Устройство демпфирования вибрации и способ демпфирования для винта воздушного судна, допускающего зависание - RU2018133292A
Код документа: RU2018133292A
Формула
1. Демпфирующее устройство (15, 15', 15'', 15'''), выполненное с возможностью сдерживания передачи вибраций на дополнительный элемент (6), содержащее:
- элемент (22) колеблющейся балки, который проходит главным образом параллельно оси (A), ограничивается дополнительным элементом (6) и сконструирован с возможностью изгибного колебания, при использовании, в плоскости, параллельной упомянутой оси (A), чтобы противостоять передаче вибраций на упомянутый дополнительный элемент (6);
- актуатор (30), который содержит передающий элемент (32, 32'', 32'''), функционально соединенный с элементом (22) балки и проходящий главным образом вдоль упомянутой оси (A);
причем актуатор (30) является управляемым для приложения прямой растягивающей или сжимающей нагрузки вдоль упомянутой оси (A) на упомянутый передающий элемент (32, 32'', 32'''), которая является переменной согласно частоте вибраций, которые должны демпфироваться;
отличающееся тем, что упомянутый элемент (22) балки является трубчатым, при этом передающий элемент (32, 32'', 32''') частично размещен внутри упомянутого элемента (22) балки;
причем демпфирующее устройство (15, 15', 15'', 15''') дополнительно содержит массу (17), функционально соединенную с упомянутым элементом (22) балки и размещаемую на осевом конце упомянутого элемента (22) балки.
2. Демпфирующее устройство по п. 1, отличающееся тем, что оно содержит ограничивающий модуль (45, 45', 45''), который ограничивает упомянутый передающий элемент (32) и упомянутую массу (17), по меньшей мере, в первом направлении, параллельном упомянутой оси (A).
3. Демпфирующее устройство по п. 2, отличающееся тем, что упомянутый ограничивающий модуль (45, 45') выполнен с возможностью оставлять упомянутый элемент (22) балки и передающий элемент (32) свободно вращающимися относительно друг друга или обеспечивать возможность упомянутому элементу (22) балки изгибаться относительно упомянутого передающего элемента (32) в плоскости, параллельной упомянутой оси (A).
4. Демпфирующее устройство по п. 2 или 3, отличающееся тем, что упомянутый ограничивающий модуль (45, 45') ограничивает упомянутый передающий элемент (32) и упомянутый элемент (22) балки только по отношению друг к другу в упомянутом первом направлении, параллельном упомянутой оси (A), и выполнен с возможностью оставлять упомянутый передающий элемент (32) и упомянутый элемент (22) балки свободно перемещающимися относительно друг друга во втором направлении, противоположном упомянутому первому направлению и параллельном упомянутой оси (A).
5. Демпфирующее устройство по любому из пп. 2-4, отличающееся тем, что ограничивающий модуль (45) содержит:
- первый узел (49), который содержит первую поверхность (50), по меньшей мере, частично сферическую и выполненную как единое целое с передающим элементом (32); и
- второй узел (47), который содержит вторую поверхность (48), по меньшей мере, частично сферическую и выполненную как единое целое с элементом (22) балки;
причем первая поверхность и вторая поверхность (50, 48) имеют общий центр на упомянутой оси (A) и являются свободно вращающимися относительно друг друга вокруг упомянутого центра.
6. Демпфирующее устройство по любому из пп. 2-5, отличающееся тем, что ограничивающий модуль (45') содержит:
- первое кольцо (72'), которое выполнено как единое целое с передающим элементом (32);
- второе кольцо (70'), которое выполнено как единое целое с элементом (22) балки; и
- множество тел (73') качения, размещенных между первым кольцом и вторым кольцом (72', 70') на упомянутой оси (A) и выполненных с возможностью обеспечения перемещения первого кольца (72') относительно второго узла (70') в плоскости, параллельной упомянутой оси (A);
причем первое кольцо (72') размещено на аксиально противоположной стороне по отношению ко второму кольцу (70') относительно тел (73') качения и является свободно перемещающимся на противоположной стороне тел (73') качения вдоль упомянутой оси (A).
7. Демпфирующее устройство по любому из предшествующих пунктов, отличающееся тем, чтооно содержит поддерживающее устройство (20), которое поддерживает элемент (22) балки и является аксиально закрепленным в отношении перемещения в пространстве относительно упомянутой оси (A);
причем поддерживающее устройство (20) содержит:
- первую часть (21), взаимодействующую с ограничивающим модулем (45, 45'); и
- вторую часть, прикрепленную к дополнительному элементу (6) и задающую элемент (22) балки;
причем первая часть (21) аксиально размещена между второй частью (22) и ограничивающим модулем (45, 45', 45'') таким образом, что элемент (22) балки подвергается, при использовании, сжимающему состоянию, когда передающий элемент (32, 32'') подвергается, при использовании, растяжимому состоянию.
8. Демпфирующее устройство по любому из предшествующих пунктов, отличающееся тем, что актуатор (30) содержит:
- приводящий элемент (31, 31'''), который может работать с возможностью приложения крутящего момента, имеющего основной компонент, коаксиальный к упомянутой оси (A); и
- соединительное средство (38, 39), размещенное между приводящим элементом (31, 31''') и передающим элементом (32, 32'') и выполненное с возможностью преобразования, при использовании, крутящего момента, сформированного посредством приводящего элемента (31, 31'''), в нагрузку, действующую на передающий элемент (32, 32'').
9. Демпфирующее устройство по п. 8, отличающееся тем, что приводящий элемент (31, 31''') представляет собой мотор (31), предпочтительно электрический, либо вручную управляемую кольцевую гайку (31''').
10. Демпфирующее устройство по любому из предшествующих пунктов, отличающееся тем, что элемент (22) балки коаксиально размещает передающий элемент (32, 32'').
11. Демпфирующее устройство по любому из предшествующих пунктов, отличающееся тем, что передающий элемент (32, 32'') представляет собой стержень (32) с жесткостью на изгиб или гибкий элемент (32'').
12. Винт (3, 3', 3'', 3''') для воздушного судна (1), выполненного с возможностью зависания, отличающийся тем, что он содержит:
- втулку (5), вращающуюся вокруг оси (A) и содержащую, в свою очередь, множество лопастей (9);
- вал (6) несущего винта, соединяемый с приводным элементом воздушного судна (1) и функционально соединенный с втулкой (5), чтобы приводить втулку (5) во вращение вокруг упомянутой оси (A); и
- устройство (15) демпфирования вибрации по любому из предшествующих пунктов, выполненное с возможностью сдерживания передачи вибраций на вал (6) несущего винта;
при этом дополнительный элемент (6) представляет собой вал (6) несущего винта.
13. Винт по п. 12, отличающийся тем, что он содержит дополнительный ограничивающий модуль (46), который выполнен с возможностью размещения между валом (6) несущего винта и передающим элементом (32);
причем дополнительный ограничивающий модуль (46) ограничивает передающий элемент (32) и вал (6) несущего винта, по отношению друг к другу, по меньшей мере, в одном направлении, параллельном упомянутой оси (A), и выполнен с возможностью обеспечения относительного вращения между передающим элементом (32) и валом (6) несущего винта.
14. Способ демпфирования вибраций, передаваемых на ведущий вал (6) винта (3, 3', 3'', 3'''), посредством демпфирующего устройства (15, 15', 15'', 15''') для воздушного судна, выполненного с возможностью зависания, включающий этапы, на которых:
i) приводят втулку (5), содержащую, в свою очередь, множество лопастей (9), во вращение вокруг оси (A);
ii) функционально соединяют ведущий вал (6) с втулкой (5) и с приводным элементом воздушного судна (1); и
iii) обеспечивают изгибное колебание элемента (22) балки демпфирующего устройства (15, 15', 15'', 15''') в плоскости, параллельной упомянутой оси (A), таким образом, чтобы противодействовать передаче упомянутых вибраций, сформированных посредством вращения лопастей (9), в ведущий вал (6);
отличающийся тем, что этап iii) содержит этап, на котором iv) прикладывают, посредством актуатора (30) демпфирующего устройства (15, 15', 15'', 15'''), нагрузку в направлении вдоль упомянутой оси (A) на передающий элемент (32, 32'', 32''') демпфирующего устройства (15, 15', 15'', 15'''), которая является переменной согласно частоте вибраций, которые должны демпфироваться;
причем элемент (22) балки является трубчатым, и передающий элемент (32, 32'', 32''') частично размещен внутри элемента (22) балки;
при этом демпфирующее устройство (15, 15', 15'', 15''') дополнительно содержит массу (17), функционально соединенную с элементом (22) балки и размещаемую на осевом конце элемента (22) балки.
