ES2229455T3 - Amortiguador elastomerico de vibraciones sintonizado por adaptacion. - Google Patents
Amortiguador elastomerico de vibraciones sintonizado por adaptacion.Info
- Publication number
- ES2229455T3 ES2229455T3 ES98310081T ES98310081T ES2229455T3 ES 2229455 T3 ES2229455 T3 ES 2229455T3 ES 98310081 T ES98310081 T ES 98310081T ES 98310081 T ES98310081 T ES 98310081T ES 2229455 T3 ES2229455 T3 ES 2229455T3
- Authority
- ES
- Spain
- Prior art keywords
- mount
- mass
- vibration damper
- vibration
- load plate
- 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.)
- Expired - Lifetime
Links
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 title abstract description 19
- 230000035939 shock Effects 0.000 title description 18
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 title description 3
- 230000006835 compression Effects 0.000 claims description 9
- 238000007906 compression Methods 0.000 claims description 9
- 230000004044 response Effects 0.000 claims description 4
- 239000013536 elastomeric material Substances 0.000 claims description 3
- 230000036316 preload Effects 0.000 claims description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 claims description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 2
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 abstract description 7
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 abstract description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 4
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 4
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 3
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 3
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 2
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 2
- 238000013016 damping Methods 0.000 description 2
- 239000000806 elastomer Substances 0.000 description 2
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 2
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 230000002457 bidirectional effect Effects 0.000 description 1
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 1
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
- F16F7/104—Vibration-dampers; Shock-absorbers using inertia effect the inertia member being resiliently mounted
- F16F7/108—Vibration-dampers; Shock-absorbers using inertia effect the inertia member being resiliently mounted on plastics springs
-
- 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
- F16F1/00—Springs
- F16F1/36—Springs made of rubber or other material having high internal friction, e.g. thermoplastic elastomers
- F16F1/3615—Springs made of rubber or other material having high internal friction, e.g. thermoplastic elastomers with means for modifying the spring characteristic
-
- 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
- F16F7/1005—Vibration-dampers; Shock-absorbers using inertia effect characterised by active control of the mass
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Vibration Prevention Devices (AREA)
- Springs (AREA)
- Buildings Adapted To Withstand Abnormal External Influences (AREA)
Abstract
UN AMORTIGUADOR DE VIBRACIONES (10) TIENE UN MONTAJE (40) PARA ACOPLARSE A UN CUERPO VIBRATORIO, TAL COMO EL CHASIS DE UN AERONAVE. UNA PLACA (28) ESTA SEPARADA DEL MONTAJE (40) CON UNA MASA (52) ENTRE ELLOS. UN PRIMER ANILLO ELASTOMERICO (60) SE COMPRIME ENTRE LA MASA (52) Y EL MONTAJE (40), Y UN SEGUNDO ANILLO ELASTOMERICO (62) VA COMPRIMIDO ENTRE LA MASA (52) Y LA PLACA (28). LOS ANILLOS ACTUAN COMO MUELLE QUE TIENEN UNA RIGIDEZ QUE DEFINE UNA FRECUENCIA RESONANTE A LA QUE OSCILA LA MASA. LA VIBRACION EN EL CUERPO SE REDUCE POR EL MOVIMIENTO DE LA MASA QUE ABSORBE LA ENERGIA VIBRATORIA, Y LA ABSORCION DE ENERGIA SE AUMENTA AL MAXIMO CUANDO LA MASA RESUENA A LA FRECUENCIA DE VIBRACION. UN CONTROLADOR (80) DETECTA LA VIBRACION DEL CUERPO Y ACCIONA UN MECANISMO QUE MODIFICA LA SEPARACION ENTRE EL MONTAJE Y LA PLACA, AJUSTANDO DE ESE MODO LA RIGIDEZ DEL MUELLE. LA RIGIDEZ DEL MUELLE SE CAMBIA HASTA QUE LA FRECUENCIA RESONANTE DE LA MASA QUEDA SINTONIZADA A LA FRECUENCIA VIBRATORIA DEL CUERPO.
Description
Amortiguador elastomérico de vibraciones
sintonizado por adaptación.
La presente invención se refiere a un
amortiguador de vibraciones, por ejemplo, a mecanismos para combatir
las vibraciones en los miembros estructurales tal como el fuselaje
de una aeronave, y a tales mecanismos que se pueden reglar
dinámicamente para adaptar el rendimiento a cambios en la frecuencia
de la vibración.
Los motores de las aeronaves pueden inducir una
vibración importante dentro del fuselaje. En los aviones propulsados
por hélice, las palas de la hélice producen impulsos de presión de
aire que golpean las superficies externas causando así una vibración
periódica temporal en la estructura, a aproximadamente 100 Hz, por
ejemplo, cuya vibración se traslada a otros miembros estructurales
del fuselaje. Los motores a reacción también producen vibraciones en
los miembros de soporte. Si las vibraciones inducidas se dejan sin
contrarrestar crean un ruido inaceptable en la cabina de la
aeronave, y puede que resulte una fatiga seria en el fuselaje.
Como consecuencia hay amortiguadores de las
vibraciones unidos a los miembros estructurales por toda la
aeronave. Por ejemplo, el avión Fokker 50 de turbohélice lleva 150
amortiguadores montados en el fuselaje. Es típico que estos
mecanismos sean un sistema sencillo de resorte y masa en el que hay
una masa unida al fuselaje por medio de un miembro elástico que
actúa como un resorte que impide que la masa oscile. Como resorte se
han empleado almohadillas elastoméricas y ménsulas metálicas. Este
sistema de resorte y masa se sintoniza de manera fija para que
resuene a la frecuencia de vibraciones corrientes en el miembro
estructural del fuselaje al cual el amortiguador esté unido y, de
este modo, absorbe de manera óptima la energía de las vibraciones a
esa frecuencia. El amortiguador tiene una gran impedancia mecánica a
la resonancia lo que se debe, en mayor parte, a un gran factor de
calidad Q. La amortiguación (impedancia mecánica) a otras
frecuencias disminuye en función de la desviación de la frecuencia
resonante.
Un inconveniente de los amortiguadores
sintonizados de forma fija es que la frecuencia de la vibración del
fuselaje varía con la velocidad del motor en especial en las
aeronaves propulsadas a reacción. Aunque el amortiguador se puede
sintonizar a la frecuencia de la vibración que se produce a la
velocidad nominal de crucero de la aeronave, una vibración menor que
la óptima se produce a otras velocidades. Además, la sintonización
de los amortiguadores de tipo elastómero cambia con el tiempo y la
temperatura del material flexible.
La presente invención busca proporcionar un
amortiguador de vibraciones para reducir la vibración en un fuselaje
con vibraciones del tipo descrito en el documento
EP-A-0.676.559, según se indica en
el preámbulo de la reivindicación 1. De acuerdo con la presente
invención, se aporta un amortiguador de las vibraciones como se
especifica en la reivindicación 1.
La realización preferida puede proporcionar un
sistema de amortiguación que es dinámicamente adaptable a la
variación de la frecuenta de vibración y a otros factores. Puede
amortiguar las vibraciones periódicas temporales en un miembro
estructural en el que el sistema sea automáticamente capaz de
adaptarse a diferentes frecuencias de vibración.
Es preferible que el amortiguador de las
vibraciones tenga un sistema de masa y resorte con una frecuencia
resonante el cual se ajuste dinámicamente para seguir la pista a los
cambios de la frecuencia de las vibraciones en el miembro
estructural.
La realización preferida aporta un amortiguador
de las vibraciones que tiene una montura para unirse al fuselaje
vibrador. Se acopla una masa a la montura por medio de un resorte
que permite que la masa oscile respecto a la montura. El resorte
tiene una rigidez que define una frecuencia resonante a la cual la
masa oscila y un mecanismo ajusta la rigidez del resorte en
respuesta a una señal de control, alterando así la frecuencia
resonante. Un primer sensor produce una señal que indica vibraciones
en el fuselaje. Un circuito de control recibe la señal del sensor y
produce la señal de control que hace que el mecanismo ajuste la
rigidez del resorte hasta que la frecuencia resonante se sintonice
con la frecuencia de la vibración.
En la realización preferida, la masa está
sostenida entre la montura y una placa de carga por medio de un par
de segmentos elastoméricos que permiten que la masa oscile en un
plano paralelo a la montura y la placa de carga. Los segmentos
elastoméricos actúan como resorte y la rigidez del resorte es una
función de la compresión de precarga de los segmentos. Un mecanismo
motorizado varía la separación entre la placa de carga y la montura
cambiando, así, la compresión de precarga de los segmentos
elastoméricos.
A continuación se describe una realización de la
presente invención, sólo a modo de ejemplo, con referencia a los
dibujos adjuntos en los que:
la figura 1 es una vista isométrica de una
realización del amortiguador de las vibraciones con la tapa
retirada;
la figura 2 es una vista de corte transversal
longitudinal a través del amortiguador con la tapa colocada;
la figura 3 es una vista despiezada de un
subconjunto en el amortiguador de las vibraciones, y
la figura 4 es un diagrama esquemático de bloques
de un circuito de control para detectar las vibraciones del fuselaje
y ajustar la frecuencia resonante al amortiguador de las
vibraciones.
Con referencia inicial a las figuras 1 y 2, un
amortiguador de vibraciones 10 tiene una carcasa 12 en un lado de la
cual se ha montado un motor de corriente continua (cc) 14. La
carcasa es cilíndrica con una abertura central a través de la cual
pasa un eje 18 del motor 14. El eje 18 está conectado a un impulsor
de armónicos 20 al que está unido un cigüeñal 22 por medio de una
pluralidad de pernos 24. El impulsor de armónicos 20 es un reductor
de velocidad, engranado con una relación de 100 a 1, que gira el
cigüeñal 22 una revolución por cada 100 revoluciones del eje motor
18. El impulsor de armónicos 20 y parte del cigüeñal 22 se anidan
dentro de una cajera 26 en el otro lado de la carcasa 12 que está
distante del lado al cual se ha unido el motor 14. Sin embargo, el
impulsor de armónicos 20 y el cigüeñal 22 están separados de la
carcasa 12 y son capaces de girar dentro de la cajera alrededor del
eje 33 cuando el eje motor 18 les accione. El conjunto de
componentes a los que el motor 14 une se muestra en formado
despiezado en la figura 3.
Un placa de carga 28, en forma de disco, está
unida por medio de los pernos 30 al extremote la carcasa 12 que es
el más distante del motor 14. Hay un cojinete de empuje 32
emparedado entre una brida anular del cigüeñal 22 y la superficie de
la placa de carga 28. Como se va a describir, el cojinete de empuje
32 permite que el cigüeñal gire con relación a la placa de carga,
mientras que ejerce una fuerza axial sobre la placa de carga. La
placa de carga 28 tiene una abertura central 34 y una proyección
tubular 36 se extiende desde una porción en forma de disco del
cigüeñal 22 a través de la abertura central 34. La proyección 36 del
cigüeñal tiene hilos de rosca exteriores los cuales engranan con los
hilos de rosca interiores en una abertura 37 dentro de un cuello 38
de una montura 40. La superficie exterior del cuello 38 tiene dos
chaveteros 42, diametralmente opuestos, que se alinean con los dos
chaveteros 44, diametralmente opuestos, en la abertura 38 a través
de la placa de carga 28. Un par de chavetas 46 está colocado en los
chaveteros alineados 42 y 44 para, de forma giratoria, enclavar la
placa de carga 28 y la montura 40. Los chaveteros 44 son ranuras que
permiten el movimiento axial de la placa de carga 28 a lo largo de
las chavetas y, de este como, con respecto a la montura 40.
La montura 40 tiene una porción 48 en forma de
disco desde la cual se extiende el cuello 38. La superficie
principal 50 de la porción en forma de disco, que está enfrente de
la placa de carga 28, está biselada para que el borde exterior de la
superficie principal 50 esté más alejado de la placa de carga 28 que
la porción de la superficie principal contigua con en el cuello 38.
De forma similar, la superficie 52 de la placa de carga 28, que está
enfrente de la montura 40, está biselada para que el borde exterior
esté más alejado de la montura 40 que la porción de la superficie
más próxima al centro de la placa de carga. Las superficies
biseladas 50 y 52 de los elementos 48 y 28, en forma de disco, son
superficies cónicas truncadas. Como resulta evidente por la
ilustración de la figura 2, las superficies biseladas 50 y 52 de la
montura 40 y de la placa de carga 28 forman una acanaladura, en
general con forma de V, que se extiende alrededor del eje 33 del
amortiguador de vibraciones 10.
Una masa pesada de sintonización 54, fabricada
con tungsteno, se encuentra situada en la acanaladura entre la
montura 40 y la placa de carga 28, y tiene una abertura central
redonda a través de la cual se extiende, con libertad, el cuello 38
de la montura. Las superficies frontales 56 y 58 de la masa de
sintonización 54 se afilan hacia dentro en dirección del centro para
que el espesor de la masa de sintonización en el diámetro interior
sea menor que el espesor en el diámetro exterior. En concreto las
dos superficies frontales 56 y 58 están formando ángulo en paralelo
a sus respectivas superficies biseladas 50 y 53, respectivamente, de
la montura 40 y de la placa de carga 28. Un primer segmento
elastomérico 60 está emparedado entre la superficie biselada 50 de
la montura 40 y la superficie del frontal 56 de la masa de
sintonización 52. Las superficies del primer segmento elastomérico
60 son paralelas y cónicas, correspondiéndose así con la
conificación de las respectivas superficies coincidentes. Un segundo
segmento elastomérico idéntico 62 se encuentra emparedado entre la
superficie biselada 52 de la placa de carga 28 y la otra superficie
frontal 58 de la masa de sintonización 54. Por ejemplo, al ser
elastoméricos los segmentos 60 y 62 se pueden fabricar de caucho.
Durante el montaje del amortiguador de vibraciones 10 la proyección
tubular 36 del cigüeñal 22 se rosca dentro de la abertura en el
cuello 38 de la montura 40 de forma que el cigüeñal 22 ejerza una
fuerza axial por medio del cojinete de empuje 32 sobre la placa de
carga 28, comprimiendo así los dos segmentos elastoméricos 60 y 62
entre la montura 40 y la placa de carga 28 contra la masa de
sintonización 52.
El lado más distante de la montura 40 desde el
cuello 38 tiene una orejeta roscada de montaje 65 que se atornilla
dentro de una abertura en el miembro estructural que tiene
vibraciones que hay que absorber. El aparato 10 absorbe las
vibraciones que se producen a lo largo de ejes que son ortogonales
al eje 33, como se va a describir.
Una funda exterior 64, en forma de copa, se
extiende alrededor del motor y el borde de la montura 40, encerrando
de esta manera los componentes del amortiguador 10. La funda está
unida por un par de pasadores 66 que encajan a presión dentro de
orificios en la carcasa 12. Un conector eléctrico 68 está montado en
la funda 64 para proporcionar conexión a la electrónica y otros
componentes del amortiguador de vibraciones 10.
La elasticidad de los segmentos elastoméricos 60
y 62 les hace actuar como resortes lo que permite que la masa de
sintonización 54 oscile ortogonal al eje longitudinal 33 del
amortiguador de vibraciones 10. Por lo tanto, el amortiguador de
vibraciones 10 se monta en el fuselaje de manera que su eje
longitudinal 33 sea perpendicular al plano en el cual se producen
las vibraciones que hay que absorber. Como los segmentos
elastoméricos 60 y 62 son simétricos alrededor del eje longitudinal
33, el amortiguador de vibraciones reacciona a las vibraciones que
tienen componentes a lo largo de dos ejes ortogonales que son
perpendiculares al eje longitudinal 33. Las superficies biseladas de
los segmentos elastoméricos 60 y 62, con la masa de sintonización
54, la montura 40 y la placa de carga 28 producen esfuerzos tanto de
compresión como de cizallamiento en los segmentos a medida que la
masa de sintonización oscila. La masa de sintonización 54 oscila a
una frecuencia resonante la cual es una función de su masa y de la
elasticidad de los segmentos elastoméricos 60 y 62, es decir, la
rigidez de los resortes. Cuando la frecuencia resonante se equipara
con la frecuenta de vibración del fuselaje, la absorción óptima de
la energía de las vibraciones tiene lugar, por medio de la
oscilación de la masa de sintonización.
El motor de cc 14 es bidireccional lo que permite
que el cigüeñal 22 gire dentro y fuera del cuello 38 en la montura
40 haciendo así que la placa de carga 28 y las monturas se muevan
hacia y lejos la una de la otra. Ese movimiento, según se va a
describir, altera la elasticidad de los segmentos elastoméricos 60 y
62 y, por lo tanto, la rigidez del resorte formado por esos
segmentos. Esto permite que la frecuencia resonante del amortiguador
de vibraciones 10 se sintonice dinámicamente a diferentes
frecuencias de vibración en la estructura de la aeronave y que se
compensen los cambios de sintonización debidos al envejecimiento y a
los cambios de temperatura.
Con referencia a la figura 4, la rigidez del
resorte para el amortiguador de vibraciones 10 se cambia por medio
de un circuito de control 80 en respuesta a las vibraciones
estructurales detectadas en el fuselaje. Un geófono 81 del fuselaje,
tal como el modelo GS14-L9, fabricado por Geospace
Corporation de Houston, Texas, EEUU, está unido a la montura 40 para
detectar las vibraciones del fuselaje que ocurren en el plano
perpendicular al eje 33 (figura 2). Alternativamente, el geófono 81
se puede colocar directamente en el miembro del fuselaje al que se
ha unido la montura. El geófono tiene una resonancia cercana a los
28 Hz y actúa como sensor de la velocidad por encima de la
frecuencia resonante, es decir, dentro del orden de la frecuencia de
vibración. La señal de salida del geófono 81 del fuselaje,
representando la vibración estructural, se aplica a una entrada de
un primer circuito 64 preamplificador y de filtrado que extrae la
señal a la frecuencia de excitación del geófono y convierte la señal
extraída en una onda rectangular. La señal de onda rectangular FG1,
producida por el primer circuito 64, preamplificador y de filtrado,
se aplica a una entrada de un circuito de moderación de fase 83.
Otro geófono 84 está unido a la masa de
sintonización 54, según se ilustra en la figura 2, para detectar la
vibración de la masa de sintonización del amortiguador en sentido
ortogonal al eje 33. En lugar de los dos geófonos 81 y 84 se podrían
usar acelerómetros. La señal de salida del geófono de masa 84 se
aplica a un segundo circuito 86 de preamplificación y filtrado, que
extrae la señal a la frecuencia de excitación del geófono de masa y
convierte la señal resultante en una onda rectangular. Esa señal
onda rectangular FG2, procedente del segundo circuito 86 de
preamplificación y filtrado, se aplica a otra entrada del circuito
de moderación de fase 83.
El circuito de moderación de fase 83 determina la
diferencia de fase entre las dos señales FG1 y FG2 filtradas de los
geóponos. Cuando la frecuencia resonante del amortiguador de
vibraciones 10 se equipara a la frecuencia de vibración del
fuselaje, las señales de los dos geóponos están en cuadratura de
fase, o noventa grados fuera de fase. En ese momento el circuito de
moderación de fase 83 produce un nivel de tensión de salida V_{90}
indicador de la relación de la cuadratura de fase; por ejemplo, el
nivel V_{90} puede ser igual a una mitad de la tensión de
alimentación al circuito de moderación de fase. El cambio de fase de
las señales de los dos geóponos, procedentes de la cuadratura de
fase, resulta en una desviación de la tensión de salida del circuito
de moderación de fase, del nivel de la tensión V_{90} de
cuadratura de fase. La cantidad de la desviación indica la magnitud
de la diferencia de la fase fuera de cuadratura y la dirección de la
desviación indica la dirección del cambio de fase entre las señales
de los dos geófonos.
La salida del circuito de moderación de fase 83
se aplica, vía una línea 88, a un circuito lógico de control 90. Sin
embargo, debido a una red de escala
resistencia-capacidad, que integra la señal de
relación de fase en el circuito de moderación de fase, la señal de
salida puede tener una ligera fluctuación de la tensión. El circuito
lógico de control 90, para evitar ajustes erróneos de la frecuencia
resonante del amortiguador, contiene un comparador de ventanilla que
define un intervalo de tensiones, por ejemplo, dos voltios, centrado
alrededor del nivel de tensión V_{90} de la cuadratura de fase.
Cuando la tensión de salida del circuito de moderación de fase se
encuentra dentro de este intervalo de dos voltios, el circuito
lógico de control 90 produce una verdadera señal de FUERA DE
SERVICIO, de lo contrario se produce una señal falsa de FUERA DE
SERVICIO. Según se va a describir, una verdadera señal de FUERA DE
SERVICIO inhibe el funcionamiento del motor de cc 14 y, por lo
tanto, la alteración de la rigidez del resorte para el amortiguador
de vibraciones. Por consiguiente, cuando las señales procedentes de
los geófonos se desvían muchísimo de la cuadratura de fase, la señal
en la línea 88 estará fuera del intervalo de los dos voltios dando
por resultado la activación del motor de cc 14.
El circuito lógico de control 90 también produce
una verdadera señal de FUERA DE SERVICIO en respuesta a una señal
procedente del monitor de amplitud 92 el cual recibe la señal FG1
filtrada del geófono del fuselaje. La salida del monitor de amplitud
da por resultado una verdadera señal de FUERA DE SERVICIO cuando la
señal procedente del geófono 81 del fuselaje es demasiado débil para
proporcionar una sintonización fiable del amortiguador de
vibraciones 10.
El circuito lógico de control 90 también responde
a la dirección del cambio de fase entre las señales de los dos
geófonos produciendo una señal de
DIRECCION que indica en qué dirección se tiene que hacer funcionar al motor de cc 14 para sintonizar el amortiguador de vibraciones.
DIRECCION que indica en qué dirección se tiene que hacer funcionar al motor de cc 14 para sintonizar el amortiguador de vibraciones.
Cuando la frecuencia resonante del amortiguador
de vibraciones 10 se ha sintonizado de forma adecuada a la
frecuencia de vibración del fuselaje, las señales procedentes de los
geófonos 81 y 84 se hallan en cuadratura de fase. Este estado de las
señales hace que el circuito lógico de control 80 produzca una
verdadera señal de FUERA DE SERVICIO que impide que el excitador 96
del motor haga que el motor 14 funcione. Cuando el amortiguador de
vibraciones 10 no está sintonizado de manera adecuada las señales
procedentes de fuselaje y de los geófonos 81 y 84 de la masa de
sintonización estarán fuera de cuadratura de fase. Esta condición
hace que la señal de salida del circuito de moderación de fase esté
fuera del intervalo de los dos voltios fijado por el comparador de
ventanilla en el circuito lógico de control 90. Como consecuencia,
el circuito lógico de control 90 produce una falsa señal de FUERA DE
SERVICIO lo que hace que el excitador del motor 84 produzca una
señal de excitación para el motor de cc. Esa señal de excitación
hace que el motor se mueva en la dirección especificada por la señal
de DIRECCION procedente del circuito lógico de control 90.
Con referencia a la figura 2, el eje 18 del motor
14 está acoplado a través del impulsor de armónicos 20, de relación
100 a 1, con el cigüeñal 22. A medida que el eje va girando, la
proyección roscada 36 en el cigüeñal se enrosca dentro o fuera del
cuello 38 en la montura 40. Esta acción arrastra al cigüeñal hacia,
o fuera de, la montura a lo largo del eje longitudinal 33. Este
movimiento del cigüeñal 22 aplica fuerza a la placa de carga 28 por
medio de los cojinetes de empuje 32 lo que permite que el cigüeñal
gire sin que la placa de carga dé vueltas. El movimiento de la placa
de carga 28 hacia la montura 40 aumenta la compresión de los dos
segmentos elastoméricos 60 y 62, mientras que el movimiento de la
placa de carga alejándose de la montura 40 hace bajar esa
compresión.
La alteración de la compresión de los segmentos
elastoméricos 60 y 62 cambia la rigidez del resorte formado por
estos segmentos lo que, a su vez, hace variar la frecuencia
resonante del amortiguador de vibraciones 10. La compresión se
altera hasta que la frecuencia resonante se sintonice a la
frecuencia de vibración del miembro estructural del fuselaje al cual
se encuentra unido del amortiguador de vibraciones 10. Cuando esa
adaptación de sintonía ocurre las señales de los geófonos están en
cuadratura de fase haciendo así que el circuito central 80 produzca
una señal de FUERA DE SERVICIO para terminar así el funcionamiento
del motor 14.
De esta manera se cambia la frecuencia resonante
del amortiguador de vibraciones 10 para que siga la pista a las
variaciones en la frecuencia de vibración lo cual resulta en cambios
en la velocidad del motor de la aeronave. El ajuste de la sintonía
del amortiguador también se produce para compensar los efectos
debidos a los cambios de temperatura y al envejecimiento del
material elastomérico.
Claims (9)
1. Un amortiguador de vibraciones que comprende
una montura (40) para unión a un fuselaje vibrador, una masa (54)
acoplada a la montura (40) de un motor (14) que incluye un bastidor
de motor y un eje, caracterizado porque dicha masa (54) está
sostenida entre la montura (40) una placa de carga (28), acoplada a
dicho bastidor de motor, el motor haciendo que la placa de carga
(28) y la montura (40) se muevan hacia y alejándose la una de la
otra, y porque un primer segmento (60) de material elastomérico,
entre dicha masa (54) y dicha montura (40), y un segundo segmento
(62) de material elastomérico, entre dicha masa (54) y dicha placa
de carga (28), actúen como un resorte que define una frecuencia
resonante a la que dicha masa vibra en función de una compresión de
precarga que varía con la separación entre la placa de carga (28) y
la montura (40).
2. Un amortiguador de vibraciones según la
reivindicación 1, en el que dicha montura (40) incluye un cuello
(38) con hilos de rosca en el mismo y un cigüeñal (22) incluye un
miembro roscado para engranar los hilos de rosca en el cuello (38) y
que se hace girar mediante acoplamiento al eje de dicho motor (14),
estando dicha masa (54) situada entre dicha montura (40) y dicha
placa de carga (28), e incluyendo una abertura a través de la cual
se extiende, al menos, uno de los miembros roscados de dicho
cigüeñal (22) y el cuello (38) de dicha montura (40), y en el que,
al menos, un miembro roscado de dicho cigüeñal (22) y el cuello de
dicha montura (40) se extienden a través de una abertura de dicha
placa de carga (28), estando dicha placa de carga acoplada a dicho
cigüeñal (22) para producir el movimiento de dicha placa de carga
(28).
3. Un amortiguador de vibraciones según la
reivindicación 1 ó 2, que comprende:
un primer sensor (81) operable para producir un
señal que indique la vibración del fuselaje; y
un circuito de control (80) operable para recibir
la señal procedente de dicho sensor (81) y para controlar la
aplicación de potencia a dicho motor (14) lo que produce el
movimiento de dicha placa de carga (28) con relación a dicha montura
(40), variando así la compresión de dichos primer y segundo
segmentos (60, 62) y la frecuencia resonante.
4. Un amortiguador de vibraciones según la
reivindicación 3, que comprende un segundo sensor (84) operable para
producir una señal que indique la vibración de dicha masa (54), y en
el que dicho circuito de control (80) también es operable para
producir la señal de control en respuesta a la señal procedente de
dicho primer sensor (81).
5. Un amortiguador de vibraciones según una
cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que dicho cigüeñal
(22) está acoplado a dicha placa de carga (28) por medio de un
cojinete de empuje.
6. Un amortiguador de vibraciones según una
cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que dicho cuello
(38) de dicha montura incluye un primer chavetero (42), la abertura
de dicha placa de carga (28) incluye un segundo chavetero; el
amortiguador de vibraciones incluye una chaveta (46), tanto en el
primero como en el segundo chaveteros, operable para evitar el
movimiento giratorio entre dicha placa de carga (28) y dicha montura
(40) mientras que permite el movimiento lineal entre ambos.
7. Un amortiguador de vibraciones según una
cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en el que dicha montura
(40) incluye una primera superficie anular (50) que está enfrente de
dicha placa de carga (28); y dicha placa de carga incluye una
segunda superficie (52) que está enfrente de la primera superficie
de dicha montura (40); en el que una primera y una segunda
superficies anulares (50, 52) están en ángulo para formar una
acanaladura anular, en general, en forma de V, entre dicha montura
(40) y dicha placa de carga (28), con una combinación de dicho
primer segmento (60), dicho segundo segmento (62) y dicha masa (54)
estando localizada dentro de la acanaladura anular, en forma de V, y
en contacto con dichas primera y segunda superficies anulares (50,
52).
8. Un amortiguador de vibraciones según la
reivindicación 7, en el que dicha masa (54) es anular con la
abertura en el centro y con paredes frontales opuestas (56,58)
conificándose hacia dentro de forma que una distancia entre dichas
paredes frontales (56, 58) disminuya yendo hacia el centro.
9. Un amortiguador de vibraciones según la
reivindicación 8, en el que cada uno de dicho primer segmento (60) y
dicho segundo segmento (62) incluyen una primera superficie frontal
biselada para que case con un ahusamiento de una pared frontal (56,
58) de dicha masa (54) y una segunda superficie frontal biselada
para que corresponda con un ángulo de una de las primera y segunda
superficies anulares (50,52).
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US987674 | 1992-12-09 | ||
| US08/987,674 US5924670A (en) | 1997-12-09 | 1997-12-09 | Adaptively tuned elastomeric vibration absorber |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES2229455T3 true ES2229455T3 (es) | 2005-04-16 |
Family
ID=25533461
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ES98310081T Expired - Lifetime ES2229455T3 (es) | 1997-12-09 | 1998-12-09 | Amortiguador elastomerico de vibraciones sintonizado por adaptacion. |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5924670A (es) |
| EP (1) | EP0922877B1 (es) |
| JP (1) | JPH11236945A (es) |
| AT (1) | ATE276455T1 (es) |
| BR (1) | BR9805250A (es) |
| CA (1) | CA2255228C (es) |
| DE (1) | DE69826221T2 (es) |
| ES (1) | ES2229455T3 (es) |
Families Citing this family (21)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6062526A (en) * | 1998-08-06 | 2000-05-16 | Lockheed Martin Corporation | Differential Stiffness system for attenuating vibrations |
| US6478110B1 (en) | 2000-03-13 | 2002-11-12 | Graham P. Eatwell | Vibration excited sound absorber |
| EP1286076A1 (de) * | 2001-08-20 | 2003-02-26 | Franz Mitsch | Einstellbarer Lineartilger |
| EP1844249B1 (en) | 2005-02-02 | 2017-06-07 | A2 Vibcon AB | A device for reducing vibrations and sounds |
| SE528267C2 (sv) | 2005-02-02 | 2006-10-10 | A2 Acoustics Ab | Anordning för reducering av vibration och ljud |
| JP2009293758A (ja) * | 2008-06-09 | 2009-12-17 | Konica Minolta Business Technologies Inc | マウントダンパーおよびそれを用いた画像形成装置 |
| US8208347B2 (en) * | 2009-07-08 | 2012-06-26 | Geospace Technologies, Lp | Geophone having improved damping control |
| US8098546B2 (en) * | 2009-07-08 | 2012-01-17 | Geospace Technologies, Lp | Geophone having improved sensitivity |
| US8050144B2 (en) * | 2009-07-08 | 2011-11-01 | Geospace Technologies Lp | Vertical geophone having improved distortion characteristics |
| DE102011119098B4 (de) * | 2011-11-22 | 2015-12-03 | Emag Holding Gmbh | Schwingungsdämpfer |
| EP2765329A1 (de) * | 2013-02-11 | 2014-08-13 | Siemens Aktiengesellschaft | Vorrichtung zum mechanischen Einstellen eines Schwingungsverhaltens eines Maschinenelements |
| IL231731B (en) * | 2014-03-27 | 2019-12-31 | Semi Conductor Devices An Elbit Systems Rafael Partnership | Ruggedized dewar unit for integrated dewar detector assembley |
| US9533357B2 (en) | 2014-06-30 | 2017-01-03 | Kennametal Inc | Optimized vibration absorber |
| DE102015215426B4 (de) * | 2015-08-13 | 2019-06-19 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Schaltbare Lagerbuchse für ein Kraftfahrzeug |
| CN105422724B (zh) * | 2015-12-10 | 2017-08-25 | 北京京西重工有限公司 | 安装组件和调节刚度的方法 |
| DE102019104386A1 (de) * | 2019-02-21 | 2020-08-27 | Vibracoustic Ag | Schwingungstilger |
| DE102019107885B4 (de) * | 2019-03-27 | 2023-09-21 | Vibracoustic Se | Schwingungstilger |
| DE102021200596A1 (de) | 2021-01-22 | 2022-07-28 | Rolls-Royce Solutions GmbH | Lagereinrichtung, Lageranordnung mit einer solchen Lagereinrichtung, und Verfahren zum Einstellen einer Lagerung einer Maschine unter Verwendung einer solchen Lagereinrichtung |
| CN113682246B (zh) * | 2021-09-26 | 2023-04-14 | 东风汽车集团股份有限公司 | 一种可调谐振块结构 |
| CN113824495B (zh) * | 2021-11-23 | 2022-04-01 | 深圳维普创新科技有限公司 | 一种计算Q-Factor的电路、方法、装置及电子设备 |
| KR102707732B1 (ko) * | 2023-12-01 | 2024-09-20 | 알에프시스템즈 주식회사 | 방진마운트 |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5849742B2 (ja) * | 1979-02-14 | 1983-11-07 | 日本発条株式会社 | 摩擦制振装置 |
| GB8610350D0 (en) * | 1986-04-28 | 1986-06-04 | Secr Defence | Self tuning vibration absorber |
| US5456341A (en) * | 1993-04-23 | 1995-10-10 | Moog Inc. | Method and apparatus for actively adjusting and controlling a resonant mass-spring system |
| US5564537A (en) * | 1994-04-04 | 1996-10-15 | Cooper Tire & Rubber Company | Adaptive-passive vibration control system |
| US5518347A (en) * | 1995-05-23 | 1996-05-21 | Design And Manufacturing Solutions, Inc. | Tuned damping system for suppressing vibrations during machining |
| US5695027A (en) * | 1995-11-15 | 1997-12-09 | Applied Power Inc. | Adaptively tuned vibration absorber |
| US5810319A (en) * | 1997-04-17 | 1998-09-22 | Applied Power Inc. | Adaptively tuned vibration absorber with dual flexures |
| US5954169A (en) * | 1997-10-24 | 1999-09-21 | Lord Corporation | Adaptive tuned vibration absorber, system utilizing same and method of controlling vibration therewith |
-
1997
- 1997-12-09 US US08/987,674 patent/US5924670A/en not_active Expired - Fee Related
-
1998
- 1998-12-08 BR BR9805250-0A patent/BR9805250A/pt not_active IP Right Cessation
- 1998-12-08 CA CA002255228A patent/CA2255228C/en not_active Expired - Fee Related
- 1998-12-09 DE DE69826221T patent/DE69826221T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1998-12-09 EP EP98310081A patent/EP0922877B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1998-12-09 ES ES98310081T patent/ES2229455T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1998-12-09 AT AT98310081T patent/ATE276455T1/de not_active IP Right Cessation
- 1998-12-09 JP JP10349642A patent/JPH11236945A/ja active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0922877B1 (en) | 2004-09-15 |
| DE69826221T2 (de) | 2005-11-24 |
| BR9805250A (pt) | 1999-11-09 |
| CA2255228C (en) | 2003-06-03 |
| CA2255228A1 (en) | 1999-06-09 |
| DE69826221D1 (de) | 2004-10-21 |
| ATE276455T1 (de) | 2004-10-15 |
| EP0922877A2 (en) | 1999-06-16 |
| JPH11236945A (ja) | 1999-08-31 |
| US5924670A (en) | 1999-07-20 |
| EP0922877A3 (en) | 2000-05-03 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| ES2229455T3 (es) | Amortiguador elastomerico de vibraciones sintonizado por adaptacion. | |
| ES2215276T3 (es) | Amortiguador de vibraciones con doble curvatura. | |
| US4619349A (en) | Vibration isolator | |
| US8672262B2 (en) | Mechanically optimized liquid inertia vibration eliminator and aircraft pylon system | |
| US4935651A (en) | Automatically controlled dynamic absorber | |
| ES2231944T3 (es) | Sistemas de absorcion de vibracion. | |
| US20130306420A1 (en) | Piezoelectric liquid inertia vibration eliminator | |
| US5920173A (en) | Feedback enhanced adaptively tuned vibration absorber | |
| US6638203B2 (en) | Centrifuge rotor shaft vertical displacement restriction device with angular deflection capability | |
| US4972930A (en) | Dynamically adjustable rotary unbalance shaker | |
| US5695027A (en) | Adaptively tuned vibration absorber | |
| US9249856B1 (en) | Liquid inertia vibration mount | |
| US20200173512A1 (en) | Liquid inertia vibration elimination system | |
| US8731743B2 (en) | Self tuning vibration isolation system | |
| ES2940327T3 (es) | Sistema de cámara | |
| US5710714A (en) | Electronic controller for an adaptively tuned vibration absorber | |
| US2534963A (en) | Nutation damper for gyroscopes | |
| US4546938A (en) | Power unit for hang-gliders | |
| GB2181513A (en) | Bifilar pendulum damper | |
| US11008092B2 (en) | Compact design of a liquid inertia vibration elimination system | |
| GB2186051A (en) | Engine crankshaft bifilar pendulum damper with detuning springs | |
| CN111278731A (zh) | 可悬停的飞行器的旋翼和抑制向可悬停的飞行器的旋翼的主轴传递的振动的方法 | |
| US3434352A (en) | Accelerometers | |
| EP0302152A1 (en) | Oscillating orbital vibrator | |
| SU997840A1 (ru) | Вибросито |