Тросовая система управления двигателями

 

Изобретение относится к авиационной технике, в частности к системам управления тягой двигателя. Цель изобретения - повышение эксплуатационной надежности тросовой системы управления путем увеличения ресурса устройства натяжения тросов, совмещенного с ведущим шкивом тросовой проводки за счет улучшения его конструкции. Для этого венцы полушкивов снабжены дисками, переходящими в ступицы, соосные втулке пружинно-рычажной рамки, и установленными на ней на опорных подшипниках. Пружинно-рычажная рамка соединена с венцом полушкивов при помощи кинематических звеньев и снабжена стопорным элементом пружинного механизма. Система обеспечивает поддержание заданного натяжения тросов и передачу командных усилий от РУД и автоматы тяги в тросовую систему. 3 ил.

Изобретение относится к авиационной технике, в частности к системам управления тягой двигателей.

Известны тросовые системы управления двигателями [1] самолета ТУ-154, где поддержание натяжения тросов в эксплуатации в необходимых пределах осуществляется рычажно-пружинным регулятором, установленным в тросовой проводке между ведущим и ведомым шкивами и представляющим собой качающиеся пары поворотных роликов на траверсе, поджимаемых к тросам (паре тросов) двумя пружинами растяжения.

Недостатком этого устройства является его ненадежность при использовании системы управления двигателями в составе системы автоматического управления самолетом (САУ) вследствие возрастания нагрузок как в ведущей, так и в ведомой ветке тросовой проводки от воздействия общих пружин на сервопривод автомата тяги. Кроме того, при обрыве одного троса усилие пружин уводит исправный трос и соответствующий рабочий орган управления в крайнее положение и затрудняет дальнейшую послеотказную эксплуатацию самолета.

Наиболее близкой к предлагаемому техническому решению является система управления двигателями самолета А [2], регулятор натяжения тросов представляет собой пружинно-рычажный механизм с двумя параллельными пружинами в рамке, совмещенный с ведущим шкивом. В этом устройстве шкивы выполнены в виде венцов, опирающихся через насыпные шарики на поверхности сборной рамки, составленной из отдельных элементов, при этом венцы шкивов связаны с рамкой серьгами с радиальными шарикоподшипниками.

Недостатком этого устройства является его эксплуатационная ненадежность, обусловленная использованием для четырехсот стальных закаленных шариков алюминиевых дорожек, отличающихся недостаточной износостойкостью и, следовательно, пониженным ресурсом. Этот недостаток усугубляется еще и тем, что внутренние дорожки насыпных подшипников не концентричны внешним дорожкам (в венцах шкивов) вследствие того, что они выполнены на сборных относительно базы (оси вращения регулятора - ведущего шкива) поверхностях, не обеспечивающих нужной для шарикоподшипников точности радиуса канавки. Это, а также малая износоустойчивость материала дорожек приводят к повышенному износу дорожек в радиальном направлении, а радиальные шарикоподшипники в серьгах создают дополнительные нагружения и износ дорожек в осевом направлении. И первый, и второй недостатки приводят к уменьшению срока службы регулятора и более частным заменам его в эксплуатации. Кроме того недостатком этого устройства является и то, что не обеспечивается техника безопасности, при расстыковке тросовой проводки, находящейся под воздействием усилий сжатых пружин.

Цель изобретения - повышение эксплуатационной надежности тросовой системы управления путем увеличения ресурса устройства натяжения тросов, совмещенного с ведущим шкивом тросовой проводки за счет улучшения его конструкции.

Поставленная цель достигается тем, что венцы шкивов устройства натяжения тросов снабжены дисками, которые переходят в ступицы соосно втулке пружинно-рычажной рамки и установлены на ней на опорных шарикоподшипниках. Пружинно-рычажная рамка соединена с венцами шкивов посредством шарнирных кинематических звеньев и снабжена стопорным элементом пружинного механизма.

На фиг. 1 показана тросовая система управления двигателями, аксонометрия; на фиг. 2 - конструкция ведущего шкива, шарнирного элемента шкив - рамка и стопорной пары; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 2.

Тросовая система управления двигателями представляет собой замкнутый трос 1, закрепленный стандартными заделками на ведущем шкиве 2 и ведомом шкиве 3. Ведущий шкив 2 получает командные движения от рычагов управления двигателями (РУД) 4 или же от сервопривода автомата тяги 5. Для надежного функционирования САУ самолетом в части управления тягой двигателей, тросовая система, через которую САУ воздействует на топливную автоматику двигателей, должна быть максимально защищена от воздействия на нее колебаний температуры и перегрузочных деформаций планера. Для этого ведущий шкив наделяется функциями устройства натяжения тросов в ожидаемых для самолета эксплуатационных условиях по высотам полета и климатическим широтам с минимальным отклонением от исходного номинального значения. Ведущий шкив 2 состоит из двух полушкивов 6, которые выполнены двумя элементами: венцом 7 с закрепленной в нем ветвью троса 1 и диском 8 со ступицей 9, в которую запрессованы опорные шарикоподшипники 10, опирающиеся на наружную поверхность втулки 11 пружинно-рычажной рамки 12. Пружинно-рычажная рамка 12 через выходные элементы - ушки 13 с шарнирными подшипниками - соединена серьгами 14 с ушками 15 с шарнирными подшипниками полушкивов 6. Составленный таким образом из перечисленных элементов механизм преобразует возвратно-поступательное движение поперечины 16 пружинно-рычажной рамки 12 под воздействием усилий сжатых пружин 17 во вращательное движение полушкивов 6 в противоположных друг другу направлениях. Венцы 7 с закрепленными в них ветвями замкнутой тросовой проводки 1 передают усилия пружин 17 обеим ветвям, наматывая или отпуская тросы при отклонениях натяжения в них от исходного номинального значения в ту или другую сторону. Планка 18 пружинно-рычажной рамки 12 снабжена стопорным элементом, выполненным в виде гнезда 19, в которое вводится монтажный фиксатор 20 для номинального положения поперечины 16 с опорой его в гнездах 21 корпусного кронштейна 22.

Работа ведущего шкива - совмещенного с устройством натяжения тросов системы управления двигателями - двоякая: поддержание натяжения в тросах (в заданных пределах); передача командных усилий от РУД и сервопривода автомата тяги в тросовую систему. Эти два рода работы несовместимы, или то, или другое.

Роль предложения относится в большей степени к первому роду работы - поддержанию заданного значения натяжения тросов при температурных и перегрузочных деформациях планера за счет энергии сжатых пружин 17 с пологими характеристиками. Геометрия тросовой проводки на самолете предопределяет поворот полушкивов 6 на угол порядка 30-35о. Усилие от натяжения тросов 1, приложенное к каждому полушкиву 6, который в устройстве жестко соединен с концентрическими поверхностями венца 7, диска 8 со ступицей 9, которая выполнена соосно поверхности 11 рамки 12, воспринимается парами опорных подшипников 10. Причем это взаимодействие элементов механизма осуществлено по опорной линии. В этом случае износ шариковых дорожек подшипников 10 минимален в сравнении с конструкцией прототипа, имеющего алюминиевые неконцентричные дорожки в венцах и кольцах сборной пружинно-рычажной рамки.

Взаимодействие натяжения в тросах 1 с усилиями сжатия пружин 17 (Рпр) по силовой линии происходит при изменениях величины натяжения. В этом случае усилия по линии трос-пружина передаются от ветвей 1, закрепленных в венцах 7 полушкивов 6 через ушки 15 к ушкам 13 пружинно-рычажной рамки 12 соединительными элементами - серьгами 14. Шарнирные подшипники в соединении подвижных элементов 13 и 15, компенсирующие их неплоскостность, предохраняют шариковые дорожки опорных подшипников 10 полушкивов 6 от осевых нагрузок, т.е. исключается их износ по осевому направлению в сравнении с конструкцией прототипа, где эти соединения выполнены на радиальных подшипниках, которые не компенсируют неплоскостность соединяемых элементов и тем самым создают осевые нагружения алюминиевых дорожек в венцах и кольцах рамки.

При передаче командных усилий Рупр от РУД 4 или сервопривода автомата тяги 5 устройство натяжения тросов превращается в жесткое звено - ведущий шкив 2 тросовой проводки 1 за счет закусывания окна в поперечине 16 на стержне планки 18, т.е. управляющее усилие передается от планки 18 через поперечину 16, далее через ее ушки 13 серьги 14, ушки 15 венцов 7 полушкивов 6 к тросовой проводке 1, минуя пружины 17. Поскольку рамка 12 и полушкивы 6 зафиксированы.

Расчетное превышение длины одной ветви троса 1 над расстоянием между заделками на шкивах 2 и 3 в ожидаемом эксплуатационном диапазоне температур от t^о_ном= +20^оС до t^о_мин=-60^оС для самолета, например Б-200, составляет 32 мм. Именно эту величину устройство натяжения тросов должно выбрать (намотать) на полушкивы 6 за счет энергии сжатых пружин 17, следовательно ближайшие к натяжному устройству разъемы тросов кроме своей нормальной свинчиваемости должны обеспечить дополнительную свинчиваемость на указанную величину (32 мм) для приведения натяжного устройства к номинальному положению пружинно-рычажной рамки (Sо _ном).

С целью улучшения эксплуатационных качеств натяжного устройства - обеспечения возможности использования стандартных разъемов тросов с нормальной свинчиваемостью, - а также обеспечения техники безопасности при расстыковке тросов, находящихся под воздействием усилий сжатых пружин, поперечина 16 фиксируется на планке 18 пружинно-рычажной рамки 12 посредством фиксатора 20, который вводится в гнездо 19 пленки и гнездо 21 корпусного кронштейна 22 в определенном положении, например "малый газ", ориентируя тем самым положение ведущего шкива 2 при регулировке тросовой системы управления двигателями.

Формула изобретения

ТРОСОВАЯ СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ДВИГАТЕЛЯМИ, включающая замкнутый трос, ведущий и ведомый шкивы, образованные венцами полушкивов и устройство для эксплуатационного натяжения тросов, содержащее пружинно-рычажную рамку с втулкой, связанную с венцами полушкивов, отличающаяся тем, что венцы полушкивов снабжены дисками, переходящими в ступицы, соосные с втулкой пружинно-рычажной рамки, и установленными в ней на опорных подшипниках, а пружинно-рычажная рамка соединена с венцами полушкивов при помощи кинематических звеньев и снабжена стопорным элементом пружинного механизма.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3