Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - H. 33. 19 augusti 1944 - Resonanssvängningar hos flygplanpropellrar och deras bekämpande i praktiken, av Tore Edlén
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
19 augusti 19bi
85
Resonanssvängningar hos flygplanpropellrar
och deras bekämpande i praktiken
Flygdirektör Töre Fdlén, Linköping
Enär propellern är en relativt enkel
konstruktion, kunna de stationära påkänningarna ganska
säkert beräknas enligt välkända metoder, men
tillsatsspänningarna genom svängningar äro
betydligt svårare att med säkerhet beräkna och ha
också varit orsaken till praktiskt taget alla
inträffade propellerbrott. Införandet av
metallpropellrar ökade i hög grad problemet
propellersvängningar, emedan metallmaterialets
utmattningshållfasthet ligger väsentligt lägre, mellan 25 och
50 % av hållfastheten vid statiskt prov, jämfört
med 75 % och ända upp mot 100 % för trä.
Vidare har trä betydligt större inre dämpning
gentemot svängningar än metall. I USA inträffade
t.ex. under 1931 ej mindre än 37 konstaterade fall
av propellerbrott, 41 fall år 1932 och 34 fall år
1933, siffror, som väl motiverade ingående
undersökningar. Utvägen att ta till stora
säkerhetsmarginaler, dvs. grova dimensioner, är icke
framkomlig, dels enär detta strider emot kravet på
tunna bladprofiler och låg vikt, dels enär
masskrafterna, särskilt gyralkrafter, vid stora
motoreffekter skulle bli så stora, att de bleve omöjliga
att behärska. Det är därför nödvändigt att så
exakt som möjligt bestämma förekommande
spänningar, så att minsta möjliga
säkerhetsmarginaler behöva användas.
Ur aerodynamisk synpunkt eftersträvar man att
välja en propellertyp med bästa möjliga
verkningsgrad i det aktuella flygfallet, varvid man har att
välja mellan olika bladformer efter de värden, som
erhållits vid försök i vindtunnel. En propellers
verkningsgrad är vid given bladform som bekant
en funktion av faktorn (löptalet) och alltså
nD
bl.a. beroende av propellerdiametern, som för
varje särskilt fall har ett optimalt värde, som ger
den bästa verkningsgraden, varvid hänsyn även
måste tas till verkningsgradsförlusten, om
propellerspetsens hastighet närmar sig eller överstiger
ljudhastigheten. En ur aerodynamisk synpunkt
lämplig bladform kan emellertid vara ogynnsam
ur svängningssynpunkt, och detta kan tvinga till
Sammandrag av Tekniska Skrifter nr 105 (1944).
DK 629.13.038.1 : 534
val av annan, aerodynamiskt ej så gynnsam
bladform, såvida man ej på annat sätt lyckas
eliminera uppträdande svängningar.
Propellersvängningarnas orsak och natur
Grundformerna för propellerns svängningar äro:
böjsvängningar, där formförändringarna äro
böjningar kring bladsektionernas
huvudtröghets-axlar eller därmed nära sammanfallande axlar,
torsionssvängningar, vid vilka bladets olika
sektioner vridas relativt varandra men förbli i
samma med varandra parallella plan samt
longitudinella svängningar, som äro
kompressioner och töjningar i bladets längdriktning.
Böj- resp. torsionssvängningarna äro de
viktigaste och förekomma ofta samtidigt, medan de
longitudinella torde vara utan praktisk betydelse.
Farliga ur utmattningssynpunkt torde
huvudsakligen böjsvängningarna vara.
Svängningar kunna alstras av aerodynamiska
eller mekaniska impulser. Svängningar
förorsakade av aerodynamiska impulser kunna uppdelas
i instabila och påtvingade svängningar. Instabila
svängningar (fladdring) förekomma endast vid
system med minst två frihetsgrader, vid
propellern torsion och böjning, och uppstå t.ex. vid
visst varvtal. Fladdring skiljes från övriga typer
av svängningar genom ljudet, som blir skarpt och
knastrande. Detta ljud är motsvarande fenomen
som propellerslagljudet vid fartygspropellrar.
Exempel på orsak till påtvingade aerodynamiska
svängningar utgöra förhållandena vid
tandempro-pellrar (dubbla motlöpande propellrar). Då
bladen passera förbi varandra, uppstår på dem en
periodiskt varierande luftkraft.
Mekaniska impulser äro huvudsakligen
torsionssvängningar i motorns vevaxel (propelleraxel) på
grund av motorns kraftimpulser och i viss mån
även ofullständig utbalansering, böj svängningar i
vevaxeln på grund av motorns kraftimpulser,
gyralkrafter från propellern vid manövrer med
flygplanet o.d., och longitudinella svängningar i
vevaxeln, vars förutsättning är ett visst axialspel i
vevaxellagren.
Vevaxelns böjsvängningar torde åtminstone för
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
