NL8300126A - Het balanceren van een rotatie-orgaan. - Google Patents

Description

. VO 1*038

Betr.: Het balanceren van een rotatie-orgaan♦

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze en op een apparaat voor het testen van de balans van een rotatie-orgaan, bijvoorbeeld een vliegtuigpropeller.

Een uit balans zijnde vliegtuigpropeller werkt ongeveer als een 5 gebalanceerde propeller met een toegevoegde onbalansmassa in het blad-vlak van de propeller. Wanneer het propellerblad ronddraait, zalt door de uit balans zijnde massa een onbalansmoment worden opgewekt ten opzichte van de rotatie-as als gevolg waarvan de motor, die de propeller aandrijft, onderworpen wordt aan een radiale kracht, waarvan de richting 10 wijst ia de draaiïngszin van de propeller.

Aannemende, dat de motor niet onwrikbaar vast is bevestigd (en dat is in het algemeen het geval), zal deze motor zich verplaatsen in responsie op deze kracht, zodat men heeft voorgesteld een accelerometer te koppelen aan de motor teneinde deze verplaatsing te meten, voor het 15 aanbrengen van een tegengewichf-van een bepaalde waarde, welk tegenge-wicht op een bepaalde positie aan de propeller wordt bevestigd teneinde deze te balanceren.

In het ideale geval zal de accelerometer een ruisvrij sinusoxdaal signaal opwekken met een amplitude die evenredig is aan de verplaatsing 20 van de motor en derhalve aan het onbalansmoment en de vereiste massa van het tegengewicht, en waarbij de fazehoek met betrekking tot de propeller-rotatie de vereiste positie geeft van het tegengewicht.

In de praktijk echter kunnen factoren, zoals asymmetrie van de stijfheid van de motorbevestiging (dat betekent, dat de kracht, uitge-25 oefend op de machine niet resulteert in een zuiver cirkelvormige motor-verplaatsing) en de mogelijke aanwezigheid van een niet-nul-dempings-factor in de bewegingsvergelijking van de motormassa op zijn steuncon-structie, fazefouten introduceren in het accelerometer signaal. Deze fouten kunnen acceptabel zijn, of, aangezien zij over het algemeen constant \ 30 zullen zijn, althans voor tenminste een bepaalde vliegtuigmotor, kunnen zij opgeheven worden met behulp van een vaste fazeverschuivingsinstelling.

Evenwel is er nog een ander probleem. Door verschillende factoren worden trillingen in de motor opgewekt, zodat het accelerometersignaal verschillende frequentiecomponenten zal bevatten. Zo zal het signaal van 35 de accelorometer gekoppeld aan een motor van bijvoorbeeld het type

Britse Aerospace JbQ turbopropmotor met vier propellerbladen, die rond- -----^ 8300126 ί '♦ t ___ ^ — - 2 - draaien met twee-en-twintig omwentelingen per seconde, niet alleen det gewenste 22 Hz onbalanscomponent "bevatten, doch. "bovendien een grote component met ongeveer 10 Hz, waarschijnlijk als gevolg van structurele resonantie, alsook een 88 Hz-component als gevolg van een aërodynamische 5 interactie tussen elk propellerblad en de romp van het vliegtuig, alsmede een aanzienlijk geruis in het gebied van 1-5 KHz als gevolg van de door· de motor opgewekte trillingen.

De 22 Hz-component moet derhalve worden verwijderd uit het accelerometer signaal, maar dit moet op een zodanige wijze geschieden, dat de fa-10 ze-2 en amplitude-component de vereiste informatie blijft geven met een voldoende nauwkeurigheid. Het verwijderen van 'de, gewenste signaalcompo-nent kan bijvoorbeeld plaats vinden met behulp van een vaste frequentie--banddoorlaatfilter, doch dan moet wel de resulterende informatie met de hand worden gecorrigeerd, d.w.z., dat in het filter een fazeverschuiving 15 versus frequentie tot stand wordt gebracht. Een dergelijk met de hand instelbaar doorlaatfilter is bekend, maar dit filter moet dan steeds worden ingesteld voor elke test. Een doel van de uitvinding is te voorzien in alternatieve middelen voor het verwijderen van de onbalanscomponent uit het accelerometersignaal.

20 Het is duidelijk, dat het hierboven aangegeven probleem niet al leen verband houdt met het balanceren van een vliegtuigpropeller, maar dat dit eveneens verband houdt met het balanceren van andere roteerbare organen.

Volgens een eerste aspect van de uitvinding wordt voorzien in een 25 werkwijze voor het onderzoeken van de balans van een roteerbaar orgaan, bijvoorbeeld een propeller van een vliegtuigmotor, waarbij deze werkwijze bestaat uit het roteren van het orgaan, het vormen van eerste en tweede elektrische signalen, waarvan het eerste een maat is voor de· rotatiepo-sitie van het orgaan en waarvan het tweede een component bevat, die een 30 maat is van de kracht, opgewekt in een richting radiaal op de rotatie-as van het orgaan als gevolg van de aanwezigheid van enig onbalansmassa-component van het orgaan, en het vermenigvuldigen van deze signalen en het meten van de gemiddelde waarde van het resulterende signaal.

Volgens een tweede aspect van de uitvinding wordt voorzien in een 35 apparaat voor het onderzoek van de balans van een roteerbaar orgaan, dat bij het apparaat voorzien is van ingangsorganen voor het ontvangen van een elektrisch signaal, dat een component bevat, die een maat is van de 8300126 # λ _____ *_ __________ _________________ _____ ______________________ ____— — .....— - 3 - kracht, opgewekt in een richting radiaal op de rotatie-as van het orgaan en welk signaal verder een component "bevat die een maat is voor enig onbalansmassacomponent van het orgaan, van signaalaftakmiddelen voor het leveren van een sinuspositie-indicatiesignaal met een constante, 5 voorafbepaalde faze, welk signaal een maat is voor de rotatie van het orgaan, van vermenigvuldigingsorganen voor het vermenigvuldigen van het signaal dat een maat is van de kracht en het signaal dat een maat is voor het aangeven van de positie, en van gemiddelde waardemeetorganen voor het meten van de gemiddelde waarde van het resulterende signaal van 10 de vermenigvuldigingsorganen.

De signaalaftakorganen kunnen voorzien zijn van een klem voor het ontvangen van een reeks signalen die elk een maat zijn van de verplaatsing van de motor via een voorafbepaald punt in zijn rotatie en waarbij een faze-geblokkeerde lusopstelling gekoppeld is aan de klem en werkzaam 15 is voor het opwekken van een sinusvormig signaal en voor het in stand houden van de faze van het signaal dat gekoppeld is aan de reeks van signalen.

Het is van voordeel, dat de signaalaftakmiddelen geschikt zijn voor het leveren van een verder sinusvormig positie-indicatiesignaal met 20 een voor afbepaalde, const ante faze die in een bepaald verband staat met eerstgenoemde positie-indicatiesignaal, en waarbij het apparaat tevens voorzien is van schakelorganen voor het selecteren van het eerstgenoemde of het verder positie-indicatiesignaal dat wordt overgedragen aan de vermenigvuldigingsorganen .

25 De uitvinding zal onderstaand aan de hand van een uitvoeringsvoor- beeld onder verwijzing naar de tekening nader worden uiteengezet. Hierin toont : fig. 1 een vereenvoudigd blokschema van een propellerbalanceer-testapparaat voor een tweemotorig- turbopropvliegtuig, waarbij in de 30 figuur tevens twee accelerometers en twee positietransducers zijn aangegeven; fig. 2 een diagram, waarin een aantal signalen zijn aangegeven, die worden opgewekt in de opstelling van fig. 1; fig. 3 een vereenvoudigd blokschema van een tweefaze-spannings-35 bestuurde oscillator (VCO), die wordt toegepast in de testopstelling van fig. 1; fig. H een diagram dat de frequentiekarakteristiek aangeeft van 8300126

J J

t - k - een actief filter als toegepast in fig. 1; fig. 5 een frequentiekarakteristiek van elk van de twee andere actieve filters van de testopstelling.

In het te beschrijven apparaat, worden twee sinusvormige signalen 5 P en Q opgewekt, welke signalen een constante, voorafbepaalde fazebetrek-king bezit met betrekking tot de rotatie van een propeller die moet worden gebalanceerd en die in fazekwadratuur is met betrekking tot elkaar.

De beide signalen corresponderen derhalve met de respectievelijke, ortho-gonale assen x en y binnen het vlak van de propeller en radiaal aan de 10 rotatie-as van de propeller. Een van deze signalen en het signaal, afkomstig van een accelerometer, gekoppeld aan de motoraandrijving van de propeller worden in het apparaat verwerkt, waarbij deze verwerking bestaat uit het met elkaar vermenigvuldigen van deze beide signalen en het vervolgens vaststellen van de gemiddelde waarde van de resultanten.

15 Het accelerometersignaal A kan worden uitgedrukt als een Fourier- reeks in de vorm van : a. sin Wt + b. cos Wt + a0 sin 2Wt + b„ cos 2Wt 1 ° 1 2 2 + —, — + a sin nWt + b cos nWt +---- η n - - - + e (t) 20 waarbij W de nominale signaalfrequentie is, die correspondeert met de rotatiesnelheid van de propeller, welke frequentie bijvoorbeeld 22 Hz is, en waarbij d (t) de ruis voorstelt. Indien het signaal P sin Wt bevat en dit signaal wordt geselecteerd en vermenigvuldigd met het signaal A, is de resultante : 2 25 a^ sxn Wt + b^ sin Wt cos W+ + a^ sin Wt sin 2 Wt + b^ sin Wt cos 2Wt + a sin Wt sin nWt + b sin Wt cos nWt η n + - - -- + sin Wt. e (t).

30 De enige term hier met een van nul afwijkende gemiddelde waarde 2 — 2 is a^ sin Wt, i.e. AP = a^ sin Wt = £ . (1 - cos 2Wt) a1 = ^.a1

Het aldus verwerkte signaal geeft een aflezing van de amplitude

35 van 22 Hz-component van het signaal A in faze met het signaal P, waarbij deze uitlezing een maat is van het onbalansmoment van de propeller langs de x-as. Op overeenkomstige wijze, zal wanneer het signaal Q

8300126 '' * - 5 - t (cos Wt) wordt geselecteerd en vermenigvuldigd met A, is de gemiddelde waarde van de vermenigvuldigde signalen , en geeft derhalve een aflezing van het ohbalansmoment langs de y-as.

Het is in te.zien, dat indien P en Q niet zuiver sinusvormig zijn, 5 de resultante van de vermenigvuldiging harmonischen zal bevatten, die fouten geven in de uitlezing van de gemiddelde waarden.

In fig. 1 is een testopstelling gegeven, die samenwerkt met twee accelerometers 1 en 2, die signalen leveren die een maat zijn van de trilling van de hak- en stuurboordvliegtuigmotoren (niet weergegeven) en 10 twee positietransducers 3 en k die elk een reeks signalen leveren, waarbij elke reeks van signalen samenvallen met opeenvolgende verplaatsingen door een bepaald punt van de rotatie van een van de bak- en stuurboord-propellers (niet weergegeven). Elk van deze transducers 3 en 4 kan voorzien zijn van een kleine, permanente magneet (niet weergegeven), die 15· bevestigd is aan het binnenoppervlak van de naafflens van een propeller (niet weergegeven) en een opneemspoel 3a, Ua, die aangebracht is binnen de naafflens, zodat de magneet per omwenteling van de propeller de spoel passeert en daarin een signaal opwekt. Om de permanente magneet te balanceren kan aan het binnenoppervlak van de naafflens tegenover de 20 permanente magneet een tegenwicht worden aangebracht.

De signalen van de accelerometers 1 en 2 en de transducers 3 en k worden toegevoerd aan de ingangsklemmen 5 van het testapparaat en worden toegevoerd aan een met de hand te bedienen kiesschakelaar 6 teneinde een keuze te maken, welke van de signalen van de bak- of stuurboordmotoren 25 worden verder geleid. Het gekozen transducersignaal gaat naar een puls-vormer 7» terwijl het gekozen accelerometersignaal wordt toegevoerd aan een actief filter 8.

Aannemende, dat elke transducer 3 en U voorzien is van de hierboven genoemde magneet en opneemspoel, zal elk signaal bestaan uit een 30 stroomimpuls van de ene polariteit, als de magneet over de spoel gaat, onmiddellijk gevolgd door een impuls van de tegengestelde polariteit als de magneet het punt passeert, waarbij de invloed van de magneet op de spoel het grootst is, zoals weergegeven bij (a) in fig. 2. De pulsvormer 7 kan voorzien zijn van een verschilversterker om de snelle nuldoorgang 35 af te tasten tussen twee impulsen en van een monostabiele keten die reageert op de versterker teneinde een informatiepuls met een vaste lengte op te wekken, waarvan de voorrand samenvalt met de nuldoorgang als aan- 8300126 - 6 - f gegeven in fig. 2b.

De reeks informatiepulsen van de pulsvormer 7 worden toegevoerd aan een fazevergelijker 9 die deel uitmaakt van een faze-gekoppelde lus en verder voorzien is van een actief filter 10 en een spannings-gestuurde 5 oscillator 11 en waarvan de functie is de-, faze- en kwadratuur-sinus-vonnige golf vormen P en Q op te wekken (als aangegeven in fig. 2c) met vaste fazebetrekkingen met de informatiepulsen en dus met de rotatie van de propeller. De golfvormen P en Q worden opgewekt door de oscilla-_ tor 11, waarbij de golfvorm P wordt teruggekoppeld aan de fazevergelij- 10 ker 9 die in feite bestaat uit een bemonsteringsketen en is werkzaam voor het bemonsteren van de golfvorm P tijdens de aanwezigheid van elke informatiepuls, afkomstig van de pulsvormer J. Het gemiddelde niveau van het uitgangssignaal van de vergelijker is derhalve afhankelijk van de fazehoek van de sinusgolfvorm P en wel tijdens de bemonsterings-15 perioden en varieert voor tenminste de kleine waarden van deze hoek in hoofdzaak lineair. Het gefilterde uitgangssignaal van de vergelijker bestuurt de frequentie van de oscillator en derhalve van de lus teneinde de oscillatorfaze die vast gekoppeld is aan de informatiepulsen in stand te houden. Een deel van het kwadratuursignaal kan worden opgeteld 20 aan het uitgangssignaal van de vergelijker, door middel van een instelbare potentiometer (niet weergegeven) teneinde de ingestelde fazehoek . te regelen en derhalve de gewenste oriëntatie van de x- en y-referentie-assen in te stellen.

Zoals aangegeven in fig. 3 omvat de spanningsgestuurde oscilla-25 tor een terugkoppellus, voorzien van een tweetal in serie geschakelde omkeer int egrat oren 20 en 21 en een omkeeropteller 22. De regelspanning k, afkomstig van de vergelijker 9 wordt via een filter 10 toegevoerd aan de ene ingang van elk van twee analoge vermenigvuldigers 23 en 2b.

De andere ingang van de vermenigvuldiger 23 ontvangt het uitgangssignaal 30 van de opteller 22, terwijl zijn uitgang verbonden is met de ingangs-klem van de integrator 20. De andere integrator van de vermenigvuldiger 2k is verbonden met de uitgangsklem van de integrator 20, terwijl zijn uitgang is verbonden met de ingangsklem van de integrator 21. Het sinusvormige uitgangssignaal P is gelijk aan sin .t_, waarbij . k/T en 35 T gelijk is aan de tijdconstante van elke integrator, en is afkomstig van de uitgangsklem van de integrator 20, terwijl het cosinus uitgangssignaal Q, gelijk is cos W^.t_ afkomstig is van de uitgangsklem van de integrator 83 0 0 1 2 6 «4 - 7 - f 21. Een aanvullende terugkoppeling voor het verschaffen van een negatief demp effect wordt verkregen door een klein deel (hijvoorbeeld 0,02P) van het signaal P, en is afkomstig van een potentiometer 25 en wordt toegevoerd aan een tweede ingang van de opteller 22 teneinde de oscillatie 5 in stand te houden. De oscillatie-amplitude wordt constant gehouden met behulp van een begrenzingsnetwerk (niet weergegeven), bestaande uit weerstanden en dioden die gekoppeld zijn aan de integrator 20.

De integratoren 20 en 21 kunnen voorzien zijn van instelbare tijdconstanten en worden ingesteld op de gewenste waarde T.tijdens het in-10 stellen van de oscillator.

Het filter 10 is een laagdoorlaatfilter, waarvan de versterking en de bandbreedte zorgvuldig geselecteerd zijn teneinde een geschikte stabiliteitsmarge te geven aan de dynamische response van de faze ge-. koppelde lus. De filterresponsie kan de vorm hebben als aangegeven in 15 fig. 4.

Het signaal k, toegevoerd aan de oscillator 11, kan amplitude-begrensd zijn op een maximaal niveau, waarvoor de oscillatorfrequentie net boven het normale werkgebied is, waarvan het doel is de verandering van de fazegekoppelde lus, gekoppeld aan een harmonische van de informa-20 tiepulsgolfvorm te reduceren.

Met de aangegeven opstelling is de lusversterking bij nul-frequentie, d.w.z. in de gekoppelde conditie, eindig, zodat een nulfout altijd aanwezig is. Deze fout kan voldoende klein gemaakt worden door een grote versterking van de gesloten lus.

25 In fig. 1 is aangegeven, dat een van de golfvormen P en Q ge kozen wordt door de schakelaar 12, afhankelijk of de x- of y-component van de onbalansvector moet worden gemeten en moet worden doorgegeven aan een deel van de testopstelling, die, aangezien het een deel van de Pourier: -analyse uitvoert op het signaal van de gekozen accelerometer, 30 ook wel genoemd wordt de analyseerinrichting. De analyseerinrichting omvat het eerder genoemde actieve filter 8, alsmede een actief filter 13, dat het oscillatorsignaal ontgangt, dat gekozen is door de schakelaar 12, alsmede een vier-kwadrant analoge vermenigvuldiger 1^, een laagdoorlaatfilter 15 en een digitale voltmeter 16.

35 Aannemende, dat het signaal P of Q gekozen door de schakelaar 12, sinusoxdaal is en een constante amplitude heeft, geeft de voltmeter 16 aan de polariteit en de amplitude van de x- of y-component, aanwezig in 8 30 0 12 6 " r: ----- -8-.

* het accelerometersignaal, en welk specifieke component afhankelijk is welk van de signalen P en Q gekozen is.

Het actieve filter 8 is zodanig ontworpen , dat deze een frequen-tieresponsie geeft, behorende hij een ideale integrator, gecombineerd 5 met een laagdoorlaatfilter, als weergegeven in fig. 5* waarbij, de mid-denfrequentie f0is, bijvoorbeeld 22 Hz, en welke frequentie de frequentie is van de propellerrotatie die normaal wordt toegepast voor de ba-lanceertest, en waarbij het gehele getal a vijf kan zijn. Dit filter is voorzien van een variabele versterkingsfaetor, welke factor wordt inge-10 steld door een 10-wikkelingen potentiometer (niet weergegeven) met een vergrendelknop die aan de Voorzijde van het testpaneel is bevestigd. Tijdens de testprocedure wordt de versterking ingesteld tijdens een eerste motortest en is zo groot mogelijk, zonder dat het signaal wordt afgesneden (bij de uitgang van het filter) en kan worden aangegeven met behulp 15 van een licht-emitterende diode, aangebracht op het paneel. Een verzadiging van de versterker in het filter of van het ingangssignaal van de vermenigvuldiger, moet worden vermeden, daar anders de voltmeter af lezing onjuist is. Het is mogelijk af te zien van de versterkingsstuur- en overbelastingsindicator, indien de versterking van het filter wordt inge-20 steld op een algemeen toepasbare "veilige waarde".Voor bepaalde toepassingen kan het derhalve mogelijk zijn de voltmeter in te stellen op een rechtstreekse aflezing in "massa-eenheden". Voor het geval er een grote variatie is in de kennelijke stijfheid Tani.verschillende motorbevesti-gingen heeft het evenwel de voorkeur, -.voor het balanceren van een 25 vliegtuigpr©peller niet af te gaan op een rechtstreekse aflezing, doch in plaats van het calibreren van het balanceerproces voor elke propeller tweemaal uit te voeren, waarbij elke calibratie wordt uitgevoerd met een bekende onbalansmassa, bevestigd in respectievelijke posities op de propeller. Deze calibr at deprocedure^ maakt dat de voltmeter op de juiste 30 wijze wordt ingesteld voor een bepaalde motor, en zijn bijbehorende motor-ophanging, waarna de balanceerprocedure op de juiste wijze kan worden uitgevoerd.

Het filter 13 is zodanig ontworpen, dat deze een frequentierespon-sie heeft, die identiek is aan die van het filter 8, maar met een vaste 35 versterking.

Het doel van het filter 8 is de niet-gevenste ruiscomponenten te verzwakken alvorens zij de versterker 1¼ bereiken. (Dit is alleen van be- 83 0 0 1 2 6 *» • _ _______ ____________________ ______________ - 9 - i»ng dat het ingangssignaal van de vermenigvuldiger niet te groot is, mits de ruiscomponenten, "binnen de normale grenzen van de ingangssignalen van de versterker zijn gelegen en zij derhalve niet het uiteindelijke uitgangssignaal "beïnvloeden). Door de responsie van het filter 13 identiek 5 te maken, wordt het effect van de fazeverschuivingen als gevolg van de doorlaatkarakberistieken opgeheven en kunnen op of nabij de normale werk-frequentie de beide filters beschouwd worden als perfecte integratoren.

Een tweede functie is een consequentie van de dubbele integratie.

Door de afwezigheid van structurele resonanties kan het uitgangssignaal 10 van de accelerometer, bij een bepaalde onbalansmassa, evenredig zijn aan (waarbij K" gelijk is aan de rotatiefrequentie van de propeller). Dit signaal, nadat dit geïntegreerd is, geeft dan de component, waarbij de frequentie W evenredig is aan W. Dus ^/'mrW^ sin. (Kt + 0) dt = -mrW cos* (Wt + 0) 15 De integratie van het constante amplitude-uitgangssignaal van de VCO wekt een signaal op dat evenredig is aan 1/W. De gemiddelde waarde van het uitgangssignaal van de vermenigvuldiger en derhalve van de aflezing van de voltmeter is derhalve onafhankelijk van W, en van de rotatiefrequentie. In de praktijk is dit juist wanneer de rotatiefrequentie ver 20 genoeg af ligt van de structurele resonanties. Alle metingen met betrekking tot de balancering van een bepaalde propeller moeten derhalve worden uitgevoerd bij dezelfde frequentie (d.w.z. bij dezelfde motorsnelheid).

Daar de gelijkstroomcomponent van het uitgangssignaal van de vermenigvuldiger van belang is, wordt het laagdoorlaatfilter 15 aangebracht 25 voor de voltmeter. Dit laagdoorlaatfilter is ontworpen in samenhang met de specificatie van de voltmeter, zodat de wisselstroomcomponenten, weergegeven door de voltmeter, laag zijn.

Om de testprocedure gemakkelijk uit te kunnen voeren, kan het vliegtuig voorzien zijn van ingebouwde draden» aangebracht tussen een 30 verbindingsinrichting nabij of bij elke motor en is voorzien in een verdere verbindingsinrichting die aangebracht is in de cockpit. Voor het uitvoeren van de balanceringstest kan dan gebruik gemaakt worden van de ia de cockpit aangebrachte verbindingsinrichting en wordt een accelerometer en een positietransducer gekoppeld aan elke motor en aan de motor-35 bevestigingsinrichting. Eventueel kan de positietransducer reeds geïnstalleerd zijn als een permanent deel van het vliegtuigbesturingssysteem of kan deel uitmaken van een motorsynchrofazesysteem als nader beschreven in 8300126 — V— — — * — - 10 - de octrooi-aanvrage 8.115.012. Teneinde de signalen B en Q een fazerela-tie te geven met de respectievelijke radiale richtingen in het vlak van de propeller, tezamen met de richtingen van de propeller of deel van de naafconstructie is voorzien in middelen voor het ontvangen van tegen-5 wichten (hijvoorbeeld van draad-voorziene gaten voor het daarin bevestigen van een of meer sluitringen) en door het op een juiste wijze calibre-ren van de testopstelling, bijvoorbeeld door het meten van de verschillen tussen een reeks van testaflezingen voor een bepaalde propeller met verschillende bekende onbalansgewichten daaraan bevestigd, is het mogelijk, 10 dat de digitale voltmeter een rechtstreekse aflezing geeft van de grootte van de massa, bijvoorbeeld het aantal van de eerder genoemde sluitringen, ' die moeten worden opgeteld of afgetrokken:.worden van de.relevante,ontvangende tegenwichtpositie. Ook kan het, zoals eerder is aangegeven, onder bepaalde omstandigheden beter zijn niet de voltmeter te calibreren 15 voor een algemeen geval, maar de meter steeds te calibreren elke" keer nadat een propeller is gebalanceerd.

Een volledige mathematische analyse van de propellerbalancering en de werkwijze als hierboven is aangegeven, waarbij rekening wordt gehouden met factoren, zoals de koppeling van de accelerometer aan de motor, 20 terwijl de onbalanskrachten worden opgewekt in het vlak van de propeller, en dus de accelerometer bereiken via de as van de propeller, motorlager en dergelijke, geeft aan, dat noch een statische, noch een ware dynamische balancering van de propeller wordt verkregen. Men verkrijgt wel een zekere benadering van de dynamische balancering. Daar de werkwijze 25 echter betrekking heeft op het metexj en daarop volgend reduceren of zelf tot een verplaatsing nul van de motor of trillingen, en derhalve de op de lager uitgevoerde krachten en alsmede het feit, dat het balanceren van de propeller een reductie betekent van de bijbehorende parameters, is het niet van belang wat voor soort van balancering wordt uitgevoerd. Bij 30 toepassingen die anders zijn dan het balanceren van de propeller van een vliegtuig, wordt de aard en de positie van de accelerometer en welke andere krachttransducer wordt toegepast, zodanig wordt gekozen, dat deze geschikt is voor de toepassing en, indien gewenst, kan met de keuze rekening worden gehouden met de aard van de uit te voeren balancering.

35 De fig. k en 5 tonen elk-- een grafiek van de verzwakking in deci bels versus de logarithme van de frequentie. In fig. 4 heeft het gedeelte van de grafiek, gemerkt -6dB/0ct een helling van -6 decibels per octaaf.

8300126 „s - 11 -

Op overeenkomstige wijze hebben in fig. 5 de beide gedeelten, gemerkt +6 dB/Oct en -6dB/0ct respectievelijk hellingen van +6 decibels per octaaf en -6 decibels per octraaf, terwijl het gedeelte gemerkt met -18 dB/ Oct een helling van -18 decibels per octaaf.

83 0 0 1 2 6

Claims (2)

1. 2. Apparaat voor het onderzoeken van de balancering van een roteerbaar orgaan, met het kenmerk, dat het apparaat voorzien is van ingangs-middelen voor het ontvangen van een elektrischesignaal, dat een compo-15 nent bevat, dat een maat is van de kracht, opgewekt in een richting radiaal op de rotatie-as van het orgaan en derhalve een component bevat, als gevolg van de aanwezigheid van een ongebalanceerde massacomponent van het orgaan, van signaalaftalmiddelen voor het leveren van een sinus-positie-indicatiesignaal met een constante, voorafbepaalde faze die ver-20 band houdt met de rotatie van het orgaan, van een vermenigvuldiger voor . het met elkaar vermenigvuldigen van het signaal dat een maat is van de kracht en het positie-indicatiesignaal, en van een gemiddelde waardemeet-orgaan voor het meten van de gemiddelde waarde van het resulterende signaal van de vermenigvuldiger.
2. 3. Apparaat volgens conclusie 2 met het kenmerk, dat de signaalaf-. takorganen voorzien zijn van een klem voor het ontvangen van een reeks signalen, waarbij elk van.deze signalenreeks een maat is van de verplaatsing van het orgaan door een voorafbepaald punt tijdens zijn rotatie en van een 'faze-gekoppelde lus die gekoppeld is aan de klem en 30 werkzaam is voor het opwekken van een sinusvormig signaal en voor het in stand houden van de faze van dit signaal dat gekoppeld is aan de reeks van signalen. k. Apparaat volgens .conclusie 2 met het kenmerk, dat de signaalaf-takmiddelen een verder sinusvormig positie-indicatiesignaal opwekt met 35 een voorafbepaalde, constante fazerelatie met het eerder genoemde positie-indicatiesignaal, en waarbij het apparaat voorzien is van een schakel-/ 8300126 t _ __________ ______________________________________ ____________ ______________ ____________ ____________________ _______ - 13 - orgaan voor het selecteren van het eerstgenoemde of het verdere positie-indicatiesignaal om deze over te dragen aan de vermenigvuldiger. t 8300126 ....................................................