DE635942C

DE635942C - Dynamische Auswuchtvorrichtung fuer Drehkoerper von grossem Durchmesser, insbesondere fuer Luftschrauben

Info

Publication number: DE635942C
Application number: DEY676D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1933-05-20
Filing date: 1933-05-20
Publication date: 1936-10-01

Description

Für Luftschrauben sind bisher nur Vorrichtungen zum statischen Auswuchten im Gebrauch, bei denen die Luftschrauben auf Traglagern oder mit einer Hilfsachse auf parallelen Schneiden ruhend gedreht und durch Gewichtsveränderung so lange ausgeglichen werden, bis sie in jeder Lage im statischen Gleichgewicht sind. Ein dynamisches Auswuchten ist mit diesen Vorrichtungen nicht möglich.

Bekannt sind ferner d3^rnamische Auswuchtvorrichtungen für Drehkörper, bei denen die waagerechte Drehkörperachse durch zwei gegenseitig in einem Abstand voneinander gelegene Lager abgestützt ist, von denen das eine als Pendellager (Schwenklager) und das andere als schwingfähige pendelnde Masse ausgebildet ist.

Bei diesen bekannten Vorrichtungen ist die

ao pendelnde Masse an einem Seil aufgehängt oder durch eine stehende Pendelschwinge abgestützt und ferner durch seitlich angreifende Federn zur Erhöhung der Eigenfrequenz der pendelnden Masse abgefedert. Solche Vorrichtungen eignen sich nur zum Auswuchten schnell umlaufender Teile.

Die Erfindung bezieht sich auf eine ähnliche dynamische Auswuchtvorrichtung für Drehkörper von großem Durchmesser, insbesondere für Luftschrauben, und das Wesentliche besteht darin, daß das als pendelnde (an einem Seil oder sonstigem Zugglied hangende) Masse ausgebildete Lager in Richtung des Pendelausschlages ungefedert frei schwingungsfähig ist. Dies hat den Vorteil, daß die Eigenfrequenz der pendelnden Masse so niedrig liegt, daß dem Drehkörper die entsprechende Drehzahl unmittelbar von Hand erteilt werden kann, und daß ferner beim Umlauf des Drehkörpers sein etwaiges seitliches Ausschlagen leicht beobachtet und der notwendige dynamische Gewichtsausgleich daher schnell festgestellt werden kann. Die Vorrichtung ist dabei sehr empfindlich. Sie eignet sich daher besonders zum Auswuchten für Luftschrauben oder sonstigen Körpern von großem Durchmesser.

Mit Vorteil können an der pendelnden Masse an sich bekannte nicht umlaufende Massen angebracht sein, die zur Glättung der Schwingungen der pendelnden Masse beim Umlauf des Drehkörpers dienen.

Um ein zu weites Ausschwingen der pendelnden Masse beim Umlauf des Drehkörpers zu verhüten, ist zweckmäßig an dem an einem Zugglied hangenden als pendelnde Masse ausgebildeten Lager noch ein zweites nach unten führendes Zugglied angebracht und mit seinem unteren Ende im Rahmen der Auswuchtvorrichtung fest verankert. Dieses Zugglied verändert, auch wenn es durch Spannschlösser o. dgl. vorgespannt ist, die Eigenschwingungsfrequenz der pendelnden Masse im Meßbereich nicht, da es keine merkbare seitliche

Federkraft auf die pendelnde Masse ausüben kann, verhütet aber zu starke Ausschläge.

Die wirksame Länge der an der pendelnden Masse angreifenden Zugglieder ist zweckmäßig mit Hilfe senkrecht verstellbarer ösen oder Klemmen änderbar, um die Eigenfrequenz nach Bedarf beeinflussen zu können. Wird nach erfolgtem dynamischen Auswuchten einer Luftschraube die Eigenfrequenz ίο der pendelnden Masse und damit auch die Drehzahl der Luftschrauben so weit erhöht, daß merkbare Luftkräfte an der Luftschraube auftreten, so kann die Vorrichtung auch zum aerodynamischen Auswuchten der Luftschraube verwendet werden. Ergeben sich hierbei ungleiche Luftkräfte auf den Schraubenflügeln, so wird die Steigerung der Fügel entsprechend verändert.

Die Zeichnung veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, und zwar zeigen: Abb. ι eine Seitenansicht einer Vorrichtung zum Auswuchten einer Luftschraube,

Abb. 2 einen Schnitt nach Linie B-B der Abb. i,

Abb. 3 einen Schnitt nach Linie C-C der Abb. i.

In einem starren Gestell 1 ist oben ein Aufhängeseil 2 befestigt. Das Seil ist durch eine in senkrechter Richtung verstellbare öse oder Klemme 4 hindurchgezogen, die zur Veränderung der wirksamen Länge der Aufhängung dient.

Das untere Ende des Aufhängeseiles 2 ist mittels eines Spannschlosses oder einer sonstigen eine Längeneinstellung ermöglichenden Vorrichtung 14 an einem Lager 13 angeschlossen, das das eine Ende einer Achse 6 trägt. Das andere Ende der Achse 6 ist in einem im Gestell 1 sitzenden Pendellager (Schwenklager) 16 untergebracht. Mittels einer biegsamen Welle 17 und einer Handkurbel 18 (oder eines sonstigen Antriebes) läßt sich die Achse 6 in Drehung versetzen.

Eine auszuwuchtende Luftschraube 9 ist mit ihrer Nabe auf die Achse & aufgesteckt und mittels Konen 7 und Kiemmuttern 8 auf der mit Gewinde versehenen Achse zentrisch festgehalten.

Eine im Gestell 1 sitzende Schraube 15, die mit ihrer Spitzels® in eine zentrale Vertiefung des einen Endes der Achse 6 eingreifen kann, dient zum Zentrieren der Achse 6.

Eine Auswiege- und Meßvorrichtung besteht aus auf die Achse 6 aufgeschraubten und mit Kiemmuttern 12 festgelegten einander gegenüberstehenden Armen 11, die Gewichte 10 und ίο* tragen. Das Gewicht 10 sitzt fest, während das Gewicht 10* auf dem Ende des Armes 11 axial verschiebbar ist. Zum Messen der axialen Verschiebung des Gewichtes io²¹ ist am Arm 11 ein Maßstab 11" angebracht, j Es ist wichtig, daß die Vorrichtung 10, 11, 12 statisch und dynamisch vollkommen im Gleichgewicht ist, wenn das Gewicht io^w der Nullmarke des Maßstabes ττ^χ gegenübersteht.

Der Maßstab n^<s kann in gewöhnlichen Längeneinheiten oder auch in Einheiten geeicht sein, die unmittelbar die Größe der Abweichung vom vollkommenen Gleichgewichtszustand ablesen lassen.

Nach Abb. 2 können am Pendelsystem nicht umlaufende Massen 25 angeordnet sein, die auf Gewindearmen 24 des Lagers 13 mittels Kiemmuttern 26 befestigt sind.

Nach Abb. 3 dient eine Dämpfungsvorrichtung 20 zum Begrenzen der Schwingungsweite. Diese Vorrichtung kann von irgendeiner an sich bekannten Bauart sein und entweder mit Reibungspolstern oder mit hydraulischen Mitteln arbeiten. Das Gehäuse der Dämpfungsvorrichtung ist im Gestell 1 beispielsweise mittels Armen 22 und Schrauben 23. festgelegt.

Die Dämpfungsvorrichtung 20 weist einen Arm 19 auf, der bei \ψ waagerecht schwenkbar gelagert und am vorderen Ende mit einer länglichen öse 19⁰ versehen ist, die einen Zapfen 21 des Lagers 13 umgreift. Gemäß Abb. 2 kann der Zapfen 21 zum Anschließen des Aufhängeseiles 2 dienen.

Die Anwendung der Vorrichtung. ist folgende:

Nachdem die Luftschraube auf die Achse 6 aufgesetzt worden ist, wird die Schraube 15 mit der Achse 6 in Eingriff gebracht und dadurch die Achse 6 zentriert. Die Luftschraube 9 wird dann durch die Handkurbel 18 in Umdrehung gesetzt, bis ihre Drehgeschwindigkeit der Eigenschwingung des ausioo der Aufhängung 2, der Achse 6 und der daraufsitzenden Masse bestehenden Pendelsystems entspricht. Alsdann wird die Schraube 15 zurückgedreht, um das Ende der Achse 6-freizugeben, so daß die Achse 6 nur noch durch die Lager 13 und 16 gehalten wird.

Wenn die Luftschraube dynamisch nicht im Gleichgewicht ist, wird sich eine Schwingung ergeben.

Das Gewicht io¹" wird nun so lange verschoben, bis das System in vollkommenen dynamischen Gleichgewichtszustand gebracht worden.ist. Die Verstellung des Gewichtes io^x wird alsdann abgelesen und gibt ein Maß für die Größe der Abweichung vom vollkommen en Gleichgewichtszustand.

Bei Verwendung der Vorrichtung zum Untersuchen des aerodynamischen Gleichgewichtszustandes einer Luftschraube wird die Luftschraube zweckmäßig mit einer etwas größeren Geschwindigkeit als bei einer Untersuchung ihres Massengleichgewichtes

gedreht, da bei langsamer Drehung der Luftschraube die aerodynamischen Kräfte nur gering sind.

Um die Eigenschwingungsperiode des Systems zu verkürzen und Resonanz bei einer etwas größeren Drehgeschwindigkeit zu erzielen, kann das verstellbare Glied 4 mehr nach der Achse 6 hingerückt, also die wirksame Länge des - Pendelsystems verkürzt werden.

Zur Ermittlung der Eigenschwingungsperiode ist die Pendelvorrichtung bei stillstehender Luftschraube von Hand in Schwingung zu setzen und die ermittelte Schwingungsperiode zu vermerken.

Um einen zu großen Ausschlag der pendelnden Masse zu verhüten, kann gegenüber dem Aufhängeseil 2 ein zweites Seil 3 an das Lager 13 angeschlossen und mit seinem un-

ao teren Ende im Gestell verankert werden. Die wirksame Länge dieses zweiten Seiles 3 ist zweckmäßig vermittels einer verstellbaren öse 5 veränderlich. Zwischen dem Seil 3 und dem Lager 13 kann ein zweites Spannschloß 14 vorgesehen werden, und durch Verstellen des einen oder anderen oder beider Spannschlösser läßt sich die Spannung der Glieder 2 und 3 verändern.

Wird das untere Halteseil 3 so eingestellt, daß es nur eine geringe Anfangsspannung besitzt, so bewirkt es praktisch keine elastische Fesselung, wirkt aber als Abfangseil und verhindert eine zu große Schwingungsweite der Achse 6.

Soll statt der Handkurbel 18 ein Kraftantrieb vorgesehen werden, so genügt ein solcher mit nur ganz geringer Leistung.

Die Vorrichtung kann in der Weise abgeändert werden, daß beide Achsenden an einem Seil aufgehängt und Mittel zum zeitweiligen Zentrieren, z.B. Zentrierschrauben 15, 15*, für beide Achsenden vorgesehen werden.

Es ist auch möglich, die Nabe des zu untersuchenden Drehkörpers auf einem frei überhängenden Ende der Achse 6 anzuordnen und das ortsfeste Pendellager (Schwenklager) 16 zwischen dem Drehkörper und einem durch ein Seil o. dgl. abgestützten, als pendelnde Masse ausgebildeten Lager 13 anzuordnen.

Bei Verwendung der Vorrichtung zum hydrodynamischen Auswiegen von Wasserschrauben kann man die Vorrichtung unter Wasser arbeiten lassen.

Claims

Patentansprüche:

ι. Dynamische Auswuchtvorrichtung für Drehkörper von großem Durchmesser, insbesondere für Luftschrauben, mit Abstützung der waagerechten Drehkörperachse an zwei gegenseitig in einem Abstand voneinander gelegenen Lagern, von denen das eine als Pendellager (Schwenklager) und das andere als schwingfähige, pendelnde Masse ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß das als pendelnde Masse ausgebildete Lager in Richtung des Pendelausschlages ungefedert frei schwingungsfähig ist.
2. Auswuchtvorrichtung nach Anspruch i, gekennzeichnet durch die Anwendung an sich bekannter, nicht umlaufender Massen nahe dem als pendelnde Masse ausgebildeten Lager.
3. Auswuchtvorrichtung nach den An-Sprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß an dem an einem Zugglied hangenden, als pendelnde Masse ausgebildeten Lager (13) noch ein zweites nach* unten führendes Zugglied (3) angebracht und mit seinem unteren Ende im Rahmen (1) der Auswuchtvorrichtung fest verankert ist.
4. Auswuchtvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die wirksame Länge des Zuggliedes (2) oder der Zugglieder (2 und 3) mit Hilfe senkrecht verstellbarer Halteösen (4, S) oder Klemmen änderbar ist.
5. Auswuchtvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannung der Zugglieder (2 und 3) durch Spannschlösser o. dgl. Mittel (14) änderbar ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen