АМОРТИЗАТОР ВИБРАЦИЙ ДЛЯ ГОНДОЛЫ ЛЕТАТЕЛЬНОГО АППАРАТА Российский патент 2012 года по МПК F16F1/371 F16F1/387 B64D29/00 

Изобретение относится к амортизатору вибраций для блока, устанавливаемого на гондоле летательного аппарата.

Из предшествующего уровня техники известен амортизатор вибраций, помещаемый между электронным блоком и неподвижной конструкцией гондолы летательного аппарата, который содержит узел из упругого материала, винт крепления этого узла на указанной неподвижной конструкции и средства крепления указанного блока на указанном узле.

Электронный блок может обычно представлять собой блок управления различными функциями гондолы, например функцией раскрытия какой-либо части гондолы при необходимости проведения работ по техобслуживанию.

Благодаря таким амортизаторам обеспечивается защита электронных компонентов такого блока от вибраций, создаваемых турбореактивным двигателем, находящимся внутри гондолы.

Когда происходит случайный обрыв лопатки турбореактивного двигателя (явление, известное специалистам под сокращением ОЛТ - отрыв лопатки турбины), создаваемые турбореактивным двигателем вибрации достигают очень больших величин, что может привести к разрушению амортизаторов с последующим отделением электронного блока от неподвижной конструкции гондолы.

Подобное отделение совершенно недопустимо, поскольку в этом случае электронным блоком могут быть повреждены другие органы гондолы и двигателя.

Во избежание этого отделения над амортизатором традиционно устанавливают специальную предохранительную скобу, которая крепится обоими концами на неподвижной конструкции гондолы.

Благодаря такой скобе удается удержать амортизатор на месте в случае его разрушения под действием сильных вибраций, предотвращая тем самым полное отделение электронного блока от неподвижной конструкции гондолы.

Однако подобная скоба и соответствующие элементы ее крепления имеют довольно значительный вес, что идет в разрез с имеющим место в авиастроении постоянным стремлением к снижению веса.

Кроме того, указанная скоба со своими элементами крепления - это добавочные детали, которые механики, проводящие операции по замене или техобслуживанию, могут забыть установить на прежнее место.

Цель изобретения состоит в устранении указанных выше недостатков.

Для достижения указанной цели предложен амортизатор вибраций, помещаемый между электронным блоком и неподвижной конструкцией гондолы летательного аппарата, содержащий узел из упругого материала, винт крепления этого узла на указанной неподвижной конструкции и средства крепления указанного блока на указанном узле, и отличающийся тем, что он снабжен средствами для ограничения хода указанных средств крепления относительно указанного винта крепления, по меньшей мере, в двух направлениях в пространстве, причем эти средства ограничения рассчитаны таким образом, чтобы избежать нагрузок на указанный винт, которые могут привести к его усталости и/или разрушению.

Благодаря наличию указанных средств ограничения хода удается в случае очень сильных вибраций обойти винт амортизатора в смысле передачи динамических усилий между гондолой и электронным блоком и тем самым избежать действия на этот винт таких усилий, которые могли бы повлечь за собой его разрушение.

Таким образом, с помощью этих средств можно получить амортизатор, который уже не будет разрушаться под действием сильных вибраций, которые могут возникать, в частности, в случае ОЛТ (обрыва лопатки турбины) и в течение времени возврата самолета после ОЛТ.

В соответствии с другими необязательными признаками амортизатора согласно изобретению,

- указанные средства ограничения обеспечивают ограничение указанного хода в плоскости, перпендикулярной к указанному винту; эти средства позволяют устранить опасность срезания винта;

- указанные средства ограничения обеспечивают ограничение указанного хода, по меньшей мере, в одном направлении, параллельном указанному винту;

- указанные средства ограничения включают в себя, во-первых, кювету, выполненную с возможностью крепления на указанной неподвижной конструкции, и, во-вторых, упор, жестко связанный с указанными средствами крепления и помещенный внутри указанной кюветы, причем эти кювета и упор разделены по направлениям, перпендикулярному и параллельному указанному винту, с помощью зазоров, выбираемых таким образом, чтобы нагрузка на указанный винт, соответствующая упору указанного упора внутри указанной кюветы, была меньше порога усталости и/или разрушения указанного винта; благодаря такому выполнению конструкции с использованием кюветы и упора удается чрезвычайно легко добиться ограничения хода в плоскости, перпендикулярной к винту, и в направлении сжатия винта; зазоры выбирают таким образом, чтобы любой контакт между кюветой и упором не был бы в состоянии изменить работу амортизатора при номинальных нагрузках;

- указанный упор покрыт на стороне, взаимодействующей с указанной кюветой, эластомерным материалом; такое покрытие обеспечивает ограничение силы соударений между упором и кюветой в случае, когда этих две детали упираются одна в другую;

- указанный узел из упругого материала выполнен в форме двойного конуса, а указанные средства крепления включают в себя крепежную шайбу, зажатую между двумя конусными частями указанного двойного конуса;

благодаря такой форме упругий узел демонстрирует высокую эффективность амортизации;

указанный упор установлен на указанных средствах крепления таким образом, чтобы охватить с двух сторон часть указанного электронного блока;

благодаря такой конструкции удается получить прочное соединение электронного блока с амортизатором;

- этот амортизатор снабжен противоотрывным стопором; благодаря этому стопору удается ограничить возможность отделения подвижной части амортизатора от его неподвижной части в режимах, характеризующихся исключительно сильными вибрациями.

Предметом изобретения является также гондола летательного аппарата, содержащая неподвижную конструкцию и, по меньшей мере, один электронный блок, установленный на этой неподвижной конструкции с помощью, по меньшей мере, одного амортизатора типа, описанного выше.

Остальные признаки и преимущества изобретения явствуют из нижеследующего описания, приводимого со ссылками на приложенные чертежи, где:

фиг.1 - представляет собой частичный вид в аксонометрии электронного блока, установленного на неподвижной конструкции гондолы летательного аппарата с помощью амортизатора вибраций согласно изобретению;

фиг.2 - вид в аксонометрии этого амортизатора;

фиг.3 - вид в аксонометрии кюветы этого амортизатора;

фиг.4 - вид в аксонометрии упора этого амортизатора;

фиг.5 - вид в осевом разрезе предлагаемого амортизатора, прикрепленного, соответственно, к электронному блоку и к неподвижной конструкции гондолы по фиг.1.

На фиг.1 показана часть электронного блока 1, который может содержать, например, электронные компоненты, обеспечивающие управление работой приводов гондолы летательного аппарата.

Эти приводы можно использовать, в частности, для раскрытия подвижных частей гондолы в процессе проведения работ по техобслуживанию.

Неподвижная часть гондолы, то есть та ее часть, на которой смонтированы подвижные части, частично видна на фиг.1, где она обозначена позицией 3.

Электронный блок 1 крепится на конструкции 3 с помощью ряда амортизаторов, из которых на фиг.1 показан один под номером позиции 5.

Если перейти теперь к более детальному рассмотрению фиг.2-4, можно видеть, что этот амортизатор включает в себя винт 7, проходящий через ряд деталей в следующем порядке: противоотрывный стопор 9, узел 10 из упругого материала, крепежная шайба 11, упор 13 и чашка 15, которую также можно назвать кювета.

Как видно более четко на фиг.5, противоотрывный стопор 9 выполнен в виде шайбы, насаженной на головку 17 винта 7.

Противоотрывный стопор 9 имеет в своей части, находящейся напротив крепежной шайбы 11, закраину 21 из эластомерного материала.

Винт 7 проходит через распорку 23, упирающуюся, соответственно, в головку 17 этого винта и в дно кюветы 15, имеющей центрирующий бортик 25.

Распорка 23 образует заплечик 27, при этом узел 10 из упругого материала оказывается зажатым между противоотрывным стопором 9 и указанным заплечиком 27.

Если говорить точнее, узел 10 из упругого материала имеет форму двойного конуса, две конусные части 10а и 10b которого, находящиеся напротив друг друга, зажимают крепежную шайбу 11.

Сама эта шайба закреплена с помощью, по меньшей мере, двух винтов 29а, 29b на упоре 13, при этом электронный блок 1 оказывается зажатым между этой крепежной шайбой 11 и указанным упором 13.

В соответствии с предпочтительным вариантом, на периферии упора 13 предусмотрено покрытие 31 из эластомерного материала.

Упор 13, который, как видно на фиг.5, помещен внутрь кюветы 15, отделен от этой последней по всей своей периферии первым зазором J1, который меньше зазора J'1, отделяющего внутренний объем упора 13 от распорки 23.

Кювета 15 жестко связана с конструкцией 3 таким образом, чтобы все нагрузки, обусловленные ударами упора 13, передавались непосредственно на эту конструкцию 3.

Следует также отметить, что дно упора 13 отделено от дна кюветы 15 вторым зазором J2, который меньше зазора J'2, отделяющего крепежную шайбу 11 от заплечика 27 распорки 23.

Винт 7 проходит через неподвижную конструкцию 3 гондолы, к которой он крепится с помощью гайки 33.

Принцип действия и преимущества описанного амортизатора непосредственно следуют из вышеизложенного.

В нормальном рабочем режиме, то есть тогда, когда амплитуда вибраций гондолы не превышает некоторого заданного порогового значения, эти вибрации передаются неподвижной конструкцией 3 гондолы на электронный блок 1 через посредство узла 10 из упругого материала, при этом упор 13 может свободно перемещаться внутри кюветы 15 как в направлении вдоль винта 7, так и в плоскости, перпендикулярной к нему.

Когда вибрации неподвижной конструкции 3 гондолы начинают превышать указанный заданный порог, например, вследствие обрыва лопатки турбореактивного двигателя, находящегося внутри гондолы, упор 13 получает возможность дойти до упора внутри кюветы 15 либо в направлении первого зазора J1, либо в направлении второго зазора J2.

Такой контакт амортизируется эластомерным покрытием 31, выполненным на периферии упора 13.

Благодаря этому контакту обеспечивается непосредственная передача (то есть передача без участия винта 7) динамических усилий от кюветы 15 на упор 13.

В результате достигается своего рода обход винта 7, что позволяет предотвратить воздействие на него чрезмерных изгибных и/или срезывающих, а также, в меньшей степени, сжимающих нагрузок, которые могли бы вызвать его усталость и/или разрушение.

Следует иметь в виду, что благодаря выполнению зазоров J1 и J2 меньшими, чем зазоры соответственно J'1 и J'2, можно быть уверенными в том, что передача динамических усилий в этих чрезвычайных ситуациях будет происходить действительно через упор 13 и кювету 15, которые рассчитаны соответствующим образом и обладают амортизирующими свойствами, а не через другие, более хрупкие детали амортизатора, такие как винт 7.

Противоотрывный стопор 8 позволяет ограничить ход крепежной шайбы 11 в направлении, при котором был бы возможен отрыв узла 10 из упругого материала. В этом особом режиме нагружения винт работает на растяжение, то есть в своем привычном и предпочтительном режиме.

Как видно из вышеизложенного, благодаря амортизатору согласно изобретению можно гарантировать, что за пределами некоторого порога величины вибраций динамические усилия, передаваемые неподвижной конструкцией 3 гондолы на электронный блок 1, уже не будут проходить через винт 7, в результате чего будут предотвращены его усталость и/или разрушение.

Должно быть совершенно очевидно, что выбор величины зазоров J1 и J2 осуществляется в зависимости от механических характеристик винта 7 с использованием традиционных методов, доступных любому специалисту в данной области.

Другими словами, эти зазоры J1 и J2 достаточно велики для того, чтобы обеспечить возможность нормальной работы, то есть работы, основанной на упругости узла 10, в нормальных диапазонах вибраций, и в то же время достаточно малы для того, чтобы обеспечить непосредственную передачу динамических усилий между кюветой 15 и упором 13 в случае вибраций чрезмерной величины.

Благодаря наличию средств ограничения хода подвижной части амортизатора относительно ее неподвижной части предотвращается даже малейшая опасность разрушения винта 7 в режимах работы с чрезмерными вибрациями, так что отпадает необходимость в использовании каких-либо дополнительных предохранительных средств типа скобы (как в системах, известных из предшествующего уровня техники) во избежание отделения электронного блока 1 от неподвижной конструкции 3 гондолы.

Разумеется, изобретение никоим образом не ограничивается описанными выше и проиллюстрированными на чертежах вариантами осуществления, которые были приведены лишь в качестве примеров.

Изобретение относится к амортизатору вибраций, помещаемому между электронным блоком и неподвижной конструкцией гондолы летательного аппарата. Амортизатор содержит узел (10) из упругого материала, винт (7) крепления узла (10) на неподвижной конструкции (3) и средства (11, 29а, 29b) крепления блока (1) на узле (10). Амортизатор снабжен средствами (13, 15) для ограничения хода средств (11, 29а, 29b) крепления относительно винта (7) крепления, по меньшей мере, в двух направлениях в пространстве. Средства (13, 15) для ограничения включают кювету (15) и упор (13). Кювета (15) установлена с возможностью крепления на неподвижной конструкции (3). Упор (13) свободно перемещается внутри кюветы (15) и жестко связан со средствами крепления (11, 29а, 29b). Средства ограничения (13, 15) имеют такие размеры, чтобы предотвратить передачу нагрузок на винт (7), которые могли бы привести к его усталости и/или разрушению. Достигается предотвращение отделения электронного блока от неподвижной конструкции гондолы при разрушении амортизатора. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Амортизатор вибраций (5), помещаемый между электронным блоком (1) и неподвижной конструкцией (3) гондолы летательного аппарата, содержащий узел (10) из упругого материала, винт (7) крепления этого узла (10) на указанной неподвижной конструкции (3) и средства (11, 29а, 29b) крепления указанного блока (1) на указанном узле (10), отличающийся тем, что он снабжен средствами (13, 15) для ограничения хода указанных средств крепления (11, 29а, 29b) относительно указанного винта крепления (7), по меньшей мере, в двух направлениях в пространстве, причем указанные средства ограничения (13, 15) включают в себя, во-первых, кювету (15), установленную с возможностью крепления на указанной неподвижной конструкции (3), и, во-вторых, упор (13), свободно перемещающийся внутри указанной кюветы (15) и жестко связанный с указанными средствами крепления (11, 29а, 29b), причем указанные средства ограничения (13, 15) имеют такие размеры, чтобы предотвратить передачу нагрузок на указанный винт (7), которые могли бы привести к его усталости и/или разрушению.

2. Амортизатор (5) по п.1, отличающийся тем, что указанные средства ограничения (13, 15) обеспечивают ограничение указанного хода в плоскости, перпендикулярной к указанному винту (7).

3. Амортизатор (5) по п.1 или 2, отличающийся тем, что указанные средства ограничения (13, 15) обеспечивают ограничение указанного хода, по меньшей мере, в одном направлении, параллельном указанному винту.

4. Амортизатор (5) по п.2, отличающийся тем, что кювета (15) и упор (13) разделены по направлениям, перпендикулярному и параллельному указанному винту, с помощью зазоров (J1, J2), выбираемых таким образом, чтобы нагрузка на указанный винт (7), соответствующая контакту указанного упора (13) внутри указанной кюветы (15), была меньше порога усталости и/или разрушения указанного винта (7).

5. Амортизатор (5) по п.4, отличающийся тем, что указанный упор (13) покрыт на стороне, взаимодействующей с указанной кюветой (15), эластомерным материалом (31).

6. Амортизатор (5) по п.4 или 5, отличающийся тем, что указанный упор (13) установлен на указанных средствах крепления (11, 29а, 29b) таким образом, чтобы охватить с двух сторон часть указанного электронного блока (1).

7. Амортизатор (5) по любому из пп.1, 2, 4, 5, отличающийся тем, что он снабжен противоотрывным стопором (9).

8. Гондола летательного аппарата, содержащая неподвижную конструкцию (3) и, по меньшей мере, один электронный блок (1), установленный на этой неподвижной конструкции (3) с помощью, по меньшей мере, одного амортизатора (5) по любому из предшествующих пунктов.