Измерительная головка прибора для аэродинамических испытаний моделей соосных воздушных винтов

 

Изобретение относится к экспериментальной аэродинамике, преимущественно к испытаниям в аэродинамических трубах соосных воздушных винтов. Цель - расширение экспериментальных возможностей при повышении диапазона частот вращения, а также повышение безопасности в случае аварийного разрушения винтов-моделей. Измерительная головка прибора для аэродинамических испытаний моделей соосных воздушных винтов содержит сплошные вал 1 заднего винта-модели 2 и вал 3 переднего винта модели 4, выполненные соответственно двухи трехопорными и содержащие в своей усиленной части по два осесимметричных продольных паза, в которые введены радиальные шарикоподшипники 5-8 пальцев 9-12, жестко закрепленных в гильзах 13. 14, несущих ведомые шестерни 15, 16. Гильзы 13, 14 охватывают валы с гарантированным зазором и установлены концентрично валам посредством радиальных шарикоподшипников 17, 18 и 19, 20 в трубчатых качалках 21,22. Оси поворота качалок выполнены в виде пальцев 23, 24 и 25, 26, размещенных в плоскости пальцев гильз и введенных в радиальные шарикоподшипники 27 и 28, закрепленные в корпусе измерительной головки 29, и в шарикоподшипники 30 и 31, закрепленные в ступицах ведущих шестерен 32 и 33, Поворот качалок стеснен тензодинамометрами 34, 35, связывающими качалки с корпусом измерительной головки . 2 ил. ел с

СОКЗЗ СОВЕ ГСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я>s G 01 М 9/00

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ CCCP) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

20 (21) 4826151/23 (22) 16.04.90 (46) 23.05.93, Бюл, М 19 (71) Филиал Центрального аэрогидродинамического института (72) Е.И.Карулин, О.Н.Медведева и В.В,Денисов (56) Авторское свидетельство СССР

N 133642, кл. G 01 M 9/06, 1960.

Гоплин С.М. Технические заметки ЦАГИ

М 11 :. Описание прибора В-5, с. 4-8, фиг, 2-11. (54) ИЗМЕРИТЕЛЬНАЯ ГОЛОВКА ПРИБОРА ДЛЯ АЭРОДИНАМИЧЕСКИХ ИСПЫТАНИЙ МОДЕЛЕЙ СООСНЫХ ВОЗДУШНЫХ

ВИНТОВ (57) Изобретение относится к экспериментальной аэродинамике, преимущественно к испытаниям в аэродинамических трубах соосных воздушных винтов, Цель — расширение экспериментальных возможностей при повышении диапазона частот вращения, а также повышение безопасности в случае аварийного разрушения винтов-моделей, Измерительная головка прибора для аэро4 7

„„5U „„181б98О А1 динамических испытаний моделей соосных воздушных винтов содержит сплошные вал

1 заднего винта-модели 2 и вал 3 переднего винта модели 4, выполненные соответственно двух- и трехопорными и содержащие в своей усиленной части по два осесимметричных продольных паза, в которые введены радиальные шарикоподшипники 5 — 8 пальцев 9 — 12, жестко закрепленных в гильзах 13. 14, несущих ведомые шестерни 15, 16. Гильзы 13, 14 охватывают валы с гаран тированным зазором и установлены концентрично валам посредством радиальных шарикоподшипников 17, 18 и 19, 20 в трубчатых качалках 21, 22. Оси поворота качалок выполнены в виде пальцев 23, 24 и 25, 26, размещенных в плоскости пальцев гильз и введенных в радиальные шарикоподшипники 27 и 28, закрепленные в корпусе измерительной головки 29, и в шарикоподшипники

30 и 31, закрепленные в ступицах ведущих шестерен 32 и 33, Поворот качалок стеснен тензодинамометрами 34, 35, связывающими качалки с корпусом измерительной головки, 2 ил.

1816980

Изобретение относится к экспериментальной аэродинамике, преимущественно к испытаниям в аэродинамических трубах соосных воздушных винтов, Целью изобретения является расширение экспериментальных возможностей при повышении точности измерения за счет расширения диапазона частот вращения, а также повышение безопасности в случае аварийного разрушения винтов-моделей.

На фиг, 1 изображена схема измерительной головки прибора для аэродинамических испытаний моделей соосных воздушных винтов; на фиг. 2 — разрез А-А на фиг. 1.

Сплошной вал 1 заднего винта-модели

2 и сплошной вал 3 переднего винта-модели

4 содержат на участках большего диаметра по два осесимметричных продольных паза.

В пазы введены радиальные шарикоподшипники 5, 6, 7, 8 пальцев 9, 1, 11, 12, жестко закрепленных в гильзах 13, 14 ведомых шестерен 15, 16. Оси пальцев каждой гильзы перпендикулярны оси валов и расположены в единой плоскости осесимметрично, Гильзы охватывают валы с гарантированным зазором и установлены концентрично валам посредством радиальных шарикоподшипников 17, 18, 19, 20 трубчатых качалок 21, 22, Оси поворота качалок выполнены в виде пальцев 23, 24, 25, 26. размещенных в плоскости паЛьцев гильз и введенных в радиальные шарикоподшипники 27, 28, закрепленные в корпусе измерительной головки 29 и в шарикоподшипники 30, 31, которые закреплены в ступицах ведущих шестерен 32, 33. Поворот качалок стеснен тензодинамометрами 34, 35, связывающими качалки с корпусом головки, Для исключения влияния инерционных (центробежных) сил на измерение крутящего момента и поддержания равномерности вращения винтов гильза с ведомой шестерней балансируется статически относительно оси качания качалки.

Передняя опора 36 вала 1 заднего винта-модели 2 закреплена на корпусе головки.

Задняя опора 37 смонтирована на тензодинамометре 38 тяги, закрепленном на корпусе головки.

Передняя опора 39 вала 3 винта-модели

4 закреплена в передней части полого вала

1 заднего винта-модели 2, Вторая, средняя опора 40 закреплена на корпусе головки.

Третья опора 41 смонтирована на тензодинамометретяги 42, закрепленном на корпусе головки.

Измерительная головка подсоединена к стойкам привода прибора посредством патрубков 43. 44, Подсоединение ведущих валов приводов к хвостовикам 45, 46 ведущих шестерен выполнено посредством муфт, Устройство работает следующим абразом. !

5 Подключение приводов винтов-моделей обеспечивает их вращение в разные стороны. В соответствии с программой испытаний изменяется частота вращения винтов и скорость потока в рабочей части аэродинамической трубы. Испытания проводятся при различных углах установки лопастей. Изменения режимов испытаний обуславливает изменение крутящих моментов винтов и тяги в широких пределах с отношением максимальных нагрузок к минимальным до

15-20 (по этим причинам в конкретном частном решении тензодинамометры выполненыы смен н ы ми), Принудительное вращение винтов-мо20 дели 2 и 4 приводит к нагружению динамометров 34, 35, 38, 42 крутящими моментами

Мкр1 и Мкрг и силами тяги Р1 и Рг. Воздействие моментов передается через валы 1 и 3, шарикоподшипники 5, 6 и 7, 8 пальцев 9, 10 и 11, 12 гильз 13 и 14 ведомым шестерням

15 и 16. Приложенные к ведущим шестерням 32 и 33 моменты приводов центрового прибора уравновешивают, при неизменном режиме испытаний, нагрузки, передавае30 мые ведомым шестерням от винтов-моделей. Нагрузки, приложенные к ведомым шестерням через подшипники 17, 18 и 19, 20 осуществляют нагружение качалок 21 и 22 реактивными моментами Мр1и Мрг, которые

35 уравновешиваются моментами от динамометров 34, 35.

Силы тяги Р1 и Рг от винтов-моделей 2 и

4 при их вращении в потоке передаются непосредственно на осевые тензодинамо40 метры 38 и 42, При этом потери на трение в опорах 36, 39, 40 с короткими цилиндрическими роликами не подлежат учету, т.к. известно, что перемещения, перпендикулярные основному движению, осуществля45 ются практически без трения. Потери в шарикоподшипниках 5, 6 и 7, 8 пальцев 9, 10 и 11, 12 гильз 13 и 14 могут учитываться, однако они не велики ввиду малых перемещений пальцев в продольных пазах валов.

Формула изобретения

Измерительная головка прибора для аэродинамических испытаний моделей соосных воздушных винтов, содержащая установленные в корпусе на подшипниковых опорах валы переднего и заднего винтов-моделей с хвостовиками для закрепления испытываемых винтов-моделей, механизмы передачи крутящих моментов, каждый из которых вы1816980

Составитель С.Кузнецова

Техред M.Ìoðãåíòàë Корректор Н,Гунько

Редактор Т.Иванова

Заказ 1718 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 полнен в виде перпендикулярно установленных друг к другу конической ведущей шестерни, связанной с приводом вращения, и ведомой шестерни с узлом ее крепления к соответствующему валу, и устройства для измерения крутящего момента и тяги каждого винта-модели в неподвижной системе координат, отличающаяся тем, что, с целью расширения экспериментальных возможностей при повышении точности измерения за счет расширения диапазона частот вращения, а также повышения безопасности в случае аварийного разрушения винтов-моделей, вал заднего винта-Модели выполнен йолым с расположенными в его срединной части двумя продольными осесимметричными пазами и установлен на двух опорах, передняя из которых выполнена на радиальном подшипнике с цилиндрическими роликами и закреплена в носовой части корпуса головки, а задняя выполнена на радиальном шариковом подшипнике и расположена в срединной части корпуса головки, вал переднего винта-модели выполнен двухдиаметровым с участком меньшего диаметра, расположенным внутри полости вала ",аднего винта-модели, и с участком боль :. ro диаметра, в срединной части которого выполнены два продольных осесимметричных паза, и установлен на трех опорах, передняя из которых выполнена на радиальном подшипнике с цилиндрическими роликами, расположена в передней части участка вала меньшего диаметра и

5 закреплена в передней части полого вала заднего винта-модели, средняя выполнена также на радиальном подшипнике с цилиндрическими роликами и расположена в задней части участка вала меньшего

10 диаметра, а задняя выполнена на радиальном шариковом подшипнике и расположена в задней части корпуса головки, узел крепления каждой ведомой шестерни к соответствующему валу выполнен в виде связанной

15 с ней гильзы с пальцами, на концах которых укреплены сферические шарикоподшипники, расположенные в продольных осесимметричных пазах соответствующих валов, устройства для измерения крутящих момен20 тов выполнены в виде связанных с соответствующими гильзами качалок, шарнирно закрепленных на корпусе головки посредством пальцев-осей, и злектротензодинамометров, установленных на пальцах-осях и

25 связанных с корпусом головки, а устройства для измерения тяги винтов-моделей выполнены в виде электродинамометров, установленных на радиальных шарикоподшипниковых опорах соответствующих ва30 лов и связанных с корпусом головки.