B.自調諧振動吸收裝置(STVA)自調諧振動吸收裝置也是一種共振體,只是該裝置可以通過一些簡單的電路自動進行調諧從而減小實際振動,如圖 3-9所示。
在機身裝有一個加速度傳感器,探測一定頻率范圍內的振動,并且產生電流給一個與配重相連的馬達,馬達可以移動兩個配重塊來改變共振體質量分布,從而改變共振體振動的頻率以達到降低實際的振動值。STVA一般被用于大型、復雜的直升機上,例如 CH47就是有三個這樣的裝置,分別位于駕駛員坐椅下,以及前機頭飛行儀表板的后面。
另一種是用在西科斯 S76直升機上的自調諧振動吸收器,其工作也是利用共振體的原理,只是該裝置是利用液壓動力進行調諧的,如圖 3-10。可以看到該裝置包含有動態(tài)慣性體(或者質量),支撐在一個基座上。慣性體通過銷釘和襯套連接到一個框架上,彈簧預施加一對相反的作用力。當振動被慣性體
感受時,慣性體就做與振動相反的運動,這樣就產生一個抵消振動的力。通過兩個液壓柱塞改變彈簧的預施加力的大小,從而調諧慣性體的振動與主槳葉轉速相匹配。
控制機構包含一個裝在主減速箱上的槳葉轉速傳感器,為控制器提供轉速信號。一個與液壓柱塞相連的電位計,為控制器提供柱塞實際位置信號,控制器比較兩個信號。一旦轉速發(fā)生變化,控制器根據變化大小給伺服活門一個電信號,使液壓流向柱塞一端或另一端,使柱塞伸長或縮短,從而改變彈簧的預施加力。
該裝置安裝在前機頭艙,用于減小駕駛艙區(qū)域的振動。
圖 3-9某直升機的自調諧振動吸收裝置
圖 3-10電動液壓減振裝置
C.槳轂減振器該裝置安裝于槳轂上,吸收其振動以使振動不會傳遞到直升機機身結構上。其
基本結構包含一個由球形樞軸連接支撐的重物,靜止時重物被幾個相同的張力彈簧固定在一個固定位置,運動中重物可以克服張力彈簧在任何水平方向上移動。類似于共振體,該重物也會根據產生的振動而做與之相反的運動,減小振動的影響,如圖 3-11所示。
圖 3-11槳轂減振器
D.槳轂減振板(BIFILAR)
此為另一種在振動傳遞到機體結構之前消除或者減小主槳轂頭產生振動的方法。這種吸振裝置通常包括兩個各有四個成 “X”型的鋁材鍛件減振板。每個減振板被制成 “I”型切面結構,以實現最小的重量達到最大剛度的要求。在減振板末端通過兩個懸擺式的短軸連接有一個獨立的配重組件。每個減振板都被設計成吸收特定的振動,如圖 3-13所示為一種典型的槳轂減振板安裝示意圖,上面的減振板是用來消除 5:1(5R)振動,下面的減振板是用來消除 3:1(3R)振動。
槳轂減振器裝置主要應用在西科斯基直升機上(例如:S76、S92等等),在一些東歐直升機上也有類似的裝置,如 Mil 17。
這種振動吸收裝置最初應用在電力工業(yè)上,大型發(fā)電機的高速運轉渦輪會因為振動的影響而縮短其使用壽命,為了解決這個問題在渦輪機匣上通過一個小軸連接有一個配重。配重的質量被設計成相當于最大可預判的不平衡動量,而柱軸的彈性可以調節(jié)配重的固有頻率與渦輪產生共振,這就是最初的減振原型。當渦輪開始旋轉時,配重會與不平衡位移發(fā)生共振,產生與其相反的力,從而吸收掉最初的振動,保持渦輪良好的平衡狀態(tài),不受振動的影響。
每片直升機的主槳葉片都會產生旋轉平面內的振動載荷,也就是作用于和反作用于主槳葉旋轉平面內的力。然而,其它的主槳葉還存在著頻率等于主槳葉片數量加一和減一的其他振動。例如在 S76那樣擁有四片主槳葉的直升機,存在著 3R(3:
1)和 5R(5:1)的不平衡振動,其共同作用下機體反應出 4R(4:1)振動的原因。
利用一個小的配重,并且調諧到與要求的頻率發(fā)生共振。但為了使配重自身的固有振動頻率足夠高到可以與 3R或 5R的振動發(fā)生共振,設計中槳轂減振板的長度就要求很小,這顯然不切實際。更實際有效的減振板設計則由改變 “調諧銷釘 ”的直徑來改變固有頻率的大小。
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