Автомат перекоса



Автомат перекоса
Автомат перекоса

 


Владельцы патента RU 2402457:

Гашумов Надим Зейнидинович (RU)

Изобретение относится к вертолетостроению и предназначено для управления величиной и направлением силы тяги несущего винта. Автомат перекоса включает колонку несущего винта (1), тарелку (2) и механизмы управления величиной и направлением силы тяги несущего винта. Колонка включает в себя вал (3), который установлен в роликовом подшипнике (5). Внутренняя обойма (5) роликового подшипника по высоте больше наружной обоймы (7). Для наклона тарелки используется шаровой подшипник (8). Тарелка включает радиально-упорный подшипник, внутри которого размещены вкладыши (11) и (12), зажатые прижимными кольцами (13). К нижнему прижимному кольцу шарнирно прикреплены тяги продольного и поперечного управления (17) и (18), связанные с ручкой управления вертолетом. Направление силы тяги изменяется наклоном плоскости вращения несущего винта за счет циклического изменения углов установки лопастей в зависимости от их азимутального положения. Изобретение направлено на упрощение конструкции автомата перекоса, увеличение надежности работы тарелки и снижение веса вертолета. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

Изобретение относится к вертолетостроению и предназначено для управления величиной и направлением силы тяги несущего винта.

Известен автомат перекоса Б.Н.Юрьева (Фатеев С.С. «Основы конструкции вертолетов». Москва: Военное издательство, 1990, стр.168), который выбран в качестве прототипа. Автомат перекоса (АП) предназначен для управления величиной и направлением силы тяги несущего винта (НВ). Основными частями АП являются колонка и тарелка. Колонка включает ползун, направляющую ползуна и вал несущего винта на подшипниках. Управление величиной тяги НВ осуществляется одновременным и одинаковым для всех лопастей изменением углов установки (общего шага). Направление силы тяги изменяется наклоном плоскости вращения НВ за счет циклического изменения углов установки лопастей в зависимости от их азимутального положения. Тарелка с помощью радиально-упорного подшипника и кардана, образованного наружным и внутренним кольцами, смонтирована на ползуне общего шага и приводится во вращение поводком, соединенным с валом НВ. Ползун с помощью рычага и тяги перемещается в вертикальном направлении по направляющей, смонтированной на корпусе главного редуктора. С помощью тяг продольного и поперечного управления и качалок тарелка может наклоняться в произвольном направлении относительно оси вала НВ. Перемещение ползуна вместе с тарелкой по направляющей вызывает одинаковое изменение углов установки всех лопастей и соответствующее изменение величины силы тяги НВ. Наклон тарелки относительно оси вала НВ вызывает циклическое изменение углов установки лопастей относительно среднего значения шага, определяемого положением ползуна. Наибольший угол установки каждая лопасть будет иметь в том азимуте, в котором ее тяга окажется в наивысшей точке наклоненной тарелки. Циклическое изменение углов установки и соответствующее изменение силы тяги лопастей вызывает их маховое движение, т.е наклон конуса вращения НВ Направление наклона определяется направлением наклона тарелки АП. Чтобы исключить наклон тарелки АП при перемещении ползуна, качалки тяг продольного и поперечного управления закреплены на ползуне и перемещаются вместе с ним. Принципиальная схема АП включает колонку с валом, направляющую ползуна, ползун, подшипник и тарелку автомата перекоса. Тарелка включает тяги продольного и поперечного управления, тяги управления лопастью, поводок, внутреннее кольцо автомата перекоса, наружное кольцо автомата перекоса. Кроме того, АП управляют рычаг общего шага и тяга общего шага.

Недостатки указанного автомата перекоса заключаются в его конструктивной сложности и относительно низкой надежности отдельных узлов. В частности, конструкция тарелки усложнена из-за наличия внутреннего и наружного колец, связанных между собой карданным механизмом, что снижает надежность и ресурс работы тарелки; колонка несущего винта включает коаксиально размещенные друг в друге вал, направляющую ползуна и ползун, что утяжеляет конструкцию. Вал перемещается в направляющей ползуна по подшипнику скольжения, а сам вал в нижнем конце сопрягается с направляющей ползуна посредством шлицевого соединения, что требует дополнительных усилий для преодоления усилия трения в шлицевом соединении.

Предлагаемое изобретение направлено на упрощение конструкции автомата перекоса, увеличение надежности работы тарелки и снижение веса вертолета.

Поставленная задача достигнута тем, что вал в колонке установлен на роликовых подшипниках, а тарелка установлена подвижно на шаровом подшипнике. При этом высота внутренней обоймы роликового подшипника больше высоты наружной обоймы. Внутренняя обойма шарового подшипника закреплена на ползуне, а его наружная обойма составлена из вкладышей, которые сопряжены с шаровой поверхностью внутренней обоймы шарового подшипника. При такой конструкции АП отпадает необходимость в применении направляющей ползуна.

Один из возможных вариантов конструкции автомата перекоса приведен на чертежах. На фиг.1 приведен общий вид автомата перекоса, на фиг.2 приведена конструкция вкладыша.

Автомат перекоса включает колонку несущего винта 1 и тарелку 2. Колонка включает вал 3 НВ, размещенный коаксиально внутри корпуса 4 ползуна. Вал установлен в роликовом подшипнике 5, внутренняя обойма 6 которого по высоте больше, чем наружная обойма 7. Роликовый подшипник выбран потому, что конструктивно его внутренняя обойма может свободно перемещается по роликам вверх и вниз относительно наружной обоймы. В зависимости от длины вала в колонке может быть установлено более двух роликовых подшипников. Для наклона тарелки применен шаровой подшипник. Снаружи ползуна закреплена внутренняя обойма шарового подшипника 8, на которой установлена тарелка 2. Тарелка включает радиально-упорный подшипник, состоящий из внутренней 9 и наружной 10 обойм, и размещенные радиально внутри подшипника вкладыши, выполненные из композитного материала 11 и 12, трущиеся поверхности которых сопряжены с шаровой поверхностью обоймы 8. Снизу и сверху вкладыши зажаты прижимными кольцами 13, опирающимися также на внутреннюю обойму 9. Между собой прижимные кольца стянуты крепежом 14, проходящим через сквозные пазы 15, выполненные во вкладышах. В прижимных кольцах и вкладышах выполнены также пазы 16. Эти пазы необходимы для регулирования усилия прижима вкладышей к шаровой поверхности обоймы 8. Усилие прижима (значит, и величину зазора) юстируют при увеличении зазора между вкладышами и обоймой 8 в процессе износа вкладышей вследствие трения. Усилие прижима регулируют следующим образом. Ослабляют крепеж 14, вставляют в пазы 16 клинья и подбивают их, прижимая вкладыши к обойме 8. После этого затягивают крепеж и извлекают клинья. Усилие прижима контролируют прибором.

К нижнему прижимному кольцу шарнирно прикреплены тяги продольного и поперечного управления 17 и 18, связанные с ручкой управления вертолетом. На наружной обойме 10 радиально-упорного подшипника установлены обечайки 19 и 20, которые скреплены между собой крепежом 21. Верхняя обечайка снабжена шарнирно установленными тягами 22 управления лопастями (в данном случае их три), соединяемые с рычагами поворота лопастей. Ползун 4 имеет возможность передвигаться в вертикальном направлении под воздействием усилия рычага общего шага («шаг-газа») с рукояткой управления коррекцией. При этом ползун, отцентрированный роликовыми подшипниками 5, свободно и с минимальным трением скользит вдоль вала 3 по поверхности внутренней обоймы 6, поднимая и тарелку 2. Следует отметить, что внутренняя обойма 9 радиально-упорного подшипника не вращается вокруг оси вала, а наружная обойма 10 вместе с обечайками и тягами 22 вращается. Наружная обойма 10 и вал 3 связаны поводком (на чертеже не указан), т.е. вращение вала через поводок передается наружной обойме.

Автомат перекоса работает следующим образом.

При помощи рычага общего шага приводятся в действие тяга общего шага, которая через качалку управления общим шагом поднимает ползун 4 вдоль вала 3. При этом поднимается и тарелка 2, установленная на ползуне. Соответственно на одинаковую высоту поднимаются и тяги управления лопастями 22, которые через рычаги поворота лопастей НВ поворачивают вокруг своих осей одновременно все лопасти на один и тот же угол. Так осуществляется управление общим шагом несущего винта.

Направление же силы тяги изменяется наклоном плоскости вращения НВ за счет циклического изменения углов установки лопастей в зависимости от их азимутального положения. Осуществляется это при помощи ручки управления вертолетом. При этом связанные с ручкой управления тяги продольного и поперечного управления 17 и 18 наклоняют тарелку 2 и тяги 22 относительно оси вала НВ, вызывая циклическое изменение углов установки лопастей относительно среднего значения шага, определяемого положением ползуна 4. Циклическое изменение углов установки и соответствующее изменение силы тяги лопастей вызывает маховое движение лопастей, т.е наклон конуса вращения НВ. Таким образом, направление наклона НВ определяет направление наклона тарелки АП.

1. Автомат перекоса, включающий колонку и тарелку, механизмы управления величиной и направлением силы тяги несущего винта, отличающийся тем, что вал в колонке установлен на роликовых подшипниках, а тарелка установлена подвижно на шаровом подшипнике, причем высота внутренней обоймы роликового подшипника больше высоты наружной обоймы, внутренняя обойма шарового подшипника закреплена на ползуне, а его наружная обойма составлена из радиально размещенных вкладышей, которые сопряжены с шаровой поверхностью внутренней обоймы шарового подшипника.

2. Автомат перекоса по п.1, отличающийся тем, что вкладыши по окружности снабжены сквозными пазами.

3. Автомат перекоса по п.2, отличающийся тем, что вкладыши зажаты прижимными кольцами, стянутыми меж собой крепежом через сквозные пазы во вкладышах, а сами вкладыши имеют возможность передвигаться по направлению к оси внутренней обоймы шарового подшипника для регулирования усилия прижатия к ее поверхности.

4. Автомат перекоса по п.3, отличающийся тем, что вкладыши выполнены из композитного материала.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к системам управления аэродинамическими поверхностями и может быть включена в контур управления циклическим шагом многолопастного несущего винта, преимущественно беспилотного малоразмерного вертолета.

Изобретение относится к транспортному машиностроению и касается воздушного движителя, выполненного в виде воздушного винта при ограничениях его диаметра, и способа повышения силы тяги и КПД воздушного винта.

Изобретение относится к конструктивным элементам летательных аппаратов, в частности вертолетов. .

Вертолет // 2385266
Изобретение относится к области авиации и касается конструкции одновинтовых вертолетов. .

Изобретение относится к авиационной технике, а именно к системам несущих винтов летательных аппаратов. .

Изобретение относится к авиационной технике, в частности к многолопастным несущим винтам винтокрылого летательного аппарата. .

Изобретение относится к авиационной промышленности. .

Изобретение относится к воздушным винтам для летательных аппаратов. .

Изобретение относится к области авиации, более конкретно к лопасти несущего винта винтокрылого летательного аппарата

Изобретение относится к авиационной технике, в частности к многолопастному несущему винту винтокрылого летательного аппарата

Изобретение относится к авиационной технике, в частности к несущей системе вертолета с сооснорасположенными двумя несущими винтами противоположного вращения

Изобретение относится к авиации, в частности к конструкции воздушных винтов

Изобретение относится к аэродинамике и может быть использовано для создания летательного аппарата (ЛА), а также для создания несущих винтов для вертолетов, винтов для поршневых самолетов и гребных винтов для водного транспорта

Изобретение относится к области авиации, в частности к гасителям колебаний вертолетных винтов

Изобретение относится к области авиации, в частности к конструкциям несущих винтов летательных аппаратов. Несущий винт винтокрылого летательного аппарата с системой складывания лопастей включает в себя лопасти, втулку с проушинами, количество которых равно количеству лопастей, и соединение лопастей со втулкой. Указанное соединение содержит горизонтальный шарнир, два радиальных эластомерных подшипника, два осевых эластомерных подшипника. Осевой шарнир состоит из вала осевого шарнира с двумя проушинами и двух радиальных подшипников скольжения. Вертикальный шарнир состоит из соединенных осью вертикального шарнира корпуса осевого шарнира и переходника крепления лопасти. Радиальный эластомерный подшипник выполнен в виде набора концентрических цилиндрических чередующихся незамкнутых со стороны лопасти жестких и эластичных прокладок с одинаковыми относительными сдвиговыми деформациями. Крышка имеет выступ, заходящий внутрь отверстия оси горизонтального шарнира. Жесткие прокладки осевого упорного цилиндрического эластомерного подшипника имеют фигурную форму, представляющую собой конус с основанием в виде плоского кольца, сопряженного с боковой поверхностью конуса, вершина конуса имеет радиусное округление и центральное отверстие. Обеспечивается увеличение ресурса и снижение массы несущего винта. 2 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к авиационной технике, в частности к многолопастным несущим, рулевым или тяговым винтам винтокрылого летательного аппарата. Несущий винт винтокрылого летательного аппарата, смонтированный на вале винта, включает лопасти, втулку с рукавами, радиальные подшипники качения, вал осевого шарнира, промежуточную деталь, выполненную в виде трубы, имеющей буртик, отверстие, рычаг, торсион, закрепленный штырем через отверстие в промежуточной детали, и поводок управления лопастью, находящийся внутри вала винта. Вал осевого шарнира представляет собой стержень переменного сечения с продольным отверстием, соединенный через радиальные подшипники качения с втулкой. Продольное отверстие вала осевого шарнира выполнено в виде переходящих друг в друга цилиндрических поверхностей разного диаметра и эксцентрично расположенных друг относительно друга, взаимодействующих с комлем лопасти. Комель лопасти имеет продольное отверстие прямоугольного сечения, переходящее в отверстие с круглым сечением, на границе которых выполнен паз, ось которого составляет с осью прямоугольного сечения отверстия в комле лопасти угол 90º. Достигается увеличение ресурса и надежности несущего винта винтокрылого летательного аппарата. 5 ил.

Изобретение относится к области авиации, в частности к конструкциям втулок несущих винтов винтокрылых летательных аппаратов. Втулка (20) винта винтокрылого летательного аппарата с фюзеляжем, колонкой (21) винта или валом (22) винта, простирающимся выше указанного фюзеляжа. Множество лопастей (23-26) винта простираются радиально от указанной колонки (21) винта или вала (22) винта, и средства (2) для крепления указанных лопастей (23-26) к указанной колонке (21) винта или валу (22) винта обеспечивают возможность взмаха, шага и движений опережения/отставания указанных лопастей (23-26). Обтекатель/колпак (3) ступицы аэродинамической формы окружает указанную колонку (21) винта или вал (22) винта и указанные средства (2) крепления лопастей, формирует камеру для указанной колонки (21) винта или вала (22) винта и имеет периферические вырезы для каждой лопасти (23-26), оборудованные юбками (8-11). Каждая лопасть окружена манжетой (6), обеспечивающей бесконтактное лабиринтное уплотнение с указанной юбкой (8-11). Способ изготовления и сборки компонентов втулки (20) винта включает изготовление колпака (3), верхней (9) и нижней (11) внутренних юбок, крышки (4), манжет (6), ребер (7), верхней (8) и нижней (10) наружных юбок, выступов обтекателя (12) и колпака (13). Достигается снижение аэродинамического сопротивления втулки винта. 2 н. и 9 з.п. ф-лы, 13 ил.

Группа изобретений относится к области авиации, в частности к конструкциям несущих винтов винтокрылых летательных аппаратов. Ротор с лопастями изменяемого шага и изменяемой крутки содержит замкнутое крыло, соединенное гибкими на кручение лопастями с одной или несколькими коаксиальными втулками, причем соединение лопастей с замкнутым крылом выполнено жестким, упругим или упруговязким. Ротор содержит устройство управления общим/циклическим шагом лопастей, которые задаются, частично или полностью, относительным положением (поворотом, наклоном, смещением) втулок. Гибкие на кручение лопасти имеют изменяемую вогнутость профиля, при этом жесткость лопастей, на кручение и/или поперечный изгиб, переменная вдоль лопасти. Лопасти имеют сложную трехмерную форму: изгибы, расширения, сужения, расщепления, сопряжения, подкосы, отклоняемые предкрылки и/или закрылки. Подвижное крепление лопастей к одной или нескольким втулкам выполнено через торсион, или через осевой, или смещенный осевой шарнир. Крепление лопастей к втулке может быть выполнено жестким, при этом лопасти имеют отклоняемый закрылок. Ротор может применяться в ветроэнергетической установке. Достигается увеличение скорости винтокрылого летательного аппарата. 4 н. и 11 з.п. ф-лы, 25 ил.
Наверх