DE867956C - Verfahren zum Ermitteln und Ausgleichen von Unwuchten an umlaufenden Koerpern, insbesondere an Vortriebsschrauben von Luftfahrzeugen - Google Patents

Description

• Verfahren zum Ermitteln und Ausgleichen von Unwuchten an umlaufenden Körpern, insbesondere an Vortriebsschrauben von Luftfahrzeugen Bei der Herstellung von Luftschrauben sind mehr oder minder starke Abweichungen von der theoretischen Form unvermeidlich. Aus diesem Grund werden Nabe und Luftschraubenblattsätze vor dem Zusammenbau einzeln gewuchtet. Rein theoretisch müßte sich dann nach dem Zusammenbau dieser Teile eine von Unwuchten freie Luftschraube ergeben.
• Die Erfahrung zeigt jedoch, daß die zuzulassenden Toleranzen eine Restunwucht verursachen, die zur Erreichung eines ruhigen Laufes noch beseitigt werden muß.
• Es ist bekannt, daß die Unwuchten einer Luftschraube durch eine in geeigneter Weise angeordnete statische Unwucht ausgeglichen werden können. Um dies für den praktischen Betrieb zu erreichen, ist eine Feststellung dieser Ersatzunwucht nach Größe und Winkellage im Fluge erforderlich; ; sie muß also während des Fluges nach Größe und Winkellage verändert werden können.
• Es sind bereits verschiedene Verfahren zum Ftst stellen und Ausgleichen der Unwucht einer Luftschraube während des Fluges vorgeschlagen worden.
• Ein solches Verfahren besteht beispielsweise darin, daß eine Masse auf einer spiraligen Bahn verschoben wird. Dadurch wird die Unwucht nach Größe und Winkellage geändert. Ein zweites Verfahren benutzt zwei Massen, die nebeneinanderliegen, von denen die eine gegenüber der anderen bis zu 360" verschwenkt werden kann, während die andere willkürlich in ihrer Größe veränderbar ist. Bei Ausgleichsverfahren dieser Art geht die Unwucht während des Ausgleichvorganges jeweils von einem Höchstwert allmählich nach Art einer gedämpften Schwingung gegen Null hin. Der Beobachter muß nun mit Hilfe einer Anzeigevorrichtung den Augenblick größter Laufruhe feststellen.
• Solche Beobachtungen sind jedoch schwierig und ungenau. Als weiterer Nachteil ist festzustellen, daß das Ergebnis in dem Gerät in keiner Weise festgehalten wird, also Fehlerquellen aus der Unzulänglichkeit des Beobachters entstehen können.
• Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zum Feststellen und Ausgleichen von Unwuchten an umlaufenden Körpern, insbesondere Luftschrauben, zu schaffen, bei welchem die erwähnten Nachteile vermieden sind. Das Verfahren nach der Erfindung besteht darin, daß die Unwucht im Betriebe des Umlaufkörpers, beispielsweise einer Luftschraube, durch zwei Hilfsmassen ausgeglichen wird, die gleiche Momente um die Drehachse haben und die über ein Getriebe derart kinematisch miteinander verbunden sind, daß sie zunächst in einer Stellung festgehalten werden können, in der ihre Schwerpunkte auf einer durch die Drehachse gehenden Geraden liegen. In dieser gegenseitigen Stellung werden die beiden Hilfsmassen im gleichen Drehsinn so lange um die Drehachse geschwenkt, bis der Kleinstwert der Unwucht erreicht ist. Danach werden die beiden Massen gegeneinander in entgegengesetztem Sinn mit gleicher Winkelgeschwindigkeit verschwenkt. Dabei bleibt die Richtung ihrer resultierenden Ausgleichskraft erhalten, aber die Größe dieser Resultierenden wird geändert.
• Die Veränderung wird so lange fortgesetzt, bis völlige Laufruhe eingetreten ist. Danach werden die Massen in ihrer Lage festgelegt. Nach Beendigung des Fluges kann am Boden aus der Stellung der Hilfsmassen die erforderliche Ersatzunwucht nach Größe und Winkellage festgestellt werden. Die Größe der beiden Hilfsmassen wird zweckmäßig so gewählt, daß die größte zu erwartende Unwucht gerade ausgeglichen werden kann. Nach dem Gedanken gemäß der Erfindung wird also die Ausgleichung der Unwucht in zwei voneinander unabhängige Maßnahmen aufgeteilt, indem zuerst die Winkellage der Unwucht durch Verschwenken beider Hilfsmassen im gleichen Drehsinn ermittelt und darauf die Größe der Unwucht durch Verschwenken der Hilfsmassen im entgegengesetzten Drehsinn gewonnen wird. Dadurch ergibt sich eine wesentliche Vereinfachung des Ausgleichsverfahrens, weil die einmal gefundene Winkellage der Unwucht nicht wieder aufgegeben wird, und gleichzeitig wird die Festhaltung des Meßergebnisses möglich.
• Der Antrieb der Einrichtung ist auf beliebige Weise möglich, kann also mechanisch, elektrisch oder hydraulisch erfolgen. Wenn es nötig sein sollte, kann die Einrichtung auch dauernd an der Luftschraube belassen werden, wodurch ein Nachwuchten während des Betriebes stets möglich ist. Im allgemeinen wird jedoch die Anbringung des Geräts nur während des Einfliegens notwendig sein, und es kann nach Beendigung des Einfliegens die durch das Gerät nach Größe und Winkellage festgestellte Unwucht durch ein Ausgleichsgewicht ersetzt werden.
• In der Zeichnung ist der Gedanke der Erfindung wesenhaft dargestellt.
• Abb. I veranschaulicht die um die Drehachse A der Luftschraube schwenkbaren Hilfsmassen M, und M2 mit ihren Schwerpunkten S1 und S2. Die Masse M1 mit ihrem Abstands von der DrehachseA besitzt das gleiche Moment in bezug auf die Drehachse wie die Masse M2 mit dem Abstand r2. Über ein nicht dargestelltes Getriebe können diese Massen mit gleicher Winkelgeschwindigkeit gegeneinander verstellt werden.
• Abb. 2 a bis 2 c veranschaulichen die einzelnen Vorgänge beim Verfahren zum Feststellen und Ausgleichen der Unwucht. Nimmt man an, daß die Kraft, die von der Unwucht herrührt, von der Drehachse A auch nach unten gerichtet ist, so ist die Unwucht hinsichtlich ihrer Winkellage ermittelt und im groben ausgeglichen, wenn die Hilfsmassen M1 und M2 sich in der in Abb. 2 a dargestellten Lage befinden. Der genaue größenmäßige Abgleich erfolgt, indem die Hilfsmassen mit gleicher Winkelgeschwindigkeit in entgegengesetztem Drehsinn um die Drehachse verschwenkt werden, wodurch sich ihre Ausgleichswirkung mit dem Cosinus des Winkels a verkleinert.
• Dies soll in der in Abb. 2b gezeigten Stellung gerade vollzogen sein. In der Stellung gemäß Abb. 2 c wäre die Ausgleichswirkung der Massen M1 und M2 gerade Null. Es würde dies für den Fall gelten, daß die Luftschraube keine Unwucht aufwiese.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Verfahren zum Ermitteln und Ausgleichen von Unwuchten an umlaufenden Körpern, insbesondere an Vortriebsschrauben von Luftfahrzeugen, dadurch gekennzeichnet, daß die Größe der Unwucht durch zwei Massen (M10 M2) ausgeglichen wird, deren Momente (M1 r1 und M2 r2) um die Drehachse (A) des umlaufenden Körpers gleich sind und die über ein Getriebe derart miteinander gekuppelt sind, daß sie zunächst in die Stellung gebracht und festgehalten werden können, in der ihre Schwerpunkte dem Schwerpunkt der auszugleichenden Unwucht diametral gegenüberliegen, danach mit gleicher Winkelgeschwindigkeit gegensinnig bewegt werden können, bis die Unwucht in ihrer Größe ausgeglichen ist, in welcher Stellung sie festgelegt werden.