CH217119A - Dispositif de suspension pour des organes placés sur des supports et soumis à des mouvements alternatifs. - Google Patents

Description

  Dispositif de suspension pour des organes placés sur des supports et soumis à  des mouvements alternatifs.    On emploie déjà des dispositifs de sus  pension pour des moteurs et notamment pour  des moteurs d'avion, dans le but de soustraire  leur bâti aux vibrations dues aux irrégulari  tés du couple desdits moteurs. On a même  proposé d'établir des éléments élastiques don  nant une élasticité radiale, de sorte que si,  par exemple, le moteur présente un balourd  dans son mouvement de     rotation,    le bâti est  soustrait automatiquement aux vibrations  provenant de ce balourd, pourvu que ces élé  ments élastiques soient convenablement cal  culés.  



  L'invention a pour objet un dispositif de  suspension pour des organes placés sur des  supports et soumis à des mouvements alter  natifs. Ce dispositif est caractérisé par des  moyens flexibles disposés entre les organes  soumis à des mouvements alternatifs et les       supports    de ces organes, ces moyens étant  destinés à jouer le rôle d'absorbeurs desdits  mouvements.    Le dessin annexé représente, à titre  d'exemples, des formes d'exécution du dis  positif de suspension faisant l'objet de l'in  vention.  



  La fig. 1 montre les variations du rap  port m/M1 en fonction de la pulsation w;  La fig. 2 montre les variations du coeffi  cient d'une force F en fonction de     ce;       Les     fig.    3 et 4 représentent schématique  ment deux exemples du dispositif de suspen  sion pour un moteur d'aviation sur une aile;  La     fig.    5 montre une     variante    du disposi  tif représenté en     fig.    4 et  La     fig.    6 représente schématiquement un  troisième exemple.  



  Si l'on considère un moteur suspendu à  une aile d'avion,     Afl    étant la valeur de la  masse suspendue; si l'on appelle     o),    la     pul-          sation    de résonance de cette masse sur son  support élastique, avec le point de suspension      fixe dans l'espace, et si le mouvement de  cette masse se fait avec un coefficient d'amor  tissement M1, w1 e, de sorte que l'équation de  ce mouvement soit:  
EMI0002.0000     
    on trouve qu'à chaque pulsation w, tout se  passe, en ce qui concerne l'aile, comme si on  avait fixé au point de suspension une masse       )i;,    rigidement liée a elle, telle que:

    
EMI0002.0002     
    et comme si l'on avait, d'autre part, attaché  entre le même point d'ordonnée , de l'aile  vibrante et un point, fixe dans l'espace, un  amortisseur visqueux créant la force d'amor  tissement  
EMI0002.0003     
    Si l'on veut traiter dans le     détail    les  effets de cette masse     ira    ajoutée à l'aile et de  cette force d'amortissement, il faut naturelle  ment voir les répercussions qu'elles entraînent  sur les mouvements de flexion et torsion de  l'aide.  



  L'effet de la masse     ira    est de modifier,  d'une manière d'ailleurs peu     importante,    les  coefficients principaux d'inertie dans les  équations du mouvement, de modifier beau  coup plus les termes de couplage par inertie,  qui peuvent. même changer de signe. L'effet  de, la force F est d'ajouter partout, à     tous    les  degrés de liberté de l'aile déformable, un  amortissement proportionnel indépendant de la  vitesse de l'avion et qui peut compenser in  complètement ou     surabondamment    l'amortis  seur négatif d'origine aérodynamique dû aux    effets de torsion.

   Dans le     cas    où la compen  sation est surabondante, la mise en     auto-          vibration    de l'aile, à partir d'une certaine  vitesse critique, devient impossible.  



  On voit sur la     fig.    1, qui montre les va  riations du rapport     m/M,    en fonction de     co,     qu'aux pulsations très lentes, la masse m est  égale à     M,.    Pour une     certaine    valeur de     co     voisine de     W,    mais inférieure, elle passe par<B>,</B>  un maximum qui atteindra par exemple la  valeur<I>2,2 Mi</I> si l'on donne à     e    la valeur 0,11.  Pour une valeur de     co    à peine     supérieure    à  <B><I>col,</I></B>     na    s'annule et ensuite change de signe.  



  On voit donc que, pour toutes les valeurs  de     au    inférieures à     col,    l'aile présente une  inertie plus grande qu'en     l'absence    de masse       m    et ses fréquences propres sont diminuées,  mais que pour toutes les valeurs de     co    supé  rieures, tout se passe comme si l'on ajoutait  à l'aile une masse négative, c'est-à-dire une  sorte de rappel élastique dépendant de la fré  quence, c'est-à-dire encore que ses     fréquences     propres de torsion et flexion seront augmen  tées.  



  Cette dernière     circonstance    est à priori fa  vorable à la disparition des vitesses critiques  pour l'avion, mais le phénomène le plus im  portant réside en ce que la répartition des  poids, par rapport à l'axe élastique, change  beaucoup du fait de la masse positive m.  



  La     fig.    2 montre de même les variations  du coefficient de la force F en fonction de     co.     De l'allure de     cette    variation, il résulte que,  par suite de la résonance, une     force    d'amor  tissement extrêmement grande est ramenée  sur l'aile pour toutes les fréquences de vibra  tion dans un domaine de     @-    30 ô autour de       co,.    Tous les amortissements qui en résultent  grandissent en proportion.  



  On a trouvé notamment que, si la suspen  sion du moteur     était    du     type    à caoutchouc  adhérent, qui comporte un     facteur    d'amortis  sement     e    assez important, les amortissements  sur la flexion et la torsion de l'aile résultant  d'une mise en résonance du moteur à     -j-    30  près,     étaient    d'environ six fois plus grands  que les amortissements de structure de l'aile  elle-même supposée de construction métalli-      que; ce nombre six montant à vingt si l'on  se place à la résonance rigoureuse w = wl.  



  La théorie mathématique de la mise en  vibration d'une aile à     flexion-torsion    équipée  d'un moteur ainsi suspendu, a montré que les  vitesses critiques disparaissaient complète  ment grâce à l'amortissement.  



  La fig. 3 montre un exemple du disposi  tif de suspension pour un moteur d'aviation,  mais qui n'emploie pas de moyens distincts  pour assurer la liberté verticale nécessaire.  On voit une aile 1 en coupe, un moteur 2, des  blocs 3 en caoutchouc de la suspension. Ces  blocs 3 sont calculés de sorte que la résonance  du moteur sur sa suspension dans le mouve  ment de haut en bas, ait une     pulsation        cul     comprise entre la pulsation propre de flexion  et la pulsation propre de torsion de l'aile ou  inférieure à ces deux valeurs.  



  La fig. 4 représente un autre dispositif  de suspension pour un moteur d'aviation 2,  monté à l'aide des joints élastiques 3 et fixés  sur un plateau ou cadre 4 qui est lui-même  monté avec une grande liberté pour les mou  vements de haut en bas, à l'aide de nouveaux  supports élastiques 5, de préférence du type  donnant un seul degré de liberté axial, sur le  bâti moteur proprement dit 6 rigidement fixé  à l'aile 1. L'élasticité des supports flexibles  5 ou analogues est alors choisie de façon que,  dans le mouvement vertical de haut en bas,  le moteur, en tenant compte des élasticités  en série 3 et 5, trouve une résonance     col    égale  ou inférieure aux pulsations propres des ailes.  



  Le dispositif de suspension selon la fig. 5  montre qu'on a prévu entre le cadre 4 et le  bâti 6 de véritables amortisseurs, hydrauli  ques de préférence, et donnant le degré d'a  mortissement désiré, par exemple pour porter  le coefficient a de l'équation (1) à la valeur       s    = 0,4 qui correspond à un affaiblissement,  dans le rapport de 10 à 1, d'une amplitude  à la suivante, dans un mouvement d'oscilla  tion libre.  



  La fig. 6 montre un dispositif du même  type où c'est tout un fuselage moteur 8, com  portant moteur, capot, fuselage proprement  dit abritant un train rentrant, etc., et éven-    tuellement des réservoirs, qui est suspendu  sur les supports élastiques 5 et 5' travaillant  en parallèle avec un amortisseur hydraulique  7 actionné par les mouvements relatifs de  l'ensemble 8 par rapport à l'aile 1.  



  On sait que, dans certains cas, les vibra  tions sont auto-entretenues par les forces  aérodynamiques. S'il y a davantage de de  grés de libertés (aile avec aileron par exem  ple), les cas de vibrations possibles sont en  core plus fréquents. Ces vibrations présentent  naturellement de grands dangers et il est de  la plus haute importance de faire contribuer  le moteur et sa suspension à les     amortir.     



  Le dispositif de suspension décrit peut  être appliqué également à tout autre corps  suspendu sur des supports et soumis à des  mouvements alternatifs.

Claims (1)

1. REVENDICATION Dispositif de suspension pour des organes placés sur des supports et soumis à des mou vements alternatifs, caractérisé par des moyens flexibles disposés entre les organes soumis à des mouvements alternatifs et les supports de ces organes, ces moyens étant destinés à jouer le rôle d'absorbeurs desdits mouvements. SOUS-REVENDICATIONS 1.

   Dispositif selon laïevendication, appli qué à la suspension d'un moteur à une aile d'avion, caractérisé par des blocs en caout- ebouc réalisés de manière à ce que la pulsa tion de résonance du moteur sur sa suspen sion soit comprise entre la pulsation propre de flexion et la, pulsation propre de torsion de l'aile. 2. Dispositif selon la revendication, appli qué à la suspension d'un moteur à une aile d'avion, caractérisé par des blocs en caout chouc réalisés de manière à ce que la pulsa tion de résonance du moteur sur sa suspen sion soit inférieure à la fois à la pulsation propre de torsion de l'aile et à la pulsation propre de flexion de ladite aile. 3.

   Dispositif selon la revendication, appli qué à la suspension d'un moteur à une aile d'avion, caractérisé par des supports élasti ques reliant le moteur à un cadre, ce cadre étant à son tour fixé au bâti du moteur par des supports élastiques avec un seul degré de liberté axial cependant que ledit bâti est rigidement fixé à l'aile, les élasticités en série étant calculées de façon que le moteur ait une résonance de vibration verticale inférieure aux pulsations propres de l'aile. 4.

   Dispositif selon la revendication, appli qué à la suspension d'un moteur à une aile d'avion, caractérisé par des supports élasti ques reliant le moteur à un cadre, ce cadre étant fixé à son tour au bâti du moteur par des amortisseurs donnant le degré d'amortis sement désiré de manière que les élasticités en série fassent que le moteur ait une réso nance de vibration verticale inférieure aux pulsations propres de l'aile. 5. Dispositif selon la revendication et la sous-revendication 4, caractérisé par des amor tisseurs hydrauliques pour la fixation du cadre au bâti du moteur, ce bâti étant rigi dement fixé à l'aile. 6.

   Dispositif selon la revendication, appli qué à la suspension à l'aile d'un avion d'un fuselage comportant moteur, trains roulants, réservoirs et autres accessoires, caractérisé par des supports élastiques travaillant en parallèle avec un amortisseur hydraulique actionné par les déplacements relatifs dudit fuselage par rapport à l'aile, les élasticités en série étant calculées de manière que le fuse lage ait une résonance de vibration verticale inférieure aux pulsations propres de l'aile.