DE2839642A1 - Schwingungsisoliereinrichtung - Google Patents
SchwingungsisoliereinrichtungInfo
- Publication number
- DE2839642A1 DE2839642A1 DE19782839642 DE2839642A DE2839642A1 DE 2839642 A1 DE2839642 A1 DE 2839642A1 DE 19782839642 DE19782839642 DE 19782839642 DE 2839642 A DE2839642 A DE 2839642A DE 2839642 A1 DE2839642 A1 DE 2839642A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- spring
- pivot
- arm
- arms
- forces
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
- F16F7/00—Vibration-dampers; Shock-absorbers
- F16F7/10—Vibration-dampers; Shock-absorbers using inertia effect
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
- B64C27/00—Rotorcraft; Rotors peculiar thereto
- B64C27/001—Vibration damping devices
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
- B64C27/00—Rotorcraft; Rotors peculiar thereto
- B64C27/001—Vibration damping devices
- B64C2027/002—Vibration damping devices mounted between the rotor drive and the fuselage
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
- B64C27/00—Rotorcraft; Rotors peculiar thereto
- B64C27/001—Vibration damping devices
- B64C2027/005—Vibration damping devices using suspended masses
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T74/00—Machine element or mechanism
- Y10T74/21—Elements
- Y10T74/2121—Flywheel, motion smoothing-type
- Y10T74/213—Damping by increasing frictional force
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Vibration Prevention Devices (AREA)
Description
PATENTANWALTF A.
H. KlNKtLDEY W. STOCKMAIR
2839642 tMa-t-^tm
feVWVV-»** K. SCHUMANN
P. H. JAKOB G.BEZOLD
8 MÜNCHEN
Schwingungsi soiiereinrichtung
Diese Erfindung bezieht sich auf Schwingungsisoliereinrichtungen
und insbesondere auf die Art von Schwingungsisoliereinrichtungen, in denen Trägheitskräfte, die von der schwingungsinduzierten
Bewegung einer Hilfsmasse aufgebracht werden, angelegt werden, um Schwingungskräfte in einem vorbe-
909812/0992
stimmten Frequenzbereich aufzuheben.
Eine Schwingungsisoliereinrichtung der nachfolgend beschriebenen Art ist in der US-Patentanmeldung Nr. 720 601 vom
7. September 1976 (R.A. Desjardins, C.W. Ellis und V.Sankewitsch)unter
dem Titel "Schwingungsisoliereinrichtung" (Deutsche Patentanmeldung P . ) geoffenbart. Die
dort geoffenbarte Schwingungsisoliervörrichtung umfaßt einen
Mechanismus zum Koppeln der vibrierenden Masse mit dem , zu isolierenden Körper, wobei eine derartige Vorrichtung
ein Paar Torsions-Koppelungsfedern und mehrere verhältnismäßig
komplexe, schwierig herzustellende Teile .verwen-. det. Es ist bekannt, daß beim Betrieb einer Isoliereinrichtung,
die eine derartige Vorrichtung umfaßt j. während
lineare (vertikale) Schwingungskräfte in geeigneter Weise eliminiert werden, Momente um eine horizontale Achse nicht
völlig isoliert sind, und unerwünschte Schwingungen können unter bestimmten Bedingungen in den Körper durch derartige
unisolierte Momente eingeleitet werden.
Es ist deshalb ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Schwing'ungsisoliereinrichtung vorzusehen.
Es ist ein zusätzliches Ziel der Erfindung, eine verbesserte Schwingungsisöliereinrichtung vorzusehen, die der Art
nach dynamisch der Resonanz entgegenwirkt und einen einfachen Aufbau aufweist, der eine möglichst geringe Zahl
an Einzelteilen mit sich bringt, wobei niedrige Herstellungs kosten und ein höchst zuverlässiger Betrieb erzielt werden
sollen.
Ein anderes Ziel ist es, eine verbesserte Schwingungsisöliereinrichtung
der beschriebenen Art vorzusehen, wobei eine völlige Isolierung aller Schwingungskraftkomponenten er-
909812/0902
zielt wird, und zwar sowohl linearer Komponenten als auch auf Winkel bezogener Komponenten.
Um die voranstehenden Ziele zu erreichen, und in Übereinstimmung
mit einem ersten Gesichtspunkt der Erfindung, ist eine Vorrichtung zum Koppeln .eines Körpers an eine
vibrierende Masse mit einer möglichst geringen übertragung von Vibrationskräften zwischen diesen Teilen vorgesehen,
wobei eine derartige Vorrichtung einen mit Gewichten versehenen Hebelarm verwendet, wobei eine erste Schwenkeinrichtung
die vibrierende Masse mit dem Hebelarm um eine erste Schwenkachse schwenkbar verbindet, vobei eine zweite
Schwenkeinrichtung den Körper mit dem Hebelarm um eine zweite Schwenkachse schwenkbar verbindet, die längs des
Hebelarms gegenüber der ersten Schwenkachse versetzt ist, und wobei eine der Schwenkachsen im wesentlichen am ersten
Ende des Hebelarms angeordnet ist.
Es ist ferner eine Federarmeinrichtung vorgesehen, die am einen Ende an das erste Ende des Hebelarms angefügt und
mit dem anderen Ende mit einem Anbringungspunkt verbunden ist, der am Körper derart· verankert ist, daß die Richtung
der federnden Verformung der Federarmeinrichtung, die durch die Schwenkbewegung des Hebelarms erzeugt wird, parallel
zur Schwenkebene des Hebelarmes liegt. Diese Anordnung ergibt eine Isolierung des Körpers gegenüber Vibrationskräften
einer vorbestimmten Frequenz, weil die Trägheitskräfte, die vom Hebelarm am Körper über die zweite Schwenkeinrichtung
in Abhängigkeit von der Bewegung der schwingenden Masse bei einer derartigen vorbestimmten Frequenz aufgebracht
werden, im wesentlichen gleich den Federkräften und diesen entgegengerichtet sind, die am Körper durch das Verformen der
Federarmeinrichtungen aufgebracht werden.
909812/0992
- J-—
"AS.
"AS.
In Übereinstimmung mit einem zweiten Gesichtspunkt der Erfindung
ist eine Einrichtung zum. Isolieren eines Körpers gegenüber sowohl linearen als auch auf Winkel bezogenen
Schwingungskräften vorgesehen, die durch eine vibrierende, hieran gekoppelte Masse erzeugt werden, wobei .eine derartige
Einrichtung ein Paar beschwerter bzw. mit Gewichten versehener Hebelarme aufweist, die die vibrierende Masse
mit dem Körper an zwei Schwenkachsen an diesem und um diese drehbar koppeln, wobei die Schwenkarme schwenkbar mit der
vibrierenden Masse verbunden sind und in Abhängigkeit von
den Vibrationskräften wirken, um auf den Körper an den Schwenkachsen Trägheitskräfte aufzubringen.
In Übereinstimmung mit diesem Gesichtspunkt der Erfindung ist.ferner eine Federeinrichtung vorgesehen, um die Schwingungskräfte
auf den Körper über Punkte zu übertragen, die gegenüber den vorgenannten beiden Schwenkachsen versetzt
sind, wobei die Federeinriehtüngen derart ausgebildet und
angeordnet sind, daß sie mit einer ersten Federkraft.in
Abhängigkeit von linearen Schwingungskräften wirken, und mit einer unterschiedlichen Federkraft in Abhängigkeit von
Winkel- bzw·. Drehschwingungskräften wirken, so daß die Schwingungskräfte, die auf den Körper in Abhängigkeit
linearer Vibration eingeleitet werden, unterschiedlich sind von den Federkräften, die in Abhängigkeit von Winkelvibration
bzw, Drehschwingungen eingeleitet werden, wobei der Unterschied zwischen diesen Kräften den" Ausgleich des
Ungleichgewichts der Momente bewirkt, die auf den Körper während der letztgenannten Schwingungsart infolge der Verlagerung
zwischen den beiden Schwenkachsen und den Federkraftübertragungspunkten
einwirken, wobei der Körper sowohl gegenüber Winkelschwingungskräften als auch'.linearen
Schwingungskräften isoliert ist, die bei einer vorbestimmten Schwingungsfrequenz erzeugt werden.
909812/0992 "5 "
Ein besonderer Gesichtspunkt der Erfindung liegt in einer Schwingungsisoliereinrichtung,· bei dei" eine vibrierende
Masse wie etwa eine Kraftubertragungsanordnung bzw. ein
Antrieb für einen Hubschrauber federnd mit einem zu isolierenden Körper gekoppelt ist, etwa dem Hubschrauberrumpf,
und zwar an mehreren Koppelungsstellen· Jede Koppelungsstelle umfaßt einen mit Gewicht'.-versehenen Hebelarm, der
schwenkbar mit der ,-vibrierenden Masse und dem Körper verbunden
ist, sowie eine Koppelungsfeder, die mit dem mit
Gewicht versehenen Hebelarm verbunden ist, um die Rotorkräfte der Rotorantriebsanordnung durch die Schwcnkverbindungen
am Hebelarm auf den Rumpf zu übertragen. Die Koppelungsfeder liegt in Form eines länglichen Federarmes
vor, der am einen Ende mit dem -it Gewicht versehenen Hebelarm
und am anderen Ende mit dem Körper über eine Schwenkbzw. Schwenkzapfenverbindung verbunden ist, wobei es bei
dieser erforderlich istf daß sie Kürzungen der Feder während
ihrer Verformung aufnimmt. Die Federkräfte, die auf den Rumpf über die Koppelungsfedern infolge linearer Schwingungskräfte übertragen werden, werden bei der charakteristischen
Rotorfrequenz durch gleiche und antgegengerichtete Trägheitskräfte
aufgehoben, die durch die mit Gewicht versehenen Hebelarme erzeugt werden. Es ist eine abgeänderte Einrichtung
geoffenbart, bei der Federkräfte, die infolge winkelbezogener
als auch linearer Schwingungskräfte auf den Rumpf übertragen werden, isoliert sind. Bei dieser Einrichtung ist
der Grundanordnung mit Federarmen eine zweite Koppelungsfeder derart hinzugefügt, daß sich die zweite Feder nur in
Abhängigkeit von entweder der linearen oder der winkelbezogenen
Vibrationskomponente verformt, aber nicht in Abhängigkeit beider. Dies veranlati. die auf den Rumpf in Abhängigkeit
von winke]bezogener fehwingung aufgebrachten Kräfte, sich von den Federkräften, die infolge linearer
Schwingung aufgebracht werden, ;u unterscheiden, und dieser
909812/0992
-JeT-
Unterschied der Federkräfte stellt ein Gleichgewicht für Momente als auch für die Linearkraft derart her, daß der
Rumpf völlig gegenüber der winkelbezogenen als auch der linearen Schwingung bzw. Vibration isoliert ist»
Die beigefügten Zeichnungen, die in die Beschreibung mitaufgenommen
sind und einen Teil dieser bilden, stellen bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung dar und dienen
zusammen mit der Beschreibung::zur Erläuterung der Grundlagen der Erfindung.
In den Zeichnungen ist
Fig. 1 eine Perspektivansicht, die die Rotor-Kraftübertragungs-
bzw. -antriebsanordnung eines Hubschraubers zeigt, die eine vibrierende Masse bildet, und ein System mit Gewicht versehener
Hebelarme und beigeordneter Fedorarme t
die zusammenwirken, um den Hubschrauberkörper (nicht gezeigt) in Übereinstimmung mit einem
ersten bevorzugten Ausführungs-beispiel der Erfindung
gegenüber Schwingungs-kräften zu isolieren,
Fig. 2 eine Seitenansicht der in Fiy. 1 gezeigten
Vorrichtung, wobei Einzelheiten der Schwenkeinrichtung
dargestellt sind, die zur Koppelung der schwingenden Masse und des Rumpfkörpers mit
Gewicht versehenen Hebelarmei. der Isoliervorrichtung verwendet sind,
Fig. 3 die Ansicht eines Schnitts dc-r Schwingungsisoliervorrichtung,
der längs Linie 3-3 in Fig. vorgenommen wurde,
Fig. 4 die Ansicht eines Schnitts, der längs Linie
■ 4-4 in Fig. 3 vorgenommen v/ui de und die linken
909812/0992 „7_
Koppelungsschwenkeinrichtungen und -schwenkverbindungsanordnungen
darstellt,
Fig. 5 eine Perspektivansicht des Teiles der in Fig.
..-.■gezeigten Vorrichtung, der den Körpermontagearm,
Körperschwenkstift, Schwenkverbindungshebel und das angebrachte Federarmteil zeigt,
Fig. 6 eine teilweise geschnittene Ansicht und zeigt die Einzelheiten eines bevorzugten Ausbaues
des Abschnitts des Hebelarms , der die Schwenkstifte und die Schwenk-Verbindungshebelanordnungen
aufnimmt,
Fig. 7 eine teilweise abgeschnittene Seitenansicht
eines zweiten bevorzugten Ausf ührungsbci spiels der erfindungsgemäßen Schwingungsisoliervorrichtung
,
Fig. 8 eine Seitenansicht eines dritten bevorzugten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen
Schwingungsisoliervorrichtung ,
Fig. 9 eine Seitenansicht eines vierten bevorzugten Ausführungsbeispiels der erfindungsgernäßen
Schwingungsisoliervorrichtung , wobei dieses Ausführungsbeispiel Sekundärfedereinr j chtunge;ii
zum Ändern der Federkraft bzw. des Federbeiwerts aulweist, arn die Aufhebung von Momenten
zu erzielen, die durch winkelbezogene Vibration um die Neigungsachse des Hubschraubers da den
Rumpf eingeleitet werden,
Fig. 10 eine Seitenansicht und zeigt ein fünftes bevorzugtes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen
Schwingungsisoliervorrichtung, wobei dieses Ausführungsbeispiel auch eine Sekundär
federeinriclitung zum Aufheben von Momenten umfaßt, die durch winkelbezogene Schwingung um
die Neigungsachso· eingeleitet werden,
909812/0992
Fig. 11a und 11b jeweils ein schematisches Diagramm und
zeigt die Komponenten der, rechten Hälfte der
Isoliervorrichtung zeigt, die in Fig. 2 und ■ in Fig, 7 gezeigt ist, wobei Fig« 11 b eine
dynamisch äquivalente Ausbildung darstellt, die eine lineare Koppelungsfeder anstelle einer
Biegestabfeder verwendet,
Fig. 12a und 12b jeweils ein-ähnliches schema
tisches Diagramm für das in Fiy „ 8 gezeigte
Ausführungsbeispiel, " . ' . "
Fig. 13 ein schematisches Diagramm,das die Bemessungsparameter
und die Trägheitskraftkomponenten der in Fig,. 11a und lib dargestellten
Vorrichtung bestimmt, ; _ "
Fig. 14a und 14b ^ .. jeweils ein schematisches Diagramm,
das die Art und Weise darstellt, auf die Schwingungskräfte von der schwingenden Masse
auf den Hubschrauberkörper über din Feder- und Schwenkarmanordnung der Erfindung übertragen
werden,
Fig« 15 ein schematisches Diagramm und zeigt die
Kräfte, die auf den Körper über die Schwenkpunkte
P2 im Fall der linearen Kr; fteinwirkung
bei einer Anordnung des in Figc G gezeigten
Typs aufgebracht werden,
Fig. 16 ein schematisches Diagramm ähnlich Fig. 15
und zeigt die Kräfte, die auf den Körper im Fall der v/inkelbezogenen Krafteinwirkung um die
Neigungsachse aufgebracht werden>
Fig. 17 und 18 jeweils ein schematisches Diagramm
das die Anwendung von Kräften auf den Körper darstellt, wenn eine Sokundärfeder, wie
sie etwa in Fig. 9 gezeigt ist, verwendet wird, um die Federkraft für winkelbezogone Schwingung
909812/0992
zu ändern, um den Körper gegenüber Momenten,, sowohl als auch linearen Kräften zu isolieren,
Fig. 19 und 20.. jeweils ein schematisches Diagramm und stellt die Kräfte dar, die auf den
Körper bei einer.-Anordnung des in Fig, 1 bis 7 gezeigten Typs aufgebracht werden, die derart
abgestimmt ist, daß sie eine entgegengerichtete Resonanz auf winkelbezogene Krafteinwirkung
hin erzeugt, und
•Fig. 21 ein-schematisches Diagramm ähnlich Fig. 19,zeigt
die Aufbringung von Kräften im Fall linearer Schwingung und stellt dar, .wie die zusätzliche
Anbringungen von Sekundärfedern, wie es in Fig. 10 gezeigt ist, die Federkraft
für lineare Krafteinwirkung ändert, um den Körper sowohl gegenüber Momenten als auch gegenüber
Linearkräften zu isolieren.
Es folgt nun die detaillierte Beschreibung"der Ausführungsbeispiele, wobei Bezug auf Fig-. 1 genommen wird; die Rotor-
und Kraftübertragungs- bzw. Antriebsanordnung 10 eines Hubschraubers
ist zusammen mit ihrem Montagerahmen 12 gezeigt. Eine Rotorwelle 14 erstreckt sich vertikal von der Oberseite
des Antriebs aus und trägt die Rotoranordnung (nicht gezeigt) in der üblichen Weise. Der Antriebsmotor und die Antriebswelle, die ihn mit dem Antrieb .koppeln, sind hinter
der Antriebsanordnung angebracht und sind nicht gezeigt. Der Pfeil F zeigt die normale Vorwärtsrichtung der Hubschrauberbewegung .
Der Montagerahmen 12 ist am Hubschrauberrumpf durch einen
Satz von vier kraftübertragenden Montagebügeln 16 befestigt,
die schwenkbar mit einem Satz von' vier Hebelarmen 18 und
Federanordnungen 20 zur Schwingungsisolierung, sowie 18'
909812/0992
- 10 -
2839842
und 20' (die letztgenannten nicht gezeigt) verbunden sind.
Die letztgenannten sind schwenkbar.mit dem Rumpf mittels eines Satzes von vier Rumpfmontagebügeln 22 verbunden„ Die
Bügel 22 sind mit rechtwinkligen Bügeln (nicht gezeigt) verschraubt, die an den Seiten des oberen Rumpfrahmens befestigt
sind. -
Die Hebelarm- und Federanordnungen 18, 20 sind mit den
Anordnungen 18', 20' identisch. Wie es für die linke vordere
Anordnung 18 gezeigt ist, umfaßt sie einen mit Gewicht versehenen Hebelarm, der Abstimmgewichte .1.8a aufweist,
einen starren Armabschnitt 18bt und einen zweifach gegabelten
Endabschnitt 18c. Ein längliches, verformbares Federteil
. 18d ist einstückig mit dem mit Gewicht versehenen Hebelarm
verbunden und erstreckt sich von seinem gegabelten Endabschnitt 18c aus. Ein erster und ein zweiter Schwenkstift
ist zur Koppelung des kraftübertragenderi Montagehügels 16 bzw. des Rumpfmontagebügels 22 mit. dem· gegabelten
Abschnitt 18c des/Hebelarms vorgesehen.
Im allgemeinen ist die Tätigkeit der Schwingungsiso.lierjvorrichtung
wie folgt: wenn die Rotorantriebsanordnung in Vertikalrichtung mit der charakteristik n/Umdrehung
Rotorfrequenz (n/rev. rotor frequency) vibriert,wobei die Anzahl
der Rotorblätter ist, vibrieren die vier Schenkel des Montagerahmens 12 gleichphasig mit der charakteristischen
Frequenz.auf- und abwärts. Die linearen vertikalen Schwingungskräfte,
die somit auf die Hebelarme 18, 20, 18E und 20'
aufgebracht werden, veranlassen die Arme, um die Achsen zu schwenken, die durch die Rumpf-Schwenkstifte hergestellt
werden, die an den Montagebügeln 22 unter der Spannung der Biegefederteile mit den mit Gewicht versehenen Hebelarmen
verbunden sind» Die Enden einer jeden Biegefeder sind durch Schwenkverbindungshebel, wie etwa dem Verbindungshebel 24,
909812/0932 "11
mit dem Rumpf-Schwenkstift verbunden, der dem entgegengesetzten
Hebelarm und der entgegengesetzten Federanordnung zugeordnet ist. Das Verbiegen der Federn überträgt eine
vertikale Last und Schwingungskräfte über die übertragungsschwenkstifte und diese Kräfte werden: .durch die Rumpf-Schwenkstifte
auf den Rumpf aufgebracht. Schwingungskräfte werden bei der charakteristischen Rotorfrequenz durch
gleiche und entgegengerichtete Trägheitskräfte aufgehoben, die durch Verlagern der mit Gewicht versehenen Hebelarme
erzeugt werden. Diese Trägheitskräfte, die auf die Rumpf-Schwenkstifte
aafgebracht werden, bewirken deshalb die
Isolierung des Hubschrauberrumpfes gegenüber den vertikalen Schwingungskräften, die durch die Rotorantriebsanordnung
erzeugt werden.
Die Fig. 2 und 3 zeigen die Hebelarm- .und Biegefederanordnungen
18 und 20 und ihre Schwenkmontageanordnungen noch detaillierter. Jede der kraftübertragenden Montagebügel 16
weist einen querverlaufenden Schwenkstift 16a auf, der an seinem unteren Ende angeordnet ist. Der Schwenkstift 16a
ist starr, wie etwa durch einen Preßsitz, im Bügel 16 derart
befestigt, daß sich der Stift nicht relativ zum Bügel dreht, Auf ähnliche Weise weist jeder der Rumpfmonta'gebügel
22 einen querverlaufenden Schwenkstift 22a auf, der an seinem unteren Ende angebracht ist.
Die Schwenkstifte .1:6a und 22a sind drehbar in den parallelen
Armen der gegabelten Endabschnitte 18c und 20c der mit Gewicht versehenen Hebelarme gelagert. Ein paar Schwenk-Verbindungshebel
24 sind schwenkbar an den Rumpfschwenkstiften 22a angebracht und sind mit den 'freien Enden der
Federn 18d und 2Od verstiftet. Wie in Fig. 3 gezeigt ist,
weisen die Federarme 18d und 2Od jeweils ein Paar länglicher Biegefederarme auf, die sich von den parallelen Seitenab-
- 12 -
90981 2/C092
schnitten der gegabelten Endabschnitte der entsprechenden Hebelarme aus erstrecken. Die Federarme 18d laufen während
im wesentlichen ihrer vollen Länge parallel zueinander,. während die Federarme 2Od spitzwinklig aufeinander zulaufen.
Diese Anordnung gestattet die einander überkreuzende Anordnung,
die in Fig. 2 gezeigt ist, wobei die Federarme 2Od durch den Raum zwischen den Federarmen· 18d hindurchlaufen.
Diese Anordnung sorgt für einen kompakteren Aufbau, wobei der Punkt der maximalen Biegung der Arme im
wesentlichen an der Stelle liegt, an der sie sich überkreuzen. . .
Fig. 4 ist ein Schnitt, der durch die Mitte der Schwenkanordnung vorgenommen wurde und deutlicher den wechselseitigen
Zusammenhang zwischen dem Hebelarm, den Montagebügeln 16 und 22, den Schwenkstiften 16a und 22a und dem
Schw enkverbindungshebel 24 zeigt. Fig. 5 zeigt in Perspektivdarstellung
den Abschnitt der Anordnung, der den Montagebügel 22, den Schwenkstift 22af den Schwenkverbindungshebel
24 und den Endabschnitt der Federarme -2Od um?
faßt. Es ist somit aus den Fig. 4· und 5 ersichtlich, daß das freie Ende eines jeden Federarmes schwenkbar am Rumpfschwenkstift
22a mittels des Schwenkverbindungshebels 24 verankert, ist. Dieser Aufbau ist erforderlich, um die
Verkürzung der Federarme aufzunehmen, die während ihres Verformens in Abhängigkeit von Kräften aufgrund von Schwin
gung und ruhenden Lasten auftritt. Die Verbindungshebel 2 4 können auch dadurch weggelassen werden, daß man einen
rechtwinkligen, versetzten Abschnitt an den Enden der Hebelärme vorsieht , der schwenkbar an den Stiften 22a befestigt
ist. Dies ergibt eine hinlängliche seitliche Nachgiebigkeit bei den Federarmen, um die oben erwähnte Ver-
909812/0992
kürzung auszugleichen, ohne daß Schwenkverbindungshebel
erforderlich sind.
Fig. 6 zeigt einen Horizontalschnitt,- der durch die Mitte
des gegabelten Endabschnitts 18c des Hebelarms vorgenommen
wurde und die Einzelheiten der Schwenkanordnung darlegt. Die Schwenkstifte 16a und 22a sind zur Schwenkbewegung
mittels eines Satzes von Rollen- bzw." Nadellagern 34 angebracht.
An den Enden der Schwenkstifte sind Schub- bzw. Axiallager 32 angebracht. Ein Deckel 36 ist an der einen
Seite des Hebelarms angebracht, um den Ein- und Ausbau der Einheit zu ermöglichen. Das Ende des Federarmes 2Od ist
schwenkbar am Schwenkverbindungshebel 2 4 mittels einer geeigneten Schraube 26, einer Gewindesicherung 28 und einer
Büchse 30 angebracht. Die Verbindungshebelanordnung ist aus Gründen der Verdeutlichung um 90° verschwenkt gezeigt.
Fig. 7 zeigt eine dahingehend geänderte Ausführungsform der Schwingisolieranordnung,- daß die Biegefedern 40 und 42,
die an den Hebelarmen angebracht sind, im wesentlichen parallel zueinander anstelle der oben beschriebenen, .einander
überkreuzenden Weise angebracht sind. Wie in Fig. gezeigt ist, erstrecken sich die Schwenkverbindungshebel
2 4 in entgegengesetzten Richtungen von den Schwenkstiften weg, an denen sie angebracht sind;, um diese Anordnung
zu erleichtern, wurde die Lage des rechten (rückwärtigen) Rumpfmontagebügels 22 umgekehrt. Diese Ausbildung ermöglicht
die Verwendung identisch aufgebauter Hebelarm- und Federanordnungen, und beide können für jede der oben beschriebenen
Anordnungen 18 oder 20 gleichartig sein. In der Funktion ist die in der Fig. 7 gezeigte Anordnung
identisch zu der im Zusammenhang mit Fig. 1 bis 6 beschriebenenen.
Fig. 8 zeigt ein drittes bevorzugtes Ausführungsbeispiel
909812/0992 - 14 -
- wr-
der Erfindung. Die Anordnung der Hebelarme 43, 45 und der
zugeordneten Pederarme 44, 46 ist dahingehend der in Fig.
7 gezeigten ähnlich, daß die Federn 44 und 46 im wesentliehen
parallel zueinander angebracht sind. Allerdings wird darauf hingewiesen, daß bei der Anordnung gemäß Fig.
8 die Kraftübertragungs-Montagebügel bzw. die der Kraftübertragung
zugeordnete Montagebügel 16 innerhalb des Zwischenraums zwischen den Rumpfmontagebügeln 22 derart
angeordnet sind, daß der Abstand zwischen den Kraftüber- '
tragungsschwenkachsen kleiner ist als der Abstand der Rumpfschwenkachsen und innerhalb dieses Abstands -eingeschlossen
ist. Der Federarm 44 ist vorzugsweise wie die Arme .18d der Fig.3 ausgebildet, so daß der rechte Kraftübertragungsbügel
16 zwischen die parallelen Seitenabschnitte der Arme paßt«
Fig. 9 und 10 stellen weitere Ausführungsbeispiele der Erfindung dar, wobei eine Sekundärfeder verwendet wird,
um die Federkraft zu ändern, die sich im Betrieb infolge winkelbezogener und linearer Schwingungskräfte einstellen.
Wie nachfolgend in der Erläuterung, die die Wirkungsweise dieser Einrichtungen betrifft, beschrieben wird, ist es
bekannt, daß mit einer dynamisch wirkenden, der Resonanz entgegenwirkenden Isoliereinrichtung der hier beschriebenen
Art winkelbezogene Schwingungskräfte, die durch die schwingende Masse aufgebracht werden, nicht isolierte
Momente durch Kopplung in den Rumpf einleiten können. Wie es hier verwendet ist, sind "winkelbezogene'■Schwingungskräfte" die Kräfte, die sich aus der winkelbezogenen Verlagerung
der vibrierenden Masse ergeben. Bei dieser Schwingungsweise werden im wesentlichen lineare Kräfte auf
den Rumpf über die Schwenkachsen aufgebracht, die durch die. Schwenkstifte 22a hergestellt werden, jedoch diese
909812/0992 -15-
Kräfte sind gegeneinander um 180° phasenverschoben» Wenn
man beispielsweise Fig. 9 betrachtet, dann werden, wenn die Rotor-Antriebsanordnung auf völlig winkelbezogene
Weise um die Schwenkachse schwingt, die Antriebsmontagebügel 16 in entgegengesetzten Richtungen um gleiche Größen
verlagert. D.h., wenn der linke Bügel 16 in einer Richtung nach unten verlagert wird, dann wird der rechte Bügel
16 um ein gleiches Maß nach oben verlagert und umgekehrt.
Mit der Art der hier beschriebenen Vorrichtung werden die
Schwingungskräfte an Stellen (Stifte 16a) -aufgebracht,
die gegenüber den Stellen (Stifte 22a) , an denen die entgegengesetzten
Trägheitskräfte aufgebracht werden, verlagert sind. Wegen dieser Verlagerung zwischen den Kraftangriffspunkten
können gewisse winkelbezogene Schwingungskräfte Momente in den Rump'f einleiten, die nicht voll
durch die Trägheitskräfte aufgehoben werden, die von den Hebelarmen erzeugt werden. Derartige unisolierte Momente
führen zur Aufbringung gleicher und entgegengesetzter linearer Schwingungskräfte an den Rumpfschwerikpunkten,
wobei diese Kräfte eine hinlängliche Größe aufweisen können, um unerwünschte Wirkungen zu verursachen.
Demzufolge umfassen die in Fig. 9 und 10 dargestellten Ausführungsbeispiele
Sekundärfedereinrichtungen, um zu veranlassen, daß die Federkonstante bzw. Federsteife der
Einrichtung beim Ansprechen auf winkelbezogene Schwingung anders ist als beim Ansprechen auf lineare Schwingung.
Die in Fig. 9 gezeigte Anordnung verwendet eine Druckfeder 48, die zwischen den parallelen Federarmen 44' und 46' angebracht
ist. Beim Ansprechen auf lineare Schwingung, bei der die Antriebsmontagebügel 16 phasengleich miteinander
versetzt werden, schwenken die mit Gewicht versehenen
Hebelarme 43' und 45' in entgegengesetzten Richtungen, und
90981 2/0992
- 16 -
die Federarme 44' und 46' verbleiben im wesentlichen
parallel zueinander während des Biegezyklus. Bei diesen Betriebsbedingungen wird die Feder 48 nicht verbogen bzw.
verformt, und ihre Federkonstante ändert nicht die Grund^ federkonstante des Systems.
Wenn allerdings während der winkelbezogenen Schwingung die Fedexarme 44* und 46' aufeinander zu und voneinander
weg verlagert werden, dann ;wird daraufhin die Feder 48
verformt, und die Federkonstante dieser Feder addiert sich zu der Grundfederkonstante des Systems. Dies veranlaßt,
daß die Kräfte, die durch das Verformen der Federn über die Schwenkstifte 16a und 22a auf den Rumpf aufgebracht
werden, größer sind als bei einer Betriebsart mit linearer· Schwingung, und aus den nachfolgend beschriebenen
Gründen hebt die Aufbringung höherer, federerzeugter Schwingungskräfte während der Winkelbezogenen Schwingung
die unisolierten Momente auf und ergibt eine vollständige sowohl lineare als auch winkelbezogene Schwingungsisolierung.
Das in Fig. 10 dargestellte Ausführungsbeispiel ist dasselbe wie das in Fig. 9 gezeigte, mit der Ausnahme, daß
die Rumpf- und Antriebsschwenkachsen umgekehrt wurden und die ;sekundäre Feder 60 eine Zugfeder ist, die zwischen
zwei Kurbelarmen 52 angebracht ist. Die Peder 60 trägt zur Federkonstante des Systems nur beim Ansprechen auf lineare
Schwingung und nicht beim Ansprechen auf winkelbezogene Schwingung bei. Dies liegt darin, daß beim Ansprechen auf
lineare Schwingungskräfte die Hebelarme in entgegengesetzten Richtungen verlagert werden, und die Feder 60 veranlaßt
wird, sich zu verformen, während beim Ansprechen auf winkelbezogene Schwingungskräfte die Hebelarme in derselben
Richtung verlagert werden und sich die Feder 60
909812/0992 1?
nicht verformt. Deshalb ist die Federkonstante des Systems
für lineare Schwingung größer, als sie es für winkelbezogene Schwingung ist, und die niedrigeren Schwingungs-r
kräfte, die auf den Rumpf bei der letztgenannten Betriebsweise
aufgebracht werden, verursachen eine völlige Isolierung der Momente sowie der Linearkräfte, wie nachfolgend
beschrieben wird.
Die Wirkungsweise des/Grundsystems, das in den Ausführungsbeispielen der Fig» 1 bis 8 dargestellt ist, wird nachfolgend
im Zusammenhang mit den Fig. 11 bis 13 beschrieben. Fig. 11a stellt schematisch die rechte Hebelarm- und Federanordnung
20 für die in Fig. 1 bis 7 dargestellten Sysr teme dar, wobei die Antriebsschwenkachsen außerhalb der
Rumpfschwenkachsen liegen.
Der Federarm 20d biegt sich nach Art einer einseitig eingespannten
Stabfeder, wenn der Antriebsrahmen 12 in Vertikalrichtung infolge von Vibrationskräften verlagert wird.
Die Steifigkeit der Feder 2Od wird durch EI dargestellt, wobei E der Elastizitätsmodul des Federmaterials und I
das auf den Querschnitt bezogene Trägheitsmoment der Feder ist. Eine Biegestabfeder wie etwa die Feder 2Od kann
durch eine lineare Feder in einer äquivalenten Anordnung ersetzt werden, wie sie in Fig. 11b gezeigt ist.
Die Federkonstante K \ einer äquivalenten linearen Feder
kann gemäß der nachfolgenden Darstellung gleichgesetzt werden:
ve.
909812/0902
Diese Berechnung der äquivalenten Federkonstante nimmt zum Zweck der Vereinfachung .an, daf3 die Feder 2Od eine
konstante Steifigkeit längs ihrer vollen Länge aufweist. In der Praxis kann es erwünscht sein, eine sich verjüngende Feder zu verwenden, um Gewicht zu verringern, wobei
die Konstruktion einer sich verjüngenden Feder mit gleicher Steifigkeit durchaus innerhalb des fachüblichen Könnens
liegt.
Fig. 13 stellt die Kräfte dar, die bei einer dynamischen Analyse der in Fig.". 11a und 11b gezeigten Vorrichtung a\jftreten,
und ermöglicht eine Entwicklung der Abstiminungsgleichung für das System. Bei der 2uislegung eines vorge-.
gebenen Systems müssen die Systemparameter derart eingestellt werden, daß an dem Rumpfschwenkzapfen 22a die vom
Hebelarm in Abhängigkeit von der linearen Schwingungsverlagerung erzeugten Trägheitskräfte gleich und entgegengesetzt
den Schwingungskräften sind, die durch die Feder für eine vorgegebene Schwingungsfrequenz erzeugt werden.
Wenn das System"derart ausgelegt ist, dann wird der.Rumpf
in Abhängigkeit von linearen Vibrationskräften keinerlei Verlagerung unterzogen. Unterstellt man eine Verlagerung
Z1 (Fig. 13), dann ist die Schwingungskraft, die· auf den
Schwenkpunkt 16a durch die Biegung der Feder aufgebracht ist, gleich:
Trägheitskräfte, die durch die Verlagerung der Hebelarmmasse inklusive der Masse des angebrachten Federarms erzeugt
werden, sind gleich:
Γ r i- I ι ν- τ is Γ
909812/0992 -19-
Die Fede rkraf tkomponen ten F1, M und F. werden berechnet
wie folgt:
wobei
Vibrationsfrequenz,
Masse des mit Gewicht versehenen
Hebelarms,
Trägheitsmoment des mit Gewicht
versehenen Hebelarms,
Masse des Federarms.
Die Abstimmungsgleichung wird dadurch bestimmt, daß man die Federkraft der Trägheitskraft gleichsetzt wie folgt:
Löst man nach {jj auf, dann ergibt sich
Ve.
909812/0992
Verwendet man die Gleichung (1) und kennt man die charakteristische
Vibrationsfrequenz io "für ein spezielles Hubschraubersystem,
dann können die Systemparameter der Masse, Geometrie und Federkonstante ohne weiteres ausgewählt
werden, um eine Resonanzgegenwirkung zu erzielen, und um somit im wesentlichen die Isolierung der linearen
Schwingungskräfte bei der charakteristischen Schwingungsfrequenz zu vervollständigen.
Fig. 12a und 12b stellen schematisch den Typ der Isoliervorrichtung
dar, bei dem die /intriebsschwenkpunkte innerhalb des Zwischenraums zwischen den Rumpfschwenkpunkten angeordnet
sind, wie dies im Ausführungsbeispiel der Fig. 8 dargestellt ist. Die Parameter *>
, r und R sind in Fig. 12a
definiert, und die Federkonstante K für die lineare ' ve
■Feder, die der dargestellten Biegestab feder äquivalent ist,
wird berechnet wie folgt:
Die Abstimmungsgleichung für dieses System lautet:
ve.
r-
wendet man sich dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel
im Zusammenhang mit Fig. 9 zu, dann ist dessen Wirkungsweise nachstehend unter Bezugnahme auf die Fig. 14-bis 18
0098.1270932
- 21 -
beschrieben. In Fig. 14a sind der rechte Hebelarm 45' und
die Feder 46' schematisch dargestellt, wobei eine äquivalente
lineare Feder als Ersatz für den Biegestabfederarm eingeführt ist. Die äquivalente Feder ist unterhalb des
Antriebsschwenkpunktes P1 angeordnet und überträgt eine
lineare Federkraft F .'.auf den Rumpfkörper (mit Schrägstrichen
angedeutete Oberfläche), wenn der Antrieb durch Rotorkräfte nach unten verlagert wird. Der mit Gewicht
versehene Hebelarm 45' bringt eine gleiche und entgegengerichtete
Trägheitskraft F1 auf den Rumpfschwenkpunkt P-in
Abhängigkeit von der Bewegung eines Hebelarms bei der charakteristischen Frequenz in Übereinstimmung mit der
Gleichung 2 auf.
Da die äquivalente Feder K tatsächlich im System nicht vorliegt, wird allerdings die Federkraft F. tatsächlich
durch den Rumpfschwenkpunkt P„ eingeleitet, wie in Fig. 14b gezeigt ist. Da somit die Federkraft im tatsächlichen
System durch den Momentenarm r übertragen wirdf nimmt der
Rumpf nicht nur die lineare Kraft F , sondern auch ein Moment M = F r ;äuf. ·
Die zwei Hebelarmanordnungen 43' und 45· und ihre zugehörigen
Federn sind in Fig. 15 gezeigt. In Abhängigkeit von der nach unten gerichteten linearen Schwingungsverlagerung der Rotor-rAntriebsanordnung 12 werden negative
(nach unten gerichtete) Federkräfte -F auf die beiden Körperschwenkpunkte P„ aufgebracht, und gleiche und entgegengesetzte
Trägheitskräfte F1 werden durch die Hebelarme
erzeugt, um die Federkräfte auszugleichen. Es wird darauf hingewiesen, daß das positive (im Uhrzeigersinn
verlaufende) Moment M=F rr "das auf der linken Seite
aufgebracht wird, durch das gleiche negative (im Gegenuhrzeigersinn verlaufende) Moment -F r ausgeglichen
909812/0992 22~
wird, das auf der rechten Seite aufgebracht wird,! und, wie
durch die Kraftgleichungen gezeigt ist, die in Fig. 15 gegeben sind, ist der Körper völlig gegenüber den linearen
Rotorschwingungskräften isoliert.
Fig. 16 stellt, allerdings dar, daß für winkelbezogene
Schwingungskräfte keine völlige Isolierung vorgesehen ist, wenn diese Kräfte lediglich durch die Hauptfederarme aufgebracht
werden (die durch die äquivalenten linearen Federn K dargestellt sind)* Im Fall der im Gegenuhrzeigersinn
erfolgenden, winkelbezogenen Schwingungsverlagerung der Rotor-Antriebsanordnung 12 (wie in Fig. 16 dargestellt)
werden die Federkräfte F in entgegengesetzten Richtungen aufgebracht, d.h. negativ auf der linken und positiv auf
der rechten Seite. In gleichartiger Weise sind die aufgebrachten Trägkeitskräfte F1 positiv auf der linken und
negativ auf der rechten Seite. Es wird allerdings darauf hingewiesen, daß die Momente F r.beide positiv sind.
Während sich somit die .linearen Grundkräfte F und F1
noch .immer im Gleichgewicht befinden, liegt ein nicht iso- '
liertes positives Moment 2F r vor, und dies stellt sich selbst als Paar gleicher und entgegengerichteter Kräfte
F 2r/L dar, die auf die Schwenkpunkte P2 aufgebracht werden 5(da das unisolierte Moment in dem dargestellten Fall
positiv ist, wird., eine positive Kraft F 2r/L auf den
linken Schwenkzapfen und eine negative Kraft -F 2r/L auf den rechten Schwenkpunkt aufgebracht).Die Richtung
dieser Kräfte kehrt.natürlich nach jedem Halbschwingungszyklus
um, was zu unisolierten Schwingungskräften führt,
die auf den Rumpf aufgebracht werden.
Es wird darauf hingewiesen, daß die in den Diagrammen abgebildeten
Kräfte lediglich Schwingungskräfte sind und nicht die Wirkungen statischer Belastung umfassen. Bei
0-95 12 /Ot 92 23
einem typischen Hubschraubersystem werden die statischen Lasten, die durch das Gewicht des !Rumpfes und die Nutzlast,
die an der Hubeinheit (lift module) aufgehängt ist, eine statische Last auf die Hebelarm- und Federanordnungen
derart aufbringen ,daß die gesamten Federkräfte tatsächlich
viel größer sein werden, als sie durch die dargestellten Vektoren abgebildet sind. Tatsächlich werden die gesamten
Federkräfte nahezu immer nach oben gerichtet sein, wenn sich der Hubschrauber im Flug befindet. Die Federkraftvektoren
werden allerdings zwischen einem Bereich oberhalb und unterhalb des statischen "neutralen" l.astwertes
als Ergebnis der aufgebrachten Schwingungskräfte schwanken, und somit sind die vibrationsbedingten 3='eder-
kraftvektoren F entweder nach oben oder nach unten weis
send (positiv oder negativ) gezeigt. Die Trägheitskräfte F1 sind natürlich nur den schwingungsbedingten Kraftvektoren
F entgegengerichtet, so daß bei aufgehobener Resonanzwirkung die Gesamtfederkraft im wesentlichen konstant
bei dem statischen Lastwert bleibt.
Die Fig. 17 und 18 stellen die Aft undWeise dar, auf
die die Sekundärfeder 48 (Fig. 9) arbeitet, um eine völlige Isolierung gegenüber- allen Schwingungskräften bei einer
Betriebsart mit winkelbezogener Schwingung zu erzielen.
Hie in. Fig. 17 gezeigt ist, weist die äquivalente Feder, die im Fall der winkelbedingten Schwingung wirksam ist,
eine Federkonstante von K +K. auf, wobei der letzt-
ve Δ. ve '
genannte Wert die Federkonstante für die Sekundärfeder 48 ist. Somit umfassen im Fall der negativen (im Gegenuhrzeigersinn
erfolgenden) winkligen Verlagerung der Rotor-Antriebs-Anordnung 12 die Kräfte, die am linken Schwenkpunkt
aufgebracht werden, die Trägheitskraft P (die die- · selbe ist wie in den vorherigen Fällen, die im Fig. 15
und 16 gezeigt sind), die Federkraft -F , die durch K
S VS
05812/0932
24 ~
für den Hauptfederarm beigetragen wird, die Federkraft -F , die durch K für die Sekundärfeder beigetragen
wird, und zwei positive Momente F r und F* r infolge
der Federkräfte.
Am l-echten Schwenkpunkt werden die Kräfte F1, F und F».
umgekehrt, aber die Momente F rrund F, r sind ebenfalls
positiv. Es ist allerdings hervorzuheben., daß die gesamten linearen Federkraftkomponenten ■"
IF + FA, J , die an jedem Schwenkpunkt aufgebracht werden,
größer sind als die Trägkeitskräfte IF1 I , so daß
die Vektoren i F.. gemeinsam ein negatives Moment zu dem
System beitragen. Durch geeignete Auswahl des Wertes Ft^
kann dieses negative Moment so bestimmt werden, daß es das gesamte positive Moment 2Fr+ 2F, r ausgleicht, das
infolge der übertragung der Federkräfte durch die Momentenarme r erzeugt wurde, woraufhin die völlige Isolierung
gegenüber sowohl winke!bezogenen als auch linearen Schwingungskräften
erzielt ist.
Der Wert von F» kann dadurch errechnet werden, daß man
eine Gleichgewichtsgleichung für F und F, aufstellte
und nach dem letzten Wert auflöst. Die Gleichgewichtsgleichung wird dadurch aufgestellt, daß man die Momente
F r und K r in ihre äquivalenten linearen Kraftkomponenten an den Schwenkpunkten P2 umwandelt, wie dies in Fig. 18
gezeigt ist. Die Momente F r erscheinen an den Schwenkpunkten als Kräftepaar - F 2r/L, das in positiver Riehtung
auf der linken Seite, und in negativer Richtung auf der rechten Seite aufgebracht wird. Die Momente Fa. r
werden aufgelöst in ein gleichartigesf aufgebrachtes
Kräftepaar ± F^ S2r/L.
Die sich ergebende Kraft R, die auf den linken Schwenk -
909812/0992
- 25 -
punkt aufgebracht wird, beträgt somit
R = F1 - F +F 2r/L + F 2r/L - F
L S & S
Da es aus der Abstimmgleichung 2 bekannt ist, daß F1 = F ,
wird dies zurückgeführt auf:
R = F 2r/L -I- F 2r/L - F
s " ύ r,
As
S&tzt man für R=O ein (der gewünschte Zustand des Gleichgewichts am Schwenkpunkt) und löst man auf nach
F« r dann ergibt sich:
F,
AS
L-
'Zv: L
L -
F,
Fs
909812/0992
- 26 -
Da die Federkräfte F und F. proportional zu den entsprechenden Federkonstanten sind, ergibt sich .,die äquivalente
Federkonstante K^τ für die Sekundärfeder 48 aus
der Gleichung (3) :
Geht man von der Geometrie desl Systems aus, wie es in
Fig. 9 gezeigt ist, wobei L der Abstand zwischen den Rumpfschwenkpunkten 22a ist, dann ist r der Abstand
zwischen dem Schwenkpunkt 22a lind seinem danebenliegenden
Schwenkpunkt 16a, und die Feder 48 ist in der Mitte zwischen den Antriebsschwenkpunkten 16a angeordnet, so
daß für die tatsächliche lineare Federkonstante für die Feder 48 gilt:
Z Kx/e / r
Δ _b. _ ) V L-Zt-
Zi-
Die Wirkungsweise des Systems der Fig. 10 wird nachfolgend
unter Bezugnahme auf die Fig. 19 bis 21 beschrieben. Wie bereits vorher beschrieben, wirkt die Sekundärfeder 60
auf Zug und verbiegt sich nur in Abhängigkeit zu · aufgebrachtenJ.linearen
Schwingungskräfteru Bei der Betriebsart mit winkelbezogener Schwingung übertragen nur die Grundfederarme 40' und 42' die Schwingungskräfte auf den Rumpf.
Der Grund für diesen Aufbau ist in.Fig. 19 und 20 gezeigt.
Die dort gezeigten Diagramme erläutern es, daß zum Er-
- 27 -
zielen einer Isolierung bei der Betriebsart mit winkelbe— zogener Schwingung die linearen Federkraitkomponenten
F kleiner sein müssen als die Trägheitskräfte F1, da das
Moment 2F r infolge der Federkräfte im Gegenuhrzeigersinn verläuft. D.h., daß die Federkonstante der Grundfederarme
40' und 42' niedriger sein müssen als die gesamte Federkonstante K , die in der Abstimmgleichung 1 vorgegeben
ist. Fig. 20 zeigt den gesamten Kraftausgleich, der erzielt wird,, wenn die Momente F r in ihre linearen Kräfte
an den Schwenkpunkten P2 aufgelöst werden.
Es kann gezeigt werden, daß die Zurückführung auf die äquivalente Federkonstante, die für die winkelbezogene
Isolierung erforderlich ist, ergibt:
δ ve ~ *J^
Zr
Wobei die Parameter L und r definiert sind wie bei Fig. 19,
Die äquivalente Federkonstante für die Federarme allein wird somit
'Ve (*rr>t) VC- \ L
Die äquivalente Federkonstante für die Sekundärfeder 60,
die im System gemäß Fig. 10 erforderlich ist, wird somit durch die Gleichung 4) definiert, um K*^ in die lineare
Federkonstante K. umzuwandeln, wird der Faktor 2 (r/N)2 der-
Ö9812/099I - 28 -
art angewandt, daß folgendes giltr
Wobei N Die Länge der Kurbelarme 52 ist (Fig. 10).
Fig. 21 zeigt die vollständige Anordnung von Kräften, die auf den Rumpf durch das System gemäß Fig, IQ' in Abhängigkeit
von linearer Vibration aufgebracht werden. Die Federkonstante ist K , was die Summierung von K.
und K (arm) ist. Der erstgenannte Ausdruck liefert den Beitrag der Federkräfte F, und der letztgenannte
liefert den Beitrag der Federkräfte F . Es wird darauf hingewiesen, daß die Momente F r- und F. r, die an den
beiden Schwenkpunkten aufgebracht werden,·, einander aufheben.
Da Fa +F = F ■ s befindet sich das System
im Gleichgewicht, und es wird eine völlige Schwingungsisolierung bei der der Resonanz entgegenwirkenden Frequenz
u> aerzielt, die durch die Abstimmgleichung 1 definiert
ist«, .
Es sollte darauf hingewiesen werden, daß bei der Vorrichtung, die derart ausgerichtet ist, wie dies in Fig.
1 gezeigt ist, ein nicht isoliertes Moment für die winkelbezogene Vibration um die Rollachse nicht vorliegt.
Dies liegt daran, daß die Schwenkachsen 16a und 22a einen gleichen Abstand von der Mittellinie des Flugzeugs
aufweisen, und keine Abweichung zwischen den Krafteinleitungspunkten vorliegt, in einer Ebene -quer
zur Rollachse betrachtet. - -
909812/0902 -29-
283964a
Somit ist in der Zusammenfassung ersichtlich, daß in Übereinstimmung mit einem Gesichtspunkt der hier beschriebenen
Erfindung eine Vorrichtung vorgesehen ist, um einen Körper mit einer vibrierenden Masse mit einer
minimalen Übertragung von Schwingungskräften zwischen
diesen zu koppeln, wobei eine derartige Vorrichtung einen mit Gewicht versehenen Hebelarm, eine erste
Schwenkeinrichtung, die die ^vibrierende Masse mit dem Hebelarm um eine erste Schwenkachse schwenkbar verbindet,
und eine zweite Schwenkeinrichtung aufweist, die den Körper mit dem Hebelarm um eine zweite Schwenkachse
schwenkbar verbindet, die längs des Armes gegenüber der ersten Schwenkachse versetzt ist, wobei eine der Schwenkachsen
im wesentlichen am ersten Ende des -Hebelarmes angebracht ist. Wie in den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen dargestellt, wird die vibrierende Masse durch
die Kraftubertragungs- bzw* Antriebsanordnung dargestellt,
und der Körper wird vom Hubschrauberrumpf dargestellt. Der mit Gewicht versehene Hebelarm kann beispielsweise
von den Abschnitten 18a, 18b und 18c gebildet sein, die der Anordnung 18 zugeordnet sind, die in Verbindung mit
Fig. 1 bis 7 dargestellt ist»
Wie ferner in den oben beschriebenen Ausführungsbexspielen
dargestellt,ist, kann die erste Schwenkeinrichtung beispielsweise einen Antrxebsmontagebügel 16 und einen
Schwenkstift 16a aufweisen, der diesem zugeordnet ist, wobei die erste Schwenkachse durch den Schwenkstift definiert
wird. Ferner ist die zweite Schwenkeinrichtung beispielsweise durch den Rumpfmontagebügel 22 und seinen
Schwenkstift 22a dargestellt, wobei die zweite Schwenkr achse von diesem definiert wird. Im Fall des Ausführungsbeispiels der Fig. 1 ist die zweite Schwenkachse im wesentlichen
am oben genannten ersten Ende des mit Gewicht
9098 12/0992
Versehenen Hebelarms angeordnet.
Die e'rfindungsgemäße Vorrichtung umfaßt ferner eine Federarraeinrichtung,
die mit dem einen Ende am.ersten Ende des Hebelarms angesetzt ist und am anderen Ende mit einem
Anbringungspunkt verbunden ist, der am Körper derart verankert ist, daß die Richtung der Federarmeinrichtungsbiegung,
die durch die Schwenkbewegung des Hebelarmes erzeugt wird, parallel zur Schw.enkebene des Hebelarms
liegt, wobei die Trägheitskräfte, die vom Hebelarm auf den Körper über die zweite Schwenkeinric-htung in Abhängigkeit von der Bewegung der vibrierenden Masse bei
einer vorbestimmten Frequenz eingeleitet werden, im wesentlichen gleich und entgegengerichtet :den Federkräften
sind, die in den Körper durch die Biegung der Federarmeinrichtung eingeleitet werden. Wie beispielsweise in
dem beispielhaften System verkörpert ist, das in Verbindung mit Fig. 1 beschrieben ist, weist die Federarmeinrichtung
gemäß der Darstellung zwei parallele Federarme 18d auf. Diese Arme sind am einen Ende mit einem
gegabelten Abschnitt 18e des mit Gewicht versehenen Hebelarms verbunden und am anderen Ende mit einem Anbrin-·
gungspunkt am Schwenkverbindungshebel 2 4, der seinerseits mit dem Rumpfaufbau am Schwenkstift 22a verankert
ist, woraufhin der Federarm 18d sich in vertikalen Bahnen
parallel zur vertikalen Schwenkebene des Armes 18b biegt.
In Übereinstimmung mit einem zweiten Gesichtspunkt der
Erfindung ist ein System zum Isolieren eines Körpers gegenüber sowohl linearen als auch winkelbezogenen Schwingungskräften
vorgesehen, die durch eine vibrierende Masse erzeugt werden, die hiermit gekoppelt ist, wobei ein
derartiges System ein Paar mit Gewicht versehener Hebelarme umfaßt, die die vibrierende Masse mit dem Körper
909812/0 9.92
2839641
um zv/ei Schwenkachsen an diesem schwenkbar koppeln, und
wobei, die Hebelarme schwenkbar mit der vibrierenden
Masse verbunden sind und in Abhängigkeit von den Schwingungskräften derart arbeiten, daß sie Trägkeitskräfte
auf den Körper an den Schwenkachsen ausüben« Gemäß der Darstellung in dem in Verbindung mit Fig. 9 gezeigten
Ausführungsbeispiel ist das Paar mit Gewicht versehener Hebelcirme als die Arme 43' und 45' gezeigt, und die
zwei Schwenkachsen werden durch die Rumpfschwenkstifte
22a definiert.
Wie ferner im Zusammenhang mit diesem Gesichtspunkt der Erfindung beschrieben ist, ist eine Federeinrichtung
zum übertragen der Schwingungskräfte auf den Körper durch Punkte vorgesehen, die gegenüber den zwei Schwenkachsen
versetzt sind, wobei die Federeinrichtung derart
aufgebaut und angeordnet ist, daß sie mit einer ersten Fedorkonstante in Abhängigkeit von den linearen Schwingungskräften
und mit einer unterschiedlichen Federkonstante in Abhängigkeit von den winkelbezogenen Schwingungskräften
derart arbeiten, daß die Federkräfte, die auf den Körper in Abhängigkeit von linearer Schwingung
eingeleitet werden, sich von den Federkräften unter sehe idenf
die in Abhängigkeit von winkelbezogener Schwingung eingeleitet werden, wobei der Unterschied zwischen den
Kräften das Ausgleichen des Ungleichgewichts der Momente bewirkt, die auf den Körper während dessen Vibrationsbetriebes
infolge der Versetzung zwischen den beiden Schwenkachsen und den Übertragungspunkten für Federkraft
einwirken, wobei der Körper sowohl gegenüber winkelbezogenen Schwingungskräften als auch linearen Kräften
isoliert ist, die bei einer vorbestimmten Schwingungsfrequenz erzeugt werden. Wie im Ausführungsbeispiel dargestellt
ist, das im Zusammenhang mit Fig. 9 beschrieben
9098 12/0 992
- 32 -
ist, umfaßt die .Federeinrichtung die Federarme 44e und
46' sowie die Druckfeder 48., wobei die Federkonstante
einer derartigen Federeinrichtung für diese lineare Schwingung durch die kombinierten Federkonstanten der
Arme 44' und 46' bestimmt wird, während die Federkonstante
für winkelbezogene Schwingung durch die kombinierten Federkonstanten der Arme 44'und 46' sowie der Druckfeder
48 bestimmt wird. Wie oben dargelegt ist, ist die Tätigkeit
dieser Vorrichtung derart, daß während der winkelbezogenen Schwingung die linearen Federkraftkomponenten,
die auf den Rumpf durch die Rumpfsohwenkstifte 22a
ausgeübt werden, größer sind als die Trägheitskräfte, die von den mit Gewicht versehenen Hebel! ariven eingeleitet
werden, wobei der zusätzliche lineare Foderkraftanteil
ein Moment in den Rumpf einleitet, das das. Moment ausgleicht, das infolge des Einleitens von Federkräften
in den Rumpf durch die versetzten Schwenkachsen 16a . erzeugt-wird.
Es ist für den Fachmann ersichtlich, daß verschiedenartige
zusätzliche Abwandlungen und Änderungen bei den Ausführungsbeispielen des erfindungsgemüßcm Schwingungsiso—
liersystemes vorgenommen werden könnte)),. wi« es hier voranstehend
beschrieben ist, ohne daß man dei» .Grundgedanken
und den Bereich der Erfindung verläßt.
909812/0992
Claims (1)
- = ATE.vlT/\N*A/ÄO-E A. GRÜNECKEROIPL-INGH. KINKELDEYDR-INaW. STOCKMAiRDR-ING - AeE (CALTCCH)2839642 K. SCHUMANNDFt RER NAf. ■ DPL-PHYS.P. H. JAKOBDIPL-INGG. Bf-ZOLDDR REH. ΝΛΓ.· DIPl. OEM.8 MÜNCHENMAXIf/ÜJANSTRASSe12. Sept. 1978 P 1^ 06°THE BOEING COMPANYEast Marginal Way, Seattle, Washington 98124·, USAPatentansprüche1J Vorrichtung zum Koppeln eines Körpers mit einer schwingenden Masse unter geringster übertragung von Vibrationskräften zwischen diesen Teilen, gekennzeichnet, .durch die folgenden Merkmale:- einen mit Gewicht versehenen Hebelarm (18αΓ b, ti,- eine erste Schwenkeini'ichtung (16, 16a), die die
schwingende Masse mit dem Hebelarm um eine erste-Schwenkachse (16a) schwenkbar verbindet,- eine zweite Schwenkeinrichtung (22, 22a), die den
Körper mit dem Hebelarm um eine zweite Schwenkachse (22a) schwenkbar verbindet, die längs des Armes gegenüber der ersten Schwenkachse versetzt ist, wobei eine der Schwenkachsen im wesentlichen am ersten
Ende (18c) des Hebelarms angeordnet ist, und- eine Federarmeinrichtung (18d), die mit dem einen
Ende am ersten Ende des Hebelarms angefügt ist und
mit dem anderen Ende mit einem Anbringungspunkt (24)0 9 8 12/0992ORIGINAL INSPECTEDverbunden ist, der am Körper derart verankert" ist, daß die Richtung der Federarmeinrichtungsbiegung, die durch die Schwenkbewegung des Hebelarmes erzeugt wird, parallel zur Schwenkebene des Hebelarmes verläuft, wobei die Trägheitskräfte, die mittels des Hebelarmes durch die zweite Schwenkeinrichtung in den Körper in Abhängigkeit von der Bewegung der schwingenden Masse * unter einer vorbestimmten Frequenz eingeleitet werden, im wesentlichen den Federkräften gleich und entgegengesetzt sind, die in den Körper durch Biegung der Federarmeinrichtung eingeleitet werden.2. Vorrichtung nach Anspruch 1f dadurch gekennzeichnet, daß die erste Schwenkachse (16a) am ersten Ende (18c) des Hebelarms (18a, b, c) angeordnet ist.3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Schwenkachse (22a) am ersten Ende (18c) des Hebelarms (18a, bf c) angeordnet ist.4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der mit Gewicht versehene Hebelarm (18a, b, c) und die Federarmeinrichtung (18d) ein einziges, integriertes Teil (18) bilden.5. Vorrichtung nach einem der. Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das andere Ende der Federarmeinrichtung (18d) am Körper über einen Schwenk τ-Verbindungshebel (24) verankert ist, um die Verkürzung des Federarms während der Verbiegung aufzunehmen.6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der mit Gewicht versehene Hebelarm (18a, b, c) einen gegabelten Endabschnitt (18c) aufweist, der parallele Seitenteile und die erste und909812/0992 -3-zweite Schwenkeinrichtung (16, 16a und 22, 22a) aufweist, und daß der erste und zweite Schwenkstift (16a, 22a) drehbar im gegabelten Endabschnitt angebracht sind und sich zwischen dessen Seitenteilen erstrecken, wobei die schwingende Masse und der Körper mit dem Hebelarm durch Anbringung am ersten bzw. zweiten Schwenkstift an Stellen hieran verbunden sind, die zwischen den Seitenarmen angeordnet sind.7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Federarmeinrichtung ein Paar länglicher Federarme (18d, 2Od) aufweist, die sich von den parellelen Seitenteilen des Hebelarms (1S,b,c, ) aus erstrecken, wobei die Federarme zusammenlaufen, . um ein gemeinsames Endteil an der Stelle der Anbringung (24) am Körper zu bilden.8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Federarmeinrichtung (18d, 2Od) ferner einen Schwenkverbindungshebel (24) aufweist, der das gemeinsame Endteil mit dem Körper verbindet, um die Verkürzung der Federarme während der Verbiegung aufzunehmen.9. Schwingungsisoliereinrichtung zum Verbinden eines Körpers mit einer vibrierenden Masse unter geringster Schwingungsübertragung zwischen diesen Teilen, gekennzeichnet durch die Zusammenwirkung der folgenden Merkmale:- eine Koppelungseinrichtung" (18, 20) zum Verbinden der vibrierenden Masse mit dem Körper an mehreren Koppelungsstellen, wobei die Koppelungseinrichtung an jeder der Stellen die folgenden Merkmale aufweist:- einen mit Gewicht versehenen Hebelarm (18a, b, c),- eine erste Schwenkeinrichtung (16, 16a), die die vi-909812/09924 -'. brierende Masse mit dem Hebelarm um eine erste Schwenkachse (16a) schwenkbar verbindet/- eine zweite Schwenkeinrichtung (22, 22a.), die den Körper mit dem Hebelarm um eine zweite Schwenkachse (22a) schwenkbar verbindet, die längs des Armes gegenüber der ersten Schwenkachse versetzt ist, wobei eine der Schwenkachsen im wesentlichen am ersten Ende (18c) des Hebelarms angeordnet ist, und- eine Federarmeinrichtung (18d, 2Od), die mit dem einen Ende am ersten Ende des Hebelarms angefügt und am anderen Ende mit einem Anbringungspunkt (24) verbunden ist, der am Körper derart verankert ist, daß die Richtung der Federarmeinrichtungsbiegung, die durch die Schwenkbewegung des Hebelarms erzeugt wird, parallel zur Schwenkebene des Hebelarmes liegt, wobei die Trägheitskräfte, die vom Hebelarm in den Körper durch die zweite Schwenkeinrichtung in Abhängigkeit von der vibrierenden Masse bei einer vorbestimmten Frequenz eingeleitet werden, im wesentlichen gleich und entgegengesetzt den Federkräften sind, die in den Körper durch die Biegung der Federarmeinrichtung eingeleitet werden». Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Schwenkachse (16a) jedes mit Gewicht versehenen Hebels (18a, b, c) im wesentlichen am ersten Ende (18c) des Armes angeordnet ist.11. Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Schwenkachse (22a) jedes mit Gewicht versehenen Hebels (18a, bf c) im wesentlichen am ersten Ende (18c) des Arms angeordnet ist.12. Einrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die mit Gewicht versehenen909812/0992 5-Hebelarme (18a, b, c) und die zugeordnete Federarmeinrichtung (18d, 2Od) paarweise derart gruppiert sind, daß bei jedem Paar die anderen Enden der Federarmeinrichtung mit Anbringungspunkten (24) verbunden sind, die am Körper rund um die zweite Schwenkachse (22a) verankert sind, die dem anderen, mit Gewicht versehenen Hebelarm des Paares zugeordnet ist.13. Einrichtung nach Anspruch 12., gekennzeichnet / durch zwei paarweise angeordnete Schwenkverbindungshebel (24), die die anderen Enden der Federarmeinrichtungen (18d, 2Od) mit den zweiten Schwenkachsen (22a} koppeln, um die Verkürzung der Federarmeinrichtungen während der Verbiegung aufzunehmen„14. Einrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Schwenkverbindungshebel (24) in entgegengesetzten Richtungen von den zweiten Schwenkachsen (22a) weg erstrecken und hierbei die Federarmeinrichtung (18d, 2Od) eines jeden zugehörigen Paares längs im wesentlichen paralleler Linien ausrichten.15. Einrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Schwenkverbindungshebel (24) in derselben Richtung von den zweiten Schwenkachsen (22a) weg erstrecken und hierbei die Federarmeinrichtung (18d, 2Od) eines jeden zugehörigen Paares in einem Kreuzmuster ausrichten, wobei eine der zugehörigen Federarmeinrichtungen ein Paar mit Abstand angeordneter, länglicher Federarme aufweist, zwischen denen die andere Federarmeinrichtung hindurchtritt, um das Kreuzmuster zu bilden (Fig. 2,3).909812/099216. Vorrichtung zum Koppeln eines Körpers mit einer vibrierenden Masse bei geringster Übertragung von Schwingungskräften 'zwischen diesen Teilen, wobei die vibrierende Masse sowohl eine lineare Komponente der Vibrationsbewegung zum Körper hin und von diesem weg als auch eine auf einen Winkel bezogene Komponente der Vibrationsbewegung um einen Vibrationsmittelpunkt aufweist, der gegenüber dem Körper versetzt istf gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:- ein Paar mit Gewicht versehener Hebelarme (43", 45'),- eine erste und.zweite Schwenkeinrichtung (16, 16a und 22, 22a) an jedem der Hebelarme zur Verbindung der vibrierenden Masse bzw. des Körpers mit den Armen mit: einem- Paar erster und zweiter Schwenkachsen (16a, 22a), wobei die letztgenannten Achsen zwischen den erstgenannten angeordnet sind,- eine erste Federeinrichtung (40r, 421) zum Koppeln der linearen und winkelbezogenen Vibrationskomponenten mit dem Körper über die ersten Federachsen, und- eine zweite Federeinrichtung (60), die derart ausgebildet und angeordnet ist, daß sie eine Koppelung für die lineare Vibrationskomponente, nicht aber für die winkelbezogene Vibrationskomponente mit dem Körper über die ersten Schwenkachsen bildet, wobei sich die Federkräfte, die auf den Körper durch die Verbiegung der ersten und zweiten Federeinrichtung eingeleitet werden, und die Trägheitskräfte, die durch die Hebelarme in Abhängigkeit von der linearen und winkelbezogenen Schwingung bei einer vorbestimmten Frequenz eingeleitet werden, einander wechselweise aufheben, um den Körper gegenüber beiden genannten Vibrationskomponenten zu isolieren.909812/099217. Vorrichtung zum Koppeln eines Körpers mit einer vibrierenden Masse bei geringster übertragung von Schwingungskräften zwischen diesen Teilen/ wobei die vibrierende Masse sowohl eine lineare Komponente der Vibrationsbewegung . zum Körper hin und von diesem weg als auch eine auf einen Winkel bezogene Komponente der Vibrationsbewegung um einen Vibrationsmittelpunkt aufweist, der gegenüber dem Körper versetzt ist, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:- ein Paar mit Gewicht versehener Hebelarme (431, 45'),- eine erste und zweite Schwenkeinrichtung (16,. 16a und 22, 22a) an jedem der Hebelarme zur Verbindung der vibrierenden Masse bzw.. des Körpers mit den Armen an einem Paar erster und zweiter Schwenkachsen (16a,. 22a) , wobei die erstgenannten Achsen zwischen den letztgenannten angeordnet sind,- eine erste Federeinrichtung (44·, 46') zum Koppeln der linearen und winkelbezogenen Vibrationskomponenten mit dem Körper über die ersten Schwenkachsen, und- eine erste Federeinrichtung (48), die derart ausgebildet -und angeordnet ist, daß sie eine Koppelung der winkelbezogenen Vibrationskomponente, nicht jedoch der. linearen Vibrationskomponente mit dem Körper über die ersten Schwenkachsen herstellt, wobei sich die Federkräfte, die auf den Körper durch die Verbiegung der ersten und zweiten Federeinrichtung eingeleitet werden, und die Trägheitskräfte, die durch die Hebelarme in Abhängigkeit von der linearen..und winkelbezogenen Schwingung bei einer vorbestimmten Frequenz eingeleitet werden, einander wechselweise aufheben, um den Körper gegenüber beiden genannten -Vibrationskomponenten zu isolieren.909812/099218. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Federeinrichtung ein Paar länglicher Federarme (40'f 42') aufweist, von denen jeder am einen Ende mit einem Anbringungspunkt verbunden ist, der am Körper verankert ist, und am anderen Ende mit einem der mit Gewicht versehenen Hebelarme {43 ·, 45'}, wobei die Federarme mit den entsprechenden Hebelarmen an Punkten hieran verbunden sind, die den zweiten Schwenkeinrichtungen (22, 22a) nächstgelegen sind.19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Federarm (40', 421J, der mit jedem Hebelarm (431, 45') verbunden ist, am Körper mittels eines Schwenkverbindungshebels (24) verankert ist, der um die zweite Schwenkachse (22a) des anderen Hebelarmes derart angebracht ist, daß die Federarme im wesentlichen parallel zueinander stehen, wobei die Schwenkverbindungshebel den Ausgleich der Kürzung der Federarme während der Verbiegung bewirken.20. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Federeinrichtung die folgenden Merkmale aufweist:- ein Paar Kurbelarme (52/=. 54) , die sich im wesentlichen unter rechten Winkeln von den entsprechenden Hebelarmen (43',45') aus erstrecken und hieran an Punkten■ nahe den zweiten Schwenkachsen (22a) angebracht sind, und- eine Feder (60), die zwischen den Hebelarmen derart angekoppelt ist, daß die Feder in Abhängigkeit von der linearen Komponente der Vibrationsbewegung verformt wird, wobei die letztgenannte Bewegung die Hebelarme in entgegengesetzten Richtungen verschwenkt, und nicht in Abhängigkeit von der genannten winkelbezogenen Korn-·909812/0^92ponente der Vibrationsbewegung verformt wird, wenn sich die Hebelarme in derselben Richtung verschwenken..21. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder eine Zugfeder (60) ist.22. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Federeinrichtung ein Paar länglicher Federarme (44', 46') aufweist, von denen jeder Arm am einen Ende mit einem Anbringungspunkt verbunden ist, der am Körper verankert ist, und am anderen Ende mit einem der mit Gewicht versehenen Hebelarme (431, 451), wobei die Federarme mit den entsprechenden Hebelarmen an Punkten hieran verbunden sind, die den ersten Schwenkeinrichtungen (16a) nächstgelegen sind«.23. Vorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, :daß der Federarm (44", 46'), der mit jedem Hebelarm (43* , 45') verbunden ist, am Körper mittels eines Schwenkverbindungshebels (24) verankert ist, der um die zweite Schwenkachse (22a) des anderen Hebelarmes derart angebracht ist, daß, während die Federarme im wesentlichen parallel zueinander sind, die Schwenkverbindungshebel den Ausgleich der Kürzung der Federarme während der Verformung bewirken«24. Vorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Federeinrichtung eine Feder (48) umfaßt, die zwischen den Federarmen (441, 46') eine Koppelung herstellt, wobei die Feder in Abhängigkeit von der winkelbezogenen Komponente der Vibrationsbewegung verformt wird, wenn sich die Hebelarme (43', 45'). in entgegengesetzten Richtungen verschwenken, und nicht in Abhängigkeit von der genannten linearen Komponente909812/0992- 10 -der Vibrationsbewegung verformt wird, wenn die Hebelarme in derselben Richtung schwenken.25. Vorrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder eine Druckfeder (48) ist.26. Einrichtung zum Isolieren eines Körpers gegenüber sowohl linearen als auch winkelbezogenen Schwingungskräften, die durch eine vibrierende Masse erzeugt werden, die hiermit gekoppelt ist, gekennzeichnet durch die Zusammenwirkung der folgenden Merkmale:- ein Paar mit Gewicht versehener Hebelarme (43', 451), die die vibrierende Masse mit dem Körper um zwei Schwenkachsen (22a) am Körper koppeln, wobei die Hebelarme schwenkbar mit der vibrierenden Masse verbunden sind und in Abhängigkeit auf die Schwingungskräfte wirksam sind, um Trägheitskräfte auf den Körper an den Schwenkachsen einzuleiten, und- eine Federeinrichtung (401 42', 60; 44 r f 46', 48) zum übertragen der Schwingungskräfte auf den Körper durch Punkte , die gegenüber den beiden Schwenkachsen versetzt sind, wobei die Pedereinrichtung derart aufge-r baut und angeordnet ist-, daß sie mit einer ersten Federkonstante in Abhängigkeit von den linearen Schwingungskräften und mit einer unterschiendlichen. .Federkonstante in Abhängigkeit von den winkelbezogenen Schwingungskräften derart wirksam sind, daß die Federkräfte, die in den Körper in Abhängigkeit der linearen Vibration eingeleitet werden, unterschiedlich sind gegenüber den Federkräften, die in Abhängigkeit von winkelbezogener Vibration eingeleitet werden, wobei der Unterschied zwischen den Kräften den Ausgleich des Ungleichgewichts der Momente herbeiführt, die auf den Körper während des letztgenannten Schwingungsbetriebes909812/0992- 11 -.infolge der Verlagerung zwischen den beiden Schwenkachsen und der! Federkraft-übertragungspunkten einwirken, wobei der Körper sowohl gegenüber winkelbezogenen Schwingungskräften als auch gegenüber linearen
Kräften isoliert ist., die bei einer vorbestimmten
Schwingungsfrequenz erzeugt werden»909812/0992
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US05/832,966 US4140028A (en) | 1977-09-13 | 1977-09-13 | Vibration isolation system |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2839642A1 true DE2839642A1 (de) | 1979-03-22 |
DE2839642C2 DE2839642C2 (de) | 1987-02-05 |
Family
ID=25263061
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE2858292A Expired - Lifetime DE2858292C2 (de) | 1977-09-13 | 1978-09-12 | |
DE2839642A Expired DE2839642C2 (de) | 1977-09-13 | 1978-09-12 | Vibrationsdämpfende Vorrichtung zum Halten einer Masse an einem Körper |
Family Applications Before (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE2858292A Expired - Lifetime DE2858292C2 (de) | 1977-09-13 | 1978-09-12 |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4140028A (de) |
JP (1) | JPS5453498A (de) |
CA (1) | CA1082235A (de) |
DE (2) | DE2858292C2 (de) |
FR (1) | FR2402808A1 (de) |
GB (2) | GB2020781B (de) |
IT (1) | IT1098597B (de) |
Families Citing this family (22)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4365771A (en) * | 1979-02-26 | 1982-12-28 | Textron, Inc. | Inplane nodalization system |
FR2474996A1 (fr) * | 1980-02-05 | 1981-08-07 | Aerospatiale | Dispositif de suspension antiresonnante pour helicoptere |
US4420134A (en) * | 1980-10-27 | 1983-12-13 | Kaman Aerospace Corporation | Vibration isolator with crank driven inertia bar |
US4405101A (en) * | 1980-10-29 | 1983-09-20 | United Technologies Corp. | Vibration isolation system |
FR2499505A1 (fr) * | 1981-02-09 | 1982-08-13 | Aerospatiale | Dispositif simplifie de suspension antiresonnante pour helicoptere |
FR2503663A1 (fr) * | 1981-04-10 | 1982-10-15 | Aerospatiale | Dispositif de suspension antivibratoire pour helicoptere |
JPS58156417A (ja) * | 1982-03-10 | 1983-09-17 | Nissan Motor Co Ltd | マウント構造 |
US5647726A (en) * | 1996-02-15 | 1997-07-15 | Bell Helicopter Textron Inc. | Rotor system vibration absorber |
US5947453A (en) * | 1996-12-18 | 1999-09-07 | Sikorsky Aircraft Corporation | Spring-mass vibration absorber |
US5924532A (en) * | 1997-06-19 | 1999-07-20 | Applied Power, Inc. | Temperature compensated passive vibration absorber |
FR2939409B1 (fr) | 2008-12-08 | 2011-02-11 | Airbus France | Systeme de fixation entre deux composants tels qu'un moteur d'aeronef et son mat d'accrochage |
RU2504487C1 (ru) * | 2009-11-20 | 2014-01-20 | Ля Насьон, Министерио Де Дефенса, Фуерза Аереа Колумбиана | Устройство для уменьшения вибрации кресла пилота вертолета |
US8534594B2 (en) | 2011-04-11 | 2013-09-17 | Gulfstream Aerospace Corporation | Vibration isolation system using electrical cables as mass |
US8732927B2 (en) | 2011-09-20 | 2014-05-27 | General Electric Company | Method for adjusting torsional frequency of a power train |
US20140209735A1 (en) * | 2013-01-29 | 2014-07-31 | Peter L. Corey | Rotary wing platform containment structure for vertical surface transfer |
CN103244596B (zh) * | 2013-05-03 | 2015-09-23 | 东北大学 | 模块化参数可调动力减振器及其参数给定方法 |
FR3010386B1 (fr) * | 2013-09-06 | 2017-01-06 | Eurocopter France | Dispositif de suspension antivibratoire d'un element mecanique et aeronef |
RU2600966C1 (ru) * | 2015-08-04 | 2016-10-27 | Валерий Туркубеевич Пчентлешев | Винтокрылый летательный аппарат |
WO2018067028A1 (ru) * | 2016-10-06 | 2018-04-12 | Валерий Туркубеевич ПЧЕНТЛЕШЕВ | Винтокрылый летательный аппарат |
CN109765022B (zh) * | 2019-01-16 | 2024-04-16 | 南京航空航天大学 | 一种直升机主减速器隔振系统试验装置 |
US11584521B2 (en) * | 2019-09-26 | 2023-02-21 | Textron Innovations Inc. | Pylon restraint system |
US12060148B2 (en) | 2022-08-16 | 2024-08-13 | Honeywell International Inc. | Ground resonance detection and warning system and method |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US1973510A (en) * | 1929-07-30 | 1934-09-11 | Schieferstein Georg Heinrich | Device for balancing the action of forces and inertia |
US3322379A (en) * | 1964-11-03 | 1967-05-30 | Kaman Aircraft Corp | Dynamic antiresonant vibration isolator |
US3445080A (en) * | 1967-05-26 | 1969-05-20 | Kaman Corp | Dynamic antiresonant vibration isolator |
DE2007914A1 (de) * | 1969-03-18 | 1970-09-24 | Kaman Aerospace Corp., Bloomfield, Conn. (V.St.A.) | Dreidimensional wirkende Schwingungsschutzvorrichtung |
US3845917A (en) * | 1971-10-18 | 1974-11-05 | Textron Inc | Helicopter vibration isolation |
Family Cites Families (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US1486763A (en) * | 1922-10-23 | 1924-03-11 | Joubert Lucien | Suspension device for automobiles or other vehicles |
US2744749A (en) * | 1952-06-11 | 1956-05-08 | Ludwik F Fiedor | Vehicle suspension mechanism |
US2833552A (en) * | 1955-09-26 | 1958-05-06 | Gen Motors Corp | Dynamic vibration damper |
GB890374A (en) * | 1959-06-26 | 1962-02-28 | William Smeaton Russell | Improvements to resilient mountings for instruments |
CA781817A (en) * | 1965-08-25 | 1968-04-02 | Kaman Aircraft Corporation | Dynamic antiresonant vibration isolator |
US3698663A (en) * | 1970-12-07 | 1972-10-17 | Textron Inc | Rotary wing pylon mounting system |
BE790113A (fr) * | 1971-10-18 | 1973-04-13 | Textron Inc | Dispositif isolateur a l'egard des vibrations dans un helicoptere |
US3857534A (en) * | 1972-02-04 | 1974-12-31 | Textron Inc | Multi-frequency helicopter vibration isolation |
GB1465266A (en) * | 1973-04-26 | 1977-02-23 | Westland Aircraft Ltd | Rotors for rotary wing aircraft |
FR2232481B1 (de) * | 1973-06-08 | 1976-05-07 | Aerospatiale | |
US3858831A (en) * | 1973-12-26 | 1975-01-07 | Textron Inc | Nodal beam inertial flexure |
US4088042A (en) * | 1976-09-07 | 1978-05-09 | The Boeing Company | Vibration isolation system |
-
1977
- 1977-09-13 US US05/832,966 patent/US4140028A/en not_active Expired - Lifetime
-
1978
- 1978-09-06 CA CA310,748A patent/CA1082235A/en not_active Expired
- 1978-09-12 DE DE2858292A patent/DE2858292C2/de not_active Expired - Lifetime
- 1978-09-12 DE DE2839642A patent/DE2839642C2/de not_active Expired
- 1978-09-13 JP JP11285078A patent/JPS5453498A/ja active Granted
- 1978-09-13 IT IT27613/78A patent/IT1098597B/it active
- 1978-09-13 GB GB7917305A patent/GB2020781B/en not_active Expired
- 1978-09-13 GB GB7836592A patent/GB2004976B/en not_active Expired
- 1978-09-13 FR FR7826242A patent/FR2402808A1/fr active Granted
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US1973510A (en) * | 1929-07-30 | 1934-09-11 | Schieferstein Georg Heinrich | Device for balancing the action of forces and inertia |
US3322379A (en) * | 1964-11-03 | 1967-05-30 | Kaman Aircraft Corp | Dynamic antiresonant vibration isolator |
US3445080A (en) * | 1967-05-26 | 1969-05-20 | Kaman Corp | Dynamic antiresonant vibration isolator |
DE2007914A1 (de) * | 1969-03-18 | 1970-09-24 | Kaman Aerospace Corp., Bloomfield, Conn. (V.St.A.) | Dreidimensional wirkende Schwingungsschutzvorrichtung |
US3845917A (en) * | 1971-10-18 | 1974-11-05 | Textron Inc | Helicopter vibration isolation |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CA1082235A (en) | 1980-07-22 |
DE2839642C2 (de) | 1987-02-05 |
FR2402808B1 (de) | 1983-02-18 |
JPS6333018B2 (de) | 1988-07-04 |
GB2020781B (en) | 1982-05-19 |
FR2402808A1 (fr) | 1979-04-06 |
GB2004976A (en) | 1979-04-11 |
JPS5453498A (en) | 1979-04-26 |
GB2004976B (en) | 1982-05-19 |
US4140028A (en) | 1979-02-20 |
IT1098597B (it) | 1985-09-07 |
GB2020781A (en) | 1979-11-21 |
IT7827613A0 (it) | 1978-09-13 |
DE2858292C2 (de) | 1990-04-26 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE2839642A1 (de) | Schwingungsisoliereinrichtung | |
DE2739617C2 (de) | Schwingungsisoliervorrichtung | |
DE69032856T2 (de) | Schwingungsdämpfungssystem | |
EP0016238B1 (de) | Massen- und Kraftmessgerät | |
DE60307246T2 (de) | Dämpfer mit abstimmbarer masse mit translationsachsendämpfung | |
DE4223786A1 (de) | Schwingungsdämpfer | |
DE112011105400T5 (de) | Ein passives Dämpfungs- und Schwingungsisolierungssystem an der Decke und dem Boden | |
DE2425791B2 (de) | Rotoraufhängung für ein Drehflügelfluhzeug | |
DE69216679T2 (de) | Elastisches Verbindungsglied für Aufhängungssystem mit aktiver Regelung | |
WO2007031054A2 (de) | Hebelgetriebe, insbesondere für einen wägeaufnehmer einer nach dem prinzip der elektromagnetischen kraftkompensation arbeitenden waage | |
DE2035764A1 (de) | Schwingungstilger mit Schwingungsphasen Umkehr | |
WO2004111583A1 (de) | Kompaktes wägesystem | |
DE69430264T2 (de) | Schwingungsdämpfungssystem | |
DE2721399A1 (de) | Feder | |
DE2843185C2 (de) | Schwingungsisolierende Lageranordnung für ein Antriebsaggregat | |
DE3624219A1 (de) | Vorrichtung zum daempfen der blattschwenkbewegung in einem hubschrauberrotorsystem | |
DE2523599C2 (de) | Vorrichtung zur Kopplung der Antriebs- bzw. Auftriebsvorrichtung eines Hubschraubers mit dem Hubschrauberrumpf | |
DE1946563U (de) | Veraenderliches verbindungsglied, insbesondere fuer vorrichtungen zur herstellung einer gegenseitigen abhaengigkeit und daempfervorrichtung fuer kreiselkompasse od. dgl. | |
DE1255993B (de) | Schwingungsdaempfendes Lager | |
DE2147119A1 (de) | Kraftgeber für den Steuerknüppel eines Flugzeuges | |
DE19930725C1 (de) | Lager | |
DE2024593C3 (de) | Kreiselgerät | |
DE19955553A1 (de) | Dämpgungsanordnung und Schwingungsdämpfer | |
DE2243337B2 (de) | Drehflügelflugzeug | |
DE102016220609B4 (de) | Blatthebelarm und Verfahren zur blattindividuellen Verstellung der zyklischen Steueramplitude eines Hubschraubers |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
8172 | Supplementary division/partition in: |
Ref country code: DE Ref document number: 2858292 Format of ref document f/p: P |
|
Q171 | Divided out to: |
Ref country code: DE Ref document number: 2858292 |
|
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
AH | Division in |
Ref country code: DE Ref document number: 2858292 Format of ref document f/p: P |
|
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |