Демпфер вибраций несущего винта вертолета

 

(72) Авторы изобретения

А, Э, Малаховский и !0. А. Мягков (7!) Заявнтель (54) ДЕМПФЕР ВИБРАЦИЙ НЕСУЩЕГО ВИНТА

BE РТОЛЕТА

Изобретение относится к области авиационной техники, а именно к конструкции несущих винтов летательных аппаратов, преимущественно вертолетов.

При работе несущего винта вертолета З возникают вибрации н соответствующие им переменные напряжения в узлах вертолета иа всех эксплуатационных оборотах несущего винта. l0

Главным источником вибраций являются возмущающие силы на несущем винте. Эти силы увеличиваются вследствие динамической реакции системы несущий винт - втулка — трансмиссия. Совокуп15 ность этих возмущающих снл воспринимается каркасом вертолета, вызывая его вибрации.

Известный принцип предупреждения вибраций, обеспечивающий низкий уровень вибраций, состоит в применении бифилярного демпфера маятникового типа, воздействующего на первоисточник колебаний - несущий винт (! ).

Известен демпфер вибрации несущего винта вертолета, содержащий опорный кронштейн, соединенный с валом винта и расположенный в плоскости, перпендикулярно валу винта, н грузы-маятники, в каждом иэ которых выполнена прорезь, которой он надет на; опорный кронштейн, соединенный с двумя болтамн, расположенными параллельно, при этом отверстия под каждый болт ° опор" ном кронштейне и rpyse-маятнике выполиены значительно большего диаметра, чем болт, н в ннх установлены втулки, а на болтах надеты ограничительные фланцы, расположенные между опорньм кронштейном н грузом-маятником с обеих сторон опорного кронштейна, и три втулки, одна нэ которых расположена между головкой болта и ограничительным фланцем, другая — между ограничительными фланцами, а третья — между ограничительным фланцем и гайкой болта, причем втулки болта наружной поверхностью контактируют с втулками, установ3 548974 4 ленными в отверстиях г ysa-маятника Втулка I (фнг. I) несущего винта и опорного кронштейна 12 и 3 ). вертолета установлена на приводном ва Основным недостатком такой конст- лу 2. К ней присоединяются лопасти 3. рукции демпфера вибраций винта верто- Соосно с втулкой 1 на приводном валу лета является наличие повышенного тре- расположен опорный кронштейн 4 демпфе"

5 ния иежду ограничительными флвнцаии ра 5 вибраций, имеющий консоли, радиболтов и округлениями втулок, установ- ально отходящие от ее центральной часленных в отверстия грузов-маятников и ти. опорного кронштейна, которое имеет ие- На каждой консоли с помощью бифилярсто в результате неперпендикулярности >О ного подвеса с параллельными ос ьными осями 6 к оси болта вектора суммы центробеж- и 7, установлен груз-иаятник 8 с ной силы от каждого груза и его веса. двумя парами соосных отверстий. На

Это трение в подвеске груза-маятника каждой нз осей подвеса груз-маятник увеличивает износ ее элементов и сни- закреплен с помощью расположенных на жает эффективность демпфера. болтах 9 ограничительных ьч ц

ых алаи ев 10

Цель изобретения — увеличение эф- 11 и трех втулок 12-14. При зтои отфективности работы и долговечности верстия в консолях плиты, с поверхнодеипфера sa счет уменьшения трения стями которых контактируют ролики и в эрНах контакта между ограниЧительны-. грузы-маятники, выполнены большего ми фланцами болтов и краями втулок, диаметра чеи болт 9. Каждая втулка об азующих беговые поверхности в Ът- 12 14 имеет рабочие цилиндрические о раз верстиях консолей опорного кронштей- поверхности 15 (фиг. 3). на и грузов-маятников. В отверстии на консоли опорного к онштейна 4 установлены втулки 16 и

Это достигается тем, что оси каж- кронштейна 4 ус дой пары болтов расположены в плоско- i o P Ующи

17 об азующие беговую цилиндрическую пове хность 18, а в отверстиях грузасти, наклоненной относительно оси вин- поверхно маятника 8 расположены втулки 19 и 20, та,причем точка пересечения этой плосФ. кото ые об asуют беговую цилиндрическости с осью вращения винта находится ко орые р к лове хность 21 . кижа плоскости вращения втулки винта, кую "оверхность

Оси 22 каждой паря беговых цилинда угол наклона плоскости определяется из соотношения рических поверхностей 18 в консоли г.р, опорного кронштейна 4 и оси 6 и 7

6(р(. = гр бифилярного подвеса находятся в плос" где 6 - sec rðósa-маятника; кости (следом этой плоскости является

I< p — центробежная сила от груза- линия 23 на фиг. I), наклоненной отномаятника при его вращении З5 сительно осн 24 вращения несущего вннотносительно вала винта. та на угол, олредел е еляемый иэ соотКроме того, каждый ограничительный ношения 6,р фланец выполнен в виде цилиндрической

rp втулки с круговым ребром, при этом neI0

Эта плоскость пересекается с осью

24 вращения винта в точке 25, находящейся ниже плоскости 26 вращения втулвтулки, установленные в отверстия опор- ки в н в ного кронштейна и груза-маятника, име- . Ограничительные флвнцы lO u Il ют внутренний закругленный буртик (фиг.. 3 и 4) имеют в зоне контакта с

15 радиус закругления которого меньше ра- внутренхии буртиком 27 каждой беговой диуса галтели сопряжения ребра и втул- цилиндрической поверхности гвлтель 28 ки ограничительного фланца, причем радиуса R. Бурт 27 беговой цилиндриточкв их контакта расположена нв про" ческой поверхности имеет снаружи saдолжении линии контакта цилиндричес- кругление радиуса r причем радиус r ко. поверхности втулки болта и соответ- меньше радиуса R.

„. И) ствующей втулки в грузе-маятнике и Точка 29 контакта гвлтели 28 и за опорнои кронштейне. кругления на буртике 27 рвсполвгветсн нв продолжении линии контакта цнлкчдНв фиг. 1 показан винт вертолета с рической поверхности 15 втулок 12-14 демпфером вибраций;.на фиг. 2 - демп- 55 с беговой цилиндрической поверхностью .фер вибраций в плане; на фиг. 3 — pcs- 21. рез но А-А на фиг. 2; нв фнг. 4 — узел При вращении несущего винта грузы1

1 ив фиг. 3. иаятники 8 под действием центробежной

5 5 силы входят в контакт своими беговыми поверхностями 2) с рабочими цилиндрическими поверхностями )5 втулок 12 и

l4, а втулка )3 начинает контактировать с беговыми цилиндрическими по" верх»остями 18 втулок )6 н 17. За счет наклоне осей 22, 6 н 7, вектор суммы центробежной силы от каждого rpysa

")р и силы веса груза G оказывается направленным перпендикулярно к оск ролика. Прк этои отсутствует осевая составляющая нагрузки и ограничительные флвнцы 10 и 11 оказываются ненагруженкыми.

Выполнение зоны контакта поверхностей ограничительного фланца и буртика беговой цилиндрической поверхности с очертанием по двум различным радиусви к расположение точки контакта этих поверхностей нв продолжение линии контакта цилиндрической поверхности втулок с беговой поверхностью, опорного кронштейне и груза-маятника сводит до минимума иоиент трения при качении.

Предлагаемая конструкция демпфера позволяет значительно снизить трение при колебаниях груза-маятника и тем самин увеличить коэффициент динамичности .ивятккка, в следовательно увеличить его реакцию на создаваемое возбуждение. В результате увеличивается эффективность деипфера. Если такого увеличения не требуется по условкяи работы, то может быть уменьшен активный вес (вес грузов-маятников) при сохранении прежней эффективности.

Кроме того, уменьшение трения в системе подвески грузов-маятников снижает износ ограничительных фпанцев и втулок опорного кронштейна и грузов-маятников к теи самым увеличивает долговечность работы демпфера вибраций винта вертолета.

Формула изобретения

l. Демпфер вибраций несущего винта вертолета, содержащий опорный кронштейн, соединенный с валом винта, и грузы-маятники, в каждом из которых выполнена прорезь, которой он надет

»а опорный кронштейн, соединенный с

»им двумя болтам», расположеннымн параллель»о, при этом отверстия под каждый болт в о»орном кронштейне и

48974 6 грузе-маятнике выполнены значителъно большего диаметра, чем болт, и в иих установлены втулки; в нв болтах надеты ограничительные фланцы, расположенные между опорныи кронштейнон и гру" зои-маятником с обеих сторон опорного кронштейна, и три втулки, одна иэ которых расположена между головкой болта и ограничителъньи фпанцеи, другвяиежду огрвничителъными фланцами, а третья — между огракнчителъкьве флак" цем н гайкой болта, причем втулка бол« та наружной поверхностью контактирует с втулками, установленными в отверсти-.. ях груза-маятника и опорного кронштейна, отличающийся тен, что, с целью увеличения эффективности работы и долговечности, оси каждой пары болтов расположены в плоскости, наклоненной относительно оси винта,, причем точка пересечения этой плоскости с осъю вращения винта находится нике плоскости вращения втулки винта, а угол наклона плоскости определя Э "ется из соотношения = и

) )тр где С вЂ” вес rpysa-маятника)

<Р

H - цектробежная сила от грузаIP маятника при его вращении относителъно вала винта.

2. Демпфер по и. 1, о т л н ч а юшийся теи, что каждый ограничительный флакец выполнен в виде цилиндрической втулки с круговым ребром, при этом переход от втулки к ребру. с обеих сторон ребра выполнен в виде галтели, в втулки, установленные в отверстия опорного кронштейна и груза-маятника, выполнены с внутренним

40 эакруглекньве буртиком, радиус закругления которого меньше радиуса галтели сопряжения ребра и втулки ограничительного фланца, причем точка их контакта расположена на продоюыекии линки контакта циликдрической поверхности втулки болта к соответствующей втул ки, установленной в грузе-наятнике и .опорном кронштейне.

Источники икформаци», принятые во внимание црк экспертизе

1. Обзор ЦАГИ. В 393, 1972, с. 3437.

2. Патент США У 3540809, кл. 4)6-1, 1970 (прототип).

3. ПатекФ Фракции В 2018491, кл. В 64 с 27/00, 1970.

5489 д

Физ. ф

Редактор д

° Письман акая щ1

Тнрап 41 7

В НИИПИ Госуд арственного ко

Подписное

30 . 1 З о комитета СССР по „ изо . и открытий

)%-35, Раушскал р " "- Ба5инец

КоРРектоР Г,цгар наб., Ьцлнаи (1(". ",, °

° ° де 4/5

Л 1аге "°

-2ФЛВ. ппп пп,патеат эак. 96l 6f