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節(jié)點(diǎn)梁
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柔性安裝盤
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減振器 1節(jié)點(diǎn)梁如果一條彈性梁的兩端系有重物,并做垂直振動(dòng)運(yùn)動(dòng),在彈性梁上將有一點(diǎn)位
置(通常位于中心)將不發(fā)生上下移動(dòng),這點(diǎn)就是節(jié)點(diǎn),如圖 3-3所示:
圖 3-3節(jié)點(diǎn)梁原理
如果在中心位置上再系上一個(gè)重物,將會(huì)出現(xiàn)兩個(gè)節(jié)點(diǎn),分別位于兩段梁的中心點(diǎn)上。利用這個(gè)原理,我們可以將最大的固有振動(dòng)源 ——主減速箱,安裝于梁的中間位置上,在兩邊節(jié)點(diǎn)位置將梁連接到機(jī)體上,并且在梁的兩端裝有配重(如下圖 3-4所示)。這樣,雖然主減速箱、槳轂頭、槳葉仍產(chǎn)生固有振動(dòng),但是由于安裝點(diǎn)位于節(jié)點(diǎn)位置,機(jī)體就不受固有振動(dòng)的影響而發(fā)生振動(dòng),乘客及機(jī)組就感覺不到這種固有振動(dòng)。這種消除固有振動(dòng)的方法就是節(jié)點(diǎn)梁。在小型 ASTAR直升機(jī)上,類似的節(jié)點(diǎn)梁就安裝在駕駛艙的地板下來減小座艙的振動(dòng)水平。
圖 3-4節(jié)點(diǎn)梁實(shí)際安裝圖
2柔性安裝盤
在許多直升機(jī)上,主減速箱及槳轂頭組件被安裝于一個(gè)柔性盤上(例如在 AS332超美洲豹直升機(jī)上,因?yàn)槿嵝员P的外型類似燒烤盤而稱之為 BBQ),柔性安裝盤通常由鈦合金或有相似特性的金屬制成。主減速箱安裝于盤的中心,在盤的邊緣連接到機(jī)體。柔性盤的工作就象一個(gè)改進(jìn)的節(jié)點(diǎn)梁結(jié)構(gòu),吸收掉大部分由主減速箱及主槳組件產(chǎn)生的固有振動(dòng)。
另一種柔性盤的安裝如圖 3-6所示,主減速箱及主槳組件的重量由一個(gè) “V”字型框架承載,結(jié)構(gòu)的一端連接到主減頂部,另一端由特殊的安裝結(jié)構(gòu)連接到傳動(dòng)平臺(tái)上。柔性盤用螺栓連接到主減底部,但不承載主減重量。柔性盤由彈性或橡膠減振器支撐,以吸收扭擺振動(dòng)。兩個(gè)球形端頭的連桿限制著柔性盤的角位移。
圖 3-5為 AS332超美洲豹直升機(jī)柔性盤,圖 3-7為 S-61直升機(jī)柔性盤。雖然結(jié)構(gòu)略有不同,但其作用卻基本相同。主減速箱安裝于柔性盤中央,柔性盤邊緣連接到機(jī)體結(jié)構(gòu)。同時(shí)有三根鋼支撐桿,一端連接到主減頂部,另一端連接到機(jī)體上,這樣主減就象一個(gè)鐘擺一樣被懸掛起來。主減可以在縱向上擺動(dòng),造成柔性盤彈性變形,從而吸收振動(dòng)。
圖 3-5柔性安裝盤圖 3-6柔性安裝盤原理圖如圖 3-6所示,當(dāng)振動(dòng)被吸收掉后,可以在主槳主軸上找到一個(gè)中心,與節(jié)點(diǎn)梁相似,在這一點(diǎn)是沒有任何位移的。除了吸收振動(dòng),柔性安裝盤還可以吸收主減產(chǎn)生的反扭作用力以及縱向、橫向的載荷。
圖 3-7 S-61柔性安裝盤 3減振器多年以來應(yīng)用于直升機(jī)的減振器種類很多,有些是將整架直升機(jī)的振動(dòng)減小到
最小,另一些則只是為達(dá)到使機(jī)組與乘客有一種良好的駕乘感覺為目的,這樣的例子有:
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彈簧安裝共振體
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自調(diào)諧振動(dòng)吸收裝置(STVA)
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槳轂阻尼器
·雙向吸振器(
BIFILAR)
A.彈性共振體
這是一種最簡單的減振器,工作原理為共振質(zhì)量理論。通常在座艙內(nèi)設(shè)有一個(gè)安裝在彈簧上的重物,該重物產(chǎn)生一個(gè)與固有振動(dòng)剛好相反的垂直共振,這樣就產(chǎn)生一個(gè)節(jié)點(diǎn),消除掉大部分振動(dòng)。
在一些直升機(jī)上并不需要添加額外的配重作為共振體,可以直接將電瓶的安裝座作為彈簧安裝共振體。
圖 3-8電瓶振動(dòng)吸收安裝裝置
圖 3-8所示為應(yīng)用于西科斯基 S61直升機(jī)上的一種安裝設(shè)計(jì)。電瓶作為一個(gè)共振物體,安裝于三個(gè)減振板彈簧上,彈簧將電瓶安裝托盤與機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)連接在一起。由于 S61直升機(jī)有 5片主槳葉,所以 S61就具有一個(gè) 5:1或 5R的固有振動(dòng)。電瓶安裝設(shè)計(jì)時(shí)使電瓶與這個(gè) 5R固有振動(dòng)產(chǎn)生相反的共振,從而消除掉該固有振動(dòng)。該裝置在飛行中是不可調(diào)諧的(即:頻率調(diào)整)。如果更換了一個(gè)與原有電瓶重量不相同的電瓶,就需要在電瓶安裝托盤上增加或減小配重使共振頻率與主槳固有振動(dòng)頻率一致。這種調(diào)諧工作只能在地面通過機(jī)械手段來完成。
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