SE442048B

SE442048B - DEVICE FOR ATTENTION OF VEHICLES OF A CONSTRUCTION, SEPARATELY AN AIRPLANE PART

Info

Publication number: SE442048B
Application number: SE8402680A
Authority: SE
Inventors: B B O Persson
Original assignee: Saab Scania Ab
Priority date: 1984-05-18
Filing date: 1984-05-18
Publication date: 1985-11-25
Also published as: WO1985005425A1; ES8609628A1; SE8402680D0; ES543244A0; EP0216770A1

Description

8402680-6 varvid lämpliga test kan genomföras i vindtunnel. 8402680-6 whereby suitable tests can be performed in the wind tunnel.

Inom andra områden kan störkällans inverkan påverkas exempelvis genom att sådana åtgärder som lämplig balansering och upphäng- ning etc vidtages.In other areas, the impact of the source of interference can be affected, for example, by taking measures such as appropriate balancing and suspension, etc.

Uförutsedda responser uppträder emellertid ofta, trots att olika åtgärder av ovannämnda slag vidtagits under projekteringssta- diet, och upptäckes i regel inte förrän den aktuella konstruk- tionen driftprovas. I detta läge återstår då många gånger som enda realistiska alternativ att påverka konstruktionens respons.Unforeseen responses, however, often occur, despite the fact that various measures of the above-mentioned type have been taken during the design stage, and are generally not detected until the construction in question has been operationally tested. In this situation, it then often remains as the only realistic alternative to influence the design's response.

Detta kan exempelvis ske genom att man i konstruktionen inför energiupptagande dynamiska system, som genom sin egen energi- förbrukning bringar omgivningen i stillhet, eller genom att man genom påbyggnad eller borttagning av material eller detaljer på- verkar egenfrekvensen för olika delar i konstruktionen. De dyna- miska dämpningsanordningarna har den nackdelen, att de gör konstruktionen mer komplicerad och dessutom har begränsad ver- kan, eftersom de måste avstämmas till en viss frekvens eller åt- minstone till ett smalt frekvensband. De statiska dämpningsan- ordningarna är förvisso enklare att åstadkoma men ger ett ytter- ligare begränsat frekvensområde. Ändamålet med föreliggande uppfinning är därför att åstadkomma en anordning, vars dämpningsverkan sträcker sig över ett brett frekvensområde.This can be done, for example, by introducing energy-absorbing dynamic systems in the design, which through their own energy consumption brings the environment to stillness, or by influencing the natural frequency of different parts in the design by adding or removing materials or details. The dynamic attenuation devices have the disadvantage that they make the construction more complicated and also have a limited effect, since they must be tuned to a certain frequency or at least to a narrow frequency band. The static attenuation devices are certainly easier to achieve but provide an additional limited frequency range. The object of the present invention is therefore to provide a device whose damping effect extends over a wide frequency range.

Detta ändamål uppnås med en anordning, som är av det inlednings- vis angivna slaget och som enligt föreliggande uppfinning känne- tecknas därav, att nämnda element utgöres av en massa av i för- hållande till varandra och till behållaren fritt rörliga partik- lar eller småkroppar vilken massa i sitt vilotilistånd har en nivå som är belägen minst lika långt från bottenytan som från takytan och att dessa ytor är så formade att ytnormalerna avviker från svängningsriktningen varigenom i massan ingående partiklar eller småkroppar då de till följd av svängningarna kastas mot och Från tak- och bottenytorna bringas att i korsande 8402680-6 riktningar kollídera med varandra och med sidoväggarna.This object is achieved with a device which is of the type indicated in the introduction and which according to the present invention is characterized in that said elements consist of a mass of particles or small bodies freely movable in relation to each other and to the container. which mass in its resting state has a level which is located at least as far from the bottom surface as from the roof surface and that these surfaces are so shaped that the surface norms deviate from the direction of oscillation whereby particles or small bodies included in the mass are thrown towards and and the bottom surfaces are caused to collide with each other and with the side walls in intersecting directions.

Denna anordnings dämpningsverkan åstadkommas genom att sväng- ningsenergin, oberoende av frekvens, i stor utsträckning omvand- las till rörelseenergí hos partiklarna, varpå denna rörelseener- gi till följd av inbördes friktion mellan partiklarna och frik- tion mellan partiklarna och behållarens innerväggar i sin tur omvandlas till värmeenergi, som utan skadliga verkningar kan av- ledes till omgivningen. Denna friktionsdämpning förutsätter, så- som nämnts inledningsvis, att svängningsaccelerationen är större än 1 g.The damping effect of this device is achieved by the oscillation energy, independent of frequency, being largely converted into kinetic energy of the particles, whereupon this kinetic energy due to mutual friction between the particles and friction between the particles and the inner walls of the container is in turn converted to heat energy, which can be diverted to the environment without harmful effects. This friction damping presupposes, as mentioned at the outset, that the oscillation acceleration is greater than 1 g.

Friktionen och därmed Friktionsdämpningen kan ökas genom att behålllarens innerväggar ges en skrovlig yta och genom att par- tiklar med oregelbunden form utnyttjas. Företrädesvis utnyttjas blyspån, som till ca 75% utfyller behållaren.The friction and thus the friction damping can be increased by giving the inner walls of the container a rough surface and by using particles with an irregular shape. Lead shavings are preferably used, which to about 75% fill the container.

Vid en föredragen utföringsform är behållaren långsträckt, var- vid dess ändar invändigt har halvcirkulärcylindrisk Form.In a preferred embodiment, the container is elongate, its ends having a semicircular cylindrical shape inside.

Uppfinningen ska nu beskrivas närmare under hänvisning till bi- fogade ritning.The invention will now be described in more detail with reference to the accompanying drawing.

Fig. 1 visar en i en flygplansstabilisator anbringad dämpnings~ anordning enligt Föreliggande uppfinning i längdsektíon längs linjen I-I i fig. 2.Fig. 1 shows a damping device according to the present invention arranged in an aircraft stabilizer in longitudinal section along the line I-I in Fig. 2.

Fig 2 visar dämpningsanordningen enligt Fig 1 i tvärsektion längs linjen II-II i Fig. 1.Fig. 2 shows the damping device according to Fig. 1 in cross section along the line II-II in Fig. 1.

I Fig 1 visas med prickstreckade linjer schematiskt en sprygel 1 i en flygplansstabilisator och visas i längdsektion en dämp- ningsanordníng 2 enligt föreliggande uppfinning. Anord- ningen 2 utgör här en av ett flertal likadana dämpningsanord- ningar, som är fästa på sprygeln 1. 8402680-6 Anordningen 2 innefattar en behållare 3, som består av en huvud- del 3a med U-Formíg tvärsektion (fig 2) och en tillslutningsdel Bb i form av en platta. Såsom Framgår av Fíg 2, har behållarens 3 inre utrymme väsentligen rektangulär tvärsektionsform. Detta inre utrymme har, såsom framgår av fig 1, långsträckt form med i längdsektion halvcirkulära ändar. Behållaren 3 har vid varje ände invändigt därmed formen av en halv cirkulärcylinder. Varje dämpningsanordning är fäst på sprygeln 1 i sådant läge, att dess längdaxel är orienterad i sprygelns huvudsvängningsriktning. Be- hållaren 3 har yttre Flänsar för Fastsättning av anordníngen 2 på sprygeln 1, exempelvis genom nitning.In Fig. 1, dashed lines 1 schematically show a mirror 1 in an aircraft stabilizer and a damping device 2 according to the present invention is shown in longitudinal section. The device 2 here constitutes one of a plurality of similar damping devices, which are attached to the mirror 1. The device 2 comprises a container 3, which consists of a main part 3a with a U-shaped cross section (Fig. 2) and a closing part Bb in the form of a plate. As shown in Fig. 2, the inner space of the container 3 has a substantially rectangular cross-sectional shape. This inner space has, as can be seen from Fig. 1, an elongate shape with semi-circular ends in longitudinal section. The container 3 has at each end internally therewith the shape of a half circular cylinder. Each damping device is attached to the mirror 1 in such a position that its longitudinal axis is oriented in the main direction of rotation of the mirror. The container 3 has outer flanges for attaching the device 2 to the mirror 1, for example by riveting.

Behållarens 3 inre utrymme kan alternativt vara utformat direkt i sprygeln 1 och därvid avgränsas av sprygelmaterialet och av en separat tillslutningsdel, som motsvarar tillslutningsdelen 3b.The inner space of the container 3 can alternatively be formed directly in the sprue 1 and is thereby delimited by the sprue material and by a separate closing part, which corresponds to the closing part 3b.

Behållarens 3 inre utrymme är delvis Fyllt med ett dämpnings- material 5 i form av små partiklar.The inner space of the container 3 is partially filled with a damping material 5 in the form of small particles.

Anordningens 2 dämpningsverkan åstadkommes, såsom beskrivits närmare ovan, genom att svängningsenergi i sprygeln 1 omvandlas till rörelseenergi hos partiklarna, varpå denna rörelseenergi genom Friktion omvandlas till värme. För att ökad Friktion och därmed ökad dämpning ska erhållas har behållarens 3 innerväggar skrovlig yta och har partiklarna oregelbunden Form. Behållarens 3 i tvärsektion halvcirkulära ändar bibríngar partiklarna rörel- se även i andra riktningar än svängningsriktningen, vilket gör att det energiförbrukande friktíons- och stötarbetet ökas.The damping effect of the device 2 is achieved, as described in more detail above, by converting oscillation energy in the mirror 1 into kinetic energy of the particles, whereupon this kinetic energy is converted into heat by Friction. In order to obtain increased friction and thus increased damping, the inner walls of the container 3 have a rough surface and the particles have an irregular shape. The semicircular ends of the container 3 in cross section give the particles movement also in directions other than the direction of rotation, which means that the energy-consuming friction and shock work is increased.

Försök har visat att goda dämpníngsresultat erhålles om partik- larna är metallpartiklar och särskilt om de är blypartiklar med oregelbunden Form, s k blyspån. Jämförande Försök har dessutom visat att en Fyllnadsgrad av ca 75 % ger bäst resultat.Experiments have shown that good attenuation results are obtained if the particles are metal particles and especially if they are lead particles with an irregular shape, so-called lead chips. Comparative Experiments have also shown that a degree of filling of about 75% gives the best results.

Vid relativt låga Fyllnadsgrader kan vid högre svängningsacce- lerationer dämpningen vid utnyttjande av vissa dämpningsmate- rial försämras till följd av att dämpníngsmaterialet klumpar 8402680-6 5 ihop sig till större enheter, så att friktionen mellan dämp- ningsmaterialets delar därmed minskar. Denna hopklumpningsten- dens kan elimineras genom att ett smörjmedel, såsom olja, in- blandas i dämpníngsmatcríalet.At relatively low degrees of filling, at higher oscillation accelerations, the damping when using certain damping materials can deteriorate as a result of the damping material clumping together into larger units, so that the friction between the parts of the damping material thereby decreases. This clumping tendency can be eliminated by mixing a lubricant, such as oil, into the damping material.

Partiklarnas storlek bör i den beskrivna utföringsformen ligga i intervallet 1-3 mm.The size of the particles in the described embodiment should be in the range 1-3 mm.

Claims

A device for damping oscillations of a structure (1) in particular an aircraft part such as a stabilizer or the like which is subjected to oscillations with an acceleration such as; . is greater than 1 g, comprising at least one container (3) arranged in the construction which is delimited by bottom and roof surfaces (6, 7) separated in the direction of oscillation (A) and between these side walls (4) and which contain movable elements. counteracting the oscillations, characterized in that said element consists of a mass of particles or small bodies (9) which are freely movable relative to each other and to the container, which mass has a level in its state of rest, (10) which is located at least as far from the bottom surface (6) as from the roof surface (7), and that these surfaces are shaped so that the surface norms (N) deviate from the direction of oscillation (A) whereby particles or small bodies included in the mass are thrown towards and from the roof and the bottom surfaces are caused to collide with each other and with the side walls in intersecting directions. Device according to claim 1, characterized in that the particles or small bodies (9) have an irregular shape and have raw friction-generating surfaces. Device according to claim 1, characterized in that said level (10) is located at 3/4 of the distance from the bottom surface (6) to the roof surface (7). Device according to claim 1, characterized in that the bottom and roof surfaces (6, 7) have a dome-shaped or semi-cylindrical shape. Device according to claim 1, characterized in that the bottom and roof surfaces (6, 7) and the side walls are rough. 3 I 8402680-6? Device according to Claim 1 or 2, characterized in that the particles or small bodies (9) consist of lead shavings or hail.