermöglicht die Befestigung des Generators an der zu untersuchenden Anordnung mit Hilfe von Löchern 237.

An dem Gehäuse des Motors 221 befestigte radiale Ansätze 238 wirken mit lotrechten Nuten 229 zusammen, welche an der Innenfläche des Schafts 235 über dem Innengewinde 233 vorgesehen sind.

An den Enden 241 von von dem oberen Teil des Schafts 235 ausgehenden kleinen Auslegern 240 sind Schraubenfedern 242 befestigt, deren andere Enden 243 an dem Gehäuse des Motors 221 befestigt sind. Die Arbeitsweise entspricht der der vorhergehenden Ausführungsformen. Die Drehung der Welle 220 treibt den Stern 222 an und erzeugt durch das Zusammenwirken der Finger 224 der Schenkel 223 des Sterns mit dem Innengewinde 233 eine lotrechte

ίο Wechselbewegung des den Motor 221 enthaltenden, gegebenenfalls belasteten Gehäuses in dem einen Sinn oder dem anderen, je nach dem Drehsinn der Welle 220, und erzeugt durch Trägheitswirkung Schwingungen der Anordnung, z. B. des Flügels A, in welcher der Generator befestigt ist.

Die Federn 242 gleichen das Gewicht der eine Wechselbewegung ausführenden Masse aus und halten diese in einer konstanten mittleren Stellung.
Infolge der Nichtumkehrbarkeit des durch das mit den Fingern 224 der Arme 223 zusammenwirkende Innengewinde 233 gebildeten Bewegungsübertragers werden die auf die Anordnung, z. B. infolge von Wirbelerscheinungen, wirkenden Beanspruchungen nicht auf die schwingende Masse übertragen und verändern

daher nicht den Schwingungszustand derselben.

Es können Kontakte vorgesehen werden, welche die. Speisung des Motors unterbrechen, wenn die Amplitude der Schwingungen einen vorbestimmten Weit übersteigt.

Eine derartige Ausführungsform hat eine verhältnismäßig sehr kleine Höhe, was ihre Unterbringung innerhalb eines Flugzeugflügels geringer Dicke gestattet.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Schwingungserreger zur Untersuchung von Anordnungen, insbesondere von Flugzeugtragwerken, mit einer von einem rotierenden Motor in eine geradlinige Wechselbewegung versetzten Masse, dadurch gekennzeichnet, daß der rotierende Motor (22, 23-115-199-221) zwei Drehrichtungen hat, welche den beiden Richtungen dei geradlinigen Bewegung der Masse (7, 22, 23-124-199-221) entsprechen.

2. Schwingungserreger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Umformung der Drehbewegung des Mctors in die geradlinige Bewegung der Masse durch eine zweiteilige mechanische Anordnung oder ein mechanisches Paar erfolgt.

3. Schwingungserreger nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zweiteilige An-Ordnung nicht umkehrbar oder selbstsperrend ist.

4. Schwingungserreger nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die nicht umkehrbare zweiteilige Anordnung miteinander zusammenwirkende, gegenüber der geradlinigen Bewegung schräg liegende Oberflächen aufweist.

5. Schwingungserreger nach Ansprach 4, dadurch gekennzeichnet, daß die nicht umkehrbare zweiteilige Anordnung durch eine Schraube und eine Mutter gebildet ist.

6. Schwingungserreger nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die zweiteilige Anordnung mit schraubenförmigen Kurvenbahnen versehen ist.

7. Schwingungserreger nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die zweiteilige Anordnung durch ein Schneckenrad und eine Schnecke gebildet ist.

8. Schwingungserreger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die den Antriebsmitteln angehörenden drehbaren Teile ein geringes Trägheitsmoment besitzen.

9. Schwingungserreger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor mit zwei Laufrichtungen ein nach Art eines Servomotors ausgebildeter Elektromotor (22, 23-115) ist.

10. Schwingungserreger nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kenngrößen des Gewindes und die des die Schraube und/oder die Mutter bildenden Werkstoffs so gewählt sind, daß die Übertragungsanordnung an der Grenze zwischen der Nichtumkehrbarkeit und der Umkehrbarkeit arbeitet.

11. Schwingungserreger nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß sich das Gewinde (119) an einem an der Welle des Motors (115) befestigten Rohr (117) befindet und daß das Innengewinde (125) durch die Öffnung einer ringförmigen schweren Scheibe (124) gebildet ist, deren Umfang mit Führungssäulen (113, 114) zusammenwirkt.

12. Schwingungserreger nach Anspruch 1.1, dadurch gekennzeichnet, daß die Säulen (113, 114) einem rechteckigen Rahmen angehören, von welchem eine dritte Seite (112) den Elektromotor (115) trägt und eine vierte Seite (111) zur Befestigung an der zu untersuchenden Anordnung dient.

13. Schwingungserreger nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Innengewinde mit einer Vorrichtung zur Einstellung des Spiels (122, 123,123') versehen ist.

14. Schwingungserreger nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheibe Durchlässe (127, 128) für die Führung ihrer Translationsbewegung aufweist.

15. Schwingungserreger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor (199, 221) einen Teil der eine Wechselbewegung ausführenden Masse bildet.

16. Schwingungserreger nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Motorwelle einen Stern (222) trägt, dessen Schenkelenden mit dem Innengewinde (233) einer festen Muffe zur Umwandlung der Drehbewegung der Motorwelle in eine Translationsbewegung der Moioranordnung zusammenwirken.

17. Schwingungserreger nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Innengewinde (233), mit welchem die Enden der Schenkel des Sterns zusammenwirken, an einem den Motor umgebenden Schaft (235) vorgesehen ist.

18. Schwingungserreger nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaft (235) Mittel zur Führung der Translationsbewegung der Motoranordnung aufweist.

19. Schwingungserreger nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaft Ausleger (240) zum Anhaken von Federn (242) trägt, deren andere Enden an die Motöranordnung (221) angehakt sind.