在學習如何分析錐體及平衡之前,首先來介紹什么是振動及產生振動的原因。
振動為一種快速的振蕩運動,可能是由于旋轉部件因為失去平衡,或者是由如空氣動力這樣的外力作用下產生。這樣的振蕩運動可以表述為:位移或振幅(大小)、頻率(快、慢,例如:振動次數 /分鐘)
振動頻率是指在單位時間內振動發生的次數,其單位為赫茲(HZ),一赫茲等于一個循環 /秒,振動周期為振動頻率的倒數,如圖 3-1所示。
振幅
圖 3-1振動曲線圖
另一種振動的表述方法常用來描述旋翼系統中的振動水平,這是由振動頻率與旋翼旋轉速率相比較。例如:在旋翼旋轉一周發生振動六個循環,也就是 6R振動或者比率為 6:1。
由于直升機設計及工作特性,直升機承受的振動可能來自槳葉、傳動機構、發動機,這些振動可以對機體結構產生應力甚至損壞,縮短部件的使用壽命,并給飛行員及乘客造成不舒適的乘坐感覺。在飛行中振動的起源主要來自于主槳及尾槳。這樣就產生一種內在固有的振動。舉例說明,每片槳葉產生一個固有的 1:1的振動,如果直升機有兩片槳葉,就會產生固有頻率為 2:1或者 2R的振動,三片槳葉就會產生 3:1或者 3R的振動,以此類推。旋翼系統中 1:1或者 1R振動叫做 “ONE PER”,就即 “每圈一振 ”,即每轉一周振動一次,這是由于一片槳葉產生大于其他槳葉升力造成同軸度不好而引起的振動。三引起振動的原因
轉動部件的振動頻率一般與部件的轉動速度有關,而直升機上部件的轉動速度各不相同,因此振動頻率是識別振動來源的一個主要指標。振動按頻率一般分三類:
低頻振動 ----主要來自于主槳系統
中頻振動 ----主要來自于尾槳系統
高頻振動 ----主要來自于發動機和高速傳動軸
必須注意,不是所有的直升機都遵循此模式,對振動如有疑問應以維護手冊為準。例如,貝爾飛機的高頻振動來自于尾槳而中頻振動則可能來自于滑撬的松動等。根據振動的幅度或者說振動的嚴重程度,如果再輔助以轉動速度、飛行速度等
其他因素,可以讓我們準確地找到振動的原因。 1低頻振動對各種主槳系統來說,最常見的振動原因是槳葉錐體偏差。所謂錐體是指直升
機所有槳葉葉尖轉動軌跡都在一個平面內,因此首先應該在地面進行槳葉錐體的檢查,符合要求后再進行懸停狀態的檢查。一般振動可以分為兩種形式:
·
垂直振動:是由于槳葉產生的升力不相等,即主槳錐體超標而引起,與飛行速度有直接關系,飛行速度越大,振動越大。如果振動發生在低速狀態下可以通過調節變距拉桿長度來減小振動;如果振動發生在高速度狀態下,則須調節槳葉調整片角度來減小振動值。
·
橫向振動:因主槳系統平衡超標而引起,與主槳轉速有直接關系。如果振動隨著旋翼轉速的增大而增加,一般是展向平衡超標,應該在輕的一端加配重。如果振動隨著轉速減小而增大,一般是弦向平衡超標引起槳葉后掠過大。但注意不能通過調整槳葉后掠角的方法來修正振動,這樣會引起低頭力矩。
兩種振動形式都與發動機功率有直接關系,輸出功率增大振動增大,尤其是垂直振動更明顯。低頻振動主要由主槳引起,主槳的轉速一般為每分鐘數百轉左右。以下列出一些常見的振動起因:
圖 3-2直升機的振動形式
橫向振動
·頻率匹配器(俗稱
--減擺器)設定及相位不正確
·
槳葉不平衡
·
垂直關節軸承粘結或者卡滯垂直振動
·
槳葉同軸度(翼尖軌跡)不好
·
槳葉錐體調整片不正確調整
·
頻率匹配器失效
·
變矩軸承磨損以及粘結
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