SE442048B - Anordning for dempning av svengningar hos en konstruktion, serskilt en flygplansdel - Google Patents

Description

8402680-6 varvid lämpliga test kan genomföras i vindtunnel.

Inom andra områden kan störkällans inverkan påverkas exempelvis genom att sådana åtgärder som lämplig balansering och upphäng- ning etc vidtages.

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.

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.

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.

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.

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.

Vid en föredragen utföringsform är behållaren långsträckt, var- vid dess ändar invändigt har halvcirkulärcylindrisk Form.

Uppfinningen ska nu beskrivas närmare under hänvisning till bi- fogade ritning.

Fig. 1 visar en i en flygplansstabilisator anbringad dämpnings~ anordning enligt Föreliggande uppfinning i längdsektíon längs linjen I-I i fig. 2.

Fig 2 visar dämpningsanordningen enligt Fig 1 i tvärsektion längs linjen II-II i 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.

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.

Behållarens 3 inre utrymme är delvis Fyllt med ett dämpnings- material 5 i form av små partiklar.

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.

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.

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.

Partiklarnas storlek bör i den beskrivna utföringsformen ligga i intervallet 1-3 mm.

Claims (1)

1. 8402680-6 Patentkrav Anordning för dämpning av svängningar hos en konstruktion (1) särskilt en flygplansdel såsom en stabilisator eller lik- nande som utsättas för svängningar med en acceleration som ; . är större än 1 g, innefattande minst en i konstruktionen anordnad behållare (3) som begränsas av i svängningsrikt- ningen (A) åtskilda botten- och takytor (6, 7) och mellan dessa gående sidoväggar (4) och som innehåller rörliga ele- ment motverkande svängningarna, k ä n n e t e c k n a d därav, att nämnda element utgöres av en massa av i förhållande till varandra och till behållaren fritt rörliga partiklar eller småkroppar (9) vilken massa i sitt vilotillstånd har en nivå , (10) som är belägen minst lika långt från bottenytan (6) som från takytan (7), och att dessa ytor är så formade att ytnormalerna (N) avviker från svängningsriktningen (A) varigenom i massan ingående partiklar eller småkroppar då de till följd av svängningarna kastas mot och från tak- och bot- tenytorna bringas att i korsande riktningar kollidera med varandra och med sidoväggarna. Anordning enligt patentkravet 1, k ä n n e t e c k n a d därav,'att partiklarna eller småkropparna (9) har oregel- bunden form och har råa friktionsalstrande ytor. Anordning enligt patentkravet 1, k ä n n e t e c k n a d därav, att den nämnda nivån (10) är belägen på 3/4 av av- ståndet från bottenytan (6) till takytan (7). Anordning enligt patentkravet 1, k ä n n e t e c k n a d därav, att botten- och takytorna (6, 7) har kupolform eller halvcylindrisk form. Anordning enligt patentkravet 1, k ä n n e t e c k n a d därav, att botten- och takytorna (6, 7) och sidoväggarna är skrovliga. 3 I 8402680-6? 6. Anordning enligt patentkrav 1 eller 2, k ä n n e t e c k- n a d därav, att partiklarna eller småkropparna (9) utgöres av blyspån eller - hagel.