Amortiguador de vibraciones hidráulico para un tren de aterrizaje de avión.

Amortiguador de vibraciones hidráulico para un tren de aterrizaje de avión

Esta invención se refiere a amortiguadores de vibraciones o "shimiriy", en particular a aquellos amortiguadores de vibraciones utilizados en trenes de aterrizaje para amortiguar las vibraciones del tren de aterrizaje.

Técnica anterior

La vibración o "shimmy" es un fenómeno oscilatorio complejo que afecta a algunos trenes de aterrizaje de avión hasta el punto de que la estabilidad del tren de aterrizaje puede peligrar. Ha sido durante largo tiempo una práctica en la industria aeronáutica equipar a los trenes de aterrizaje con amortiguadores de vibraciones para evitar las vibraciones que se desarrollan de una forma divergente. Tal amortiguador de vibraciones se ilustra en el documento US5224668.

En varios incidentes de aviación, algunos amortiguadores de vibraciones muy conocidos han sido identificados como incapaces de amortiguar el fenómeno de vibración. Se piensa que los amortiguadores de vibraciones sufren al menos una de las siguientes desventajas:

- un coeficiente de amortiguación muy bajo, basado en pequeñas restricciones hidráulicas, debido a que la incorporación de restricciones más elevadas habría requerido proteger el orificio restringido por una pantalla, lo que puede ser difícil de integrar en los diseños conocidos;

- la restricción hidráulica padece la importante tolerancia geométrica, debido a que a menudo está provista de orificios perforados sencillos en oposición a un orificio calibrado preciso;

- la restricción hidráulica padece de importantes variaciones de temperatura de aceite;

- las válvulas anti-cavitación están a menudo hechas a medida, lo que las hace difíciles de cambiar si se requiere una respuesta de alta frecuencia después de los ensayos;

- el volumen de aceite de la cámara hidráulica es pequeño, y el aceite se calienta rápidamente bajo la intensa vibración, disminuyendo la capacidad de amortiguación.

- el compensador hidráulico está roscado en el cuerpo de amortiguador de vibraciones, produciendo una conexión mecánica débil que puede fallar por la fatiga de vibración, como en incidentes anteriores. Un amortiguador de vibraciones hidráulico se describe también en el documento US2624553A.

Objeto de la invención

Un objetivo de la invención es proporcionar un amortiguador de vibraciones que esté libre de cavitación, que ofrezca características de amortiguación que dependan muy poco de la temperatura del aceite, y sea fácil de ajustar.

Breve descripción la invención

De acuerdo con la invención, se proporciona un amortiguador de vibraciones hidráulico de acuerdo con la reivindicación 1.

Gracias al volumen importante del compensador, el fluido medido expulsado desde el cuerpo genera sólo una elevación de temperatura marginal del volumen de aceite total contenido dentro del amortiguador de vibraciones. Esto hace que el amortiguador de vibraciones de la invención sea mucho menos sensible a la variación de temperatura del aceite bajo una intensa vibración.

Además, el uso de válvulas hidráulicas de tipo cartucho estándar facilita cambiar dichas válvulas para ajustar las características de medida del amortiguador de vibraciones. El amortiguador de vibraciones de la invención puede ser adaptado muy fácilmente a diversos trenes de aterrizaje, y puede ser modificado durante la vida del tren de aterrizaje para tener en cuenta los cambios en las características de la vibración del tren de aterrizaje debido al envejecimiento y al desgaste.

Breve descripción de las figuras

La invención se entenderá mejor a la luz descripción detallada de una realización particular de la invención, con referencia las siguientes figuras:

la Fig. 1 es una vista en perspectiva de un amortiguador de vibraciones de acuerdo con una realización de la invención;

la Fig. 2 es una vista en sección parcial a lo largo de la línea II-II de la Fig. 1;

la Fig. 3 es un diagrama hidráulico del amortiguador de vibraciones de la Fig. 1.

Descripción detallada de una realización de la invención

Haciendo referencia la Fig. 1, el amortiguador de vibraciones hidráulico comprende un cuerpo 10 en el que un pistón 20 está acoplado para el movimiento traslación a lo largo de un eje longitudinal X. Dicho cuerpo 10 está unido a un distribuidor hidráulico 30, que a su vez está unido a un compensador hidráulico 40. El amortiguador de vibraciones va a ser instalado en una junta entre dos componentes de oscilación relativa del tren de aterrizaje, estando un componente fijado a dicho cuerpo 10 mientras que el otro componente está fijado a dicho pistón 20. Como ejemplo, el amortiguador de vibraciones puede estar instalado entre las conexiones de par que se extienden entre el cilindro de tren de aterrizaje y el pistón del tren de aterrizaje.

Haciendo referencia la Fig. 2, dicho cuerpo 10 comprende un cilindro hueco 11 que tiene una superficie cilíndrica interna 12 y una primera pared extrema 13. Dicho cilindro 11 está cerrado en el lado opuesto del mismo mediante una segunda pared extrema 14, de manera que define un volumen funcional. Dicho pistón 20 tiene una cabeza de pistón 21 que se acopla de manera obturada con dicha superficie cilíndrica interior 12 para definir dos cámaras hidráulicas C1 y C2 dentro de dicho volumen funcional. Dicho pistón 20 también engloba una barra 22 que sobresale de dicha cabeza de pistón 21 y que atraviesa de forma obturada dicha primera pared extrema 13.

Aunque no se muestra, dicho cuerpo 10 y dicho pistón 20 tienen respectivas fijaciones para ser unidos a los componentes oscilantes relativos del tren de aterrizaje.

Dicho pistón 20 es hueco y un émbolo 15 fijado a dicha segunda parte extrema 14 se extiende de manera que se acopla de forma obturada con una superficie interna 23 de dicho pistón 20. Dicho émbolo 15 tiene un saliente circunferencial que forma un tope 16 para un manguito o portador de muelle 17 montado para deslizar de forma obturada alrededor de dicho émbolo 15. Un primer muelle 18 se extiende entre dicha primera pared extrema 13 y dicha cabeza de pistón 21 para empujar dicha cabeza de pistón hacia dicho portador de muelle 17. Un segundo muelle 19 se extiende entre dicha segunda pared extrema 14 y dicho portador de muelle 17 para empujar dicho portador de muelle 17 hacia dicha cabeza de pistón 21. Como resultado, dicha cabeza de pistón 21 y dicho portador de muelle 17 son empujados unos contra el otro. La acción de la presión hidráulica sobre ambos lados de dicha cabeza de pistón 21 y la acción de dichos muelles 18, 19 da lugar a que dicho portador de muelle 17 sea apoyado contra dicho tope 16 mientras dicha cabeza de pistón 21 se apoya contra dicho portador de muelle 17, definiendo de este modo una posición central, de reposo de dicho pistón 20 con relación a dicho cuerpo 10, como se ilustra la Fig. 2. Dicho pistón 20 es libre para moverse hacia delante y hacia atrás a lo largo del eje longitudinal X alrededor de dicha posición de reposo siempre que una fuerza externa sea suficiente para superar la presión y la fuerza del muelle. Se observará que en dicha posición de reposo, hay algo de desplazamiento disponible entre dicha cabeza de pistón 21 y dicho tope 16, de manera que se permite el movimiento de dicho pistón 20 en la dirección de dicho tope 16.

Como se observa mejor en la Fig. 3, dicho cuerpo 10 está en comunicación de fluido con un distribuidor 30 por medio de orificios de comunicación H1, H2. Dicho distribuidor 30 define un canal entre las dos cámaras C1 y C2 a través de los orificios H1 y H2, como se explicará más adelante. En la Fig. 3, los elementos iguales tienen referencias iguales, aunque están representados simbólicamente.

Se reconocen dicho cuerpo 10 y dicho pistón 20. También se reconoce dicho compensador hidráulico 40 que comprende un alojamiento 41 en el que un pistón 42 cargado elásticamente por muelle 43 está deslizando de manera obturada dentro del alojamiento para mantener una presión positiva en todo el amortiguador de vibraciones, de manera que no se puede experimentar cavitación. Dicho muelle 43 puede ser un muelle mecánico, como se ha representado, o un muelle de gas mucho más ligero. Dicho compensador 40 tiene un volumen interno que es ligeramente más importante que el volumen expulsado desde las cámaras C1, C2 durante el movimiento de dicho pistón 20.

Entre dicho cuerpo 10 y dicho compensador 40 se extiende dicho distribuidor hidráulico 30 que define un canal de transferencia 31 que se extiende...