DE741367C

DE741367C - Verfahren und Vorrichtung zum qualitativen Bestimmen von Kraeften, die an einer Luftschraube infolge von Unsymmetrien der Luftschraube durch die Rueckwirkung des von derSchraube gefoerderten Luftstromes entstehen

Info

Publication number: DE741367C
Application number: DEA83720D
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Peter Konrad Hermann; Dr Phil Carl Ramsauer
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Priority date: 1937-07-23
Filing date: 1937-07-23
Publication date: 1943-11-10

Description

Verfahren und Vorrichtung zum qualitativen Bestimmen von Kräften, die an einer Luftschraube infolge von Unsymmetrien der Luftschraube durch die Rückwirkung des von der Schraube geförderten Luftstromes entstehen Die bekannten Einrichtungen, mit denen Luftschrauben, insbesondere Flugzeugpropeller, ausgewuchtet werden können, gestatten nur, die mechanische Unwucht zu bestimmen und auszugleichen. Es entstehen jedoch heim Betrieb solcher Luftschrauben noch weitere störende Kräfte ähnlicher Art, die auf Erscheinungen beruhen, welche infolge von Unsymmetrien der Luftschraube durch die Rückwirkung des von der Schraube geförderten Luftstromes entstehen.
Um auch di letzterwähnten störenden Kräfte qualitativ zu bestimmen, wird erfindungsgemäß der zeitliche Ablauf der auf die zu untersuchende Luftschraube wirkenden Staudrücke in verschiedenen Abständen von der Luftschraubenachse dicht vor der Luftschraube gemessen und abhängig von deren Winkelstellung zur schaubildlichen Darstellung gebracht.
Für diesen besonderen Zweck können als Gebersystem die für die Luftströmungsmessungen bekannten Hitzdrahtsysteme nicht angewendet werden, da die Wärmeträgheit dieser Geber eine richtige Wiedergabe der perimodischen Staudruckschwankungen unmöglich macht. Es wird daher nach der Erfindung zur schaubildlichen Darstellung der Staudrücke vorzugsweise ein an sich bekannter piezoelektrischer Geber verwendet. Diesen Geber wird man zwieckmäßig so gestalten, daß er quer zur Strömungsrichtung möglichst geringe Abmessungen hat, damit die Luftströ;mung durch das Gebersystem wenig gestört wird.
An Stelle eines piezoelektrischen Gebers kann auch jeder andere Staudruckmesser verwendet werden, doch ist der piezoelektrische Geber besonders vorteilhaft bezüglich Frequenzbereich und Kleinheit der Abmessungen.
Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Ausübung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist in den Abbildungen schematisch dargestellt.
Abb. I zeigt die Vorrichtung in einer seitlichen Gesamtansicht.
Abb. 2 und 3 zeigen zwei verschiedene Ausführungsformen eines Gebers in teilweisem Längsschnitt.
Gemäß Abb. I wird der zu untersuchende Propeller 1 von einem Motor 2 angetrieben.
Der vorzugsweise piezoelektrische Geber 3 ist am Ende eines Rohres 4 befestigt, das auch die Zuleitung 5 aufnimmt. Das Rohr 4 ist bei 6 derart verstellbar befestigt, daß sich der Geber radial zur Propellerachse verschieben läßt. Die Zuleitung 5 führt zu dem' Verstärker 7. Der Verstärkerausgang ist mit dem einen Ablenkplattenpaar einer Braunschen Röhre 8 verbunden, an deren anderem Ablenkplattenpaar ein Kippspannungsgenerator g angeschlossen ist, der von der Propelierachse her durch einen induktiven oder mechanischen Impuls- bzw. Kontaktgeber 10 synchronisiert wird. An Stelle der Braunschen Röhre kann auch ein anderer Oszillograph, z. B. ein Schleifenoszillograph, verwendet werden. Der Registriertrommelumlauf muß dann mit der Luftschraubenwelle synchronisiert und gegebenenfalls auch von ihr angetrieben werden.
Abb. 2 zeigt eine beispielsweise Ausführungsform eines Gebers mit Piezoquarzen.
Die Quarze 1 1 mit der hochisoliert angeschlossenen Zwischenelektrode 12 sind in einem Gehäuse I3 eingebettet und stützen sich auf dem mit dem Gehäuse verschraubten Widerlager I4 ab. Der Staudruck wird auf die vorzugsweise auswedhselbare leichte und steife Staudruckplatte 15 ausgeübt und von dieser über einen Stößel I6 und die Elektrode I7 auf die Quarze II übertragen. Ein der Elektrode vorgeschalteter Gummiring 18 stellt eine gleichmäßige mechanische Vorspannung in der Quarzsäule her, um Prellungen bei Erschütterungen zu vermeiden. Das Gehäuse 13 wird in das Tragrohr 19 eingeschraubt. Die Zuleitung 20 zur Elektrode I2 erfolgt vorzugsweise axial durch eine Bohrung des einen Quarzes.
Abb. 3 zeigt ein anderes Ausführungsbeispiel eines Gebers mit Seignettesalz als Kristall. Die Kristallplatten2I, 22 mit hochiso- -liert angeschlossener Znvischenelektrode 23 werden an drei Punkten mit gegen seitliche Verbiegung elastischen Stützen 24 gehalten.
Die außenliegenden Elektrodell 25 sind miteinander und mit der zweiten Zuleitung (Erde) verbunden. Der Luftstrom trifft mimittelbar auf die eine Außenelektrode, die als Staufläche dient. Das Luftvolumen hinter dem Kristall ist durch seitliche Löcher in dem Gehäuse 26 mit der ungestauten Luftströmung verbunden. Das Gehäuse 2G läßt die Staufläche frei und schließt den Rand durch einen schmalen Spalt 27 ab.
PATENTANSPRI, CHE: I. Verfahren zum qualitativen Bestimmen von Kräften, die an einer Luftschraube infolge von Unsymmetrien der Luftschraube durch die Rückwirkung des von der Schraube geförderten Luftstromes entstehen, dadurch gekennzeichnet, daß der zeitliche Ablauf der auf die zu untersuchende Luftschraube wirkenden Staudrücke in verschiedenen Abständen von der Luftschraubenachse dicht vor der Luftschraube gemessen und abhängig von deren Winkelstellung zur schaubildlichen Darstellung gebracht wird.

Claims

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur schaubildlichen Darstellung der Staudrücke ein piezoelektrischer Geber verwendet wird.

3. Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch 2, dadurch gekeunzeichnet, daß die Kristalle des piezoelek. trischen Gebers (vorzugsweise Druckquarze) über einen Stößel und eine vorzugsweise auswechselbare Staudruckplatte beaufschlagt werden.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der piezoelektrische Kristall aus Seignettesalz besteht in Form einer in drei Punkten elastisch gehaltenen Doppelplatte mit Zwischenelektrode, die unmittelbar als Staudruckplatte wirkt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die verstärkte Spannung des Gebers auf das eine Ablenkt plattenpaar und eine mit der Luftschraube synchronisierte Kippspannung auf das andere Ablenkplattenpaar eines Elektro nenstrahloszillographen wirkt.

Zur Abgrenzung des Anmeldungsgegenstandes vom Stand der Technik sind im Erteilungsverfähren folgende Druckschriften in Betracht gezogen worden: deutsche Patentschrift Nr. 345 829, 589 106.