ПОСЛУШНЫЙ ВИНТ
Величина интересующей нас силы Т зависит от угла атаки и скорости, с которой пластина движется в потоке.
Если рассматривать соотношение сил Т и X в зависимости от угла атаки при постоянной скорости, то окажется, что сопротивление постепенно увеличивается и достигает максимума при вертикальном положении пластины. Сила же тяги сначала растет (до наивыгоднейшего для данной скорости движения угла атаки), а затем резко уменьшается. Следовательно, для каждой скорости может быть только одни наивыгоднейший угол атаки.
Рис. 1. Силы, действующие на прямую пластинку и аэродинамический профиль при движении в воздушном потоке:
V — скорость набегающего потока, X — сила сопротивления воздуха, а — угол атаки, Р1 — сила давления, Р2 — сила разрежения, Р — равнодействующая, Т — сила тяги, нлн подъемная сила, I2 — длина верхней части профиля, I1 — длина нижней части.
Рис. 2. Типы воздушных винтов:
А — деревянный блочный, Б — металлический блочный, В — винт с установкой лопастей на месте с контровочной гайкой, Г — винт с разрезной втулкой и стяжными хомутами.
1 — втулка, 2 — лопасть, 3 — контргайка, 4 — стяжной хомут, 5 — болт с гайкой.
Рис. 3. Схема воздушного винта изменяемого шага с механическим управлением:
1 — промежуточная качалка, 2 — ось, 3 — скользящая муфта, 4 — тяга управления, 5 — рычаг лопасти, 6 — гайка крепления втулки, 7 — втулка винта, 8 — противовес, 9 — лопасть, 10 — шарнир тяги, 11 — приводной вал, 12 — рычаг управления изменением шага винта в кабине водителя, 13 — фиксатор рычага управления, 14 — зубчатый сектор, 15 — тяга.
А — ход муфты, Б — ход рычагов лопасти, В — ход промежуточной качалки, Г — ручка в положении малого шага, Д — ручка в положении большого шага, Е — ручка в положении реверса.
Если пластина не плоская, а выполнена в виде аэродинамического профиля (см. рис. 1Б), то в зависимости от его формы величина подъемной силы при прочих равных условиях значительно возрастает. Аэродинамический профиль более выгоден, чем прямая пластина. Скорость обтекания его верхнего и нижнего обводов различны, а следовательно, неоднозначно и давление. Поэтому такой профиль даже при нулевом угле атаки создает подъемную силу. В то же время сопротивление его меньше, чем у прямой пластины такой I толщины.
Важным параметром, определяющие назначение воздушного винта, является величина его шага (Н). Шаг определяется по углу атаки поперечного сечения лопасти, расположенного на 0,75 радиуса винта. Выражается Н расстоянием, которое проходит винт за один полный оборот. Винт образно можна сравнить с гайкой, наворачиваемой на болт. Расстояние, которое гайка проходит по резьбе за один полный оборот есть шаг. Он определяется по формуле:
Н = 1,5 ПR tgα,
где: R — радиус винта, α — угол атаки (установки) профиля.
Но болт и гайка — твердые тела. Воздушный же винт вращается в сжимаемой среде, имеющей малую плотность. При этом он проскальзывает продвигается вперед на значительно меньшее расстояние, чем его расчетный шаг.
Чем больше нагрузка на винт, больше величина скольжения и больше фактический шаг винта. Фактический шаг определяет нагрузку на приводной двигатель и влияет на экономичность.
Применение винтов изменяемого шага позволяет получить наибольший коэффициент полезного действия (КПД), а следовательно, и наибольшую тягу. Правда, только на одном, соответствующем этому шагу, расчетном режиме. Конструкторы аэросаней чаще всего изготавливают воздушные винты блочными, выполненными из цельного или склеенного деревянного бруса (рис. 2). Подобный винт можно сделать и из металла.
На практике в зависимости от дорожных условий желательно варьировать величину шага. При движении с места надо получить максимальную тягу (шаг винта при этом должен быть малым), а с увеличением скорости шаг надо увеличивать.
На рисунке изображены винты с шагом, изменяемым на месте. Такие винты получили большое распространение на самодельных аэросанях. Они могут быть двух-, трех- и четырехлопастными. Втулка и лопасти делаются отдельно. Втулка из стали или дюралюминия снабжается посадочным конусом со шпоночной канавкой для установки на приводной вал двигателя и имеет гнезда под лопасти винта. Гнезда могут быть резьбовыми (рис. 2В) или с проточенными кольцевыми канавками, если втулка разъемная (рис. 2 Г). Число гнезд соответствует количеству лопастей. Лопасти изготавливаются из дерева, пластика с усиленной комлевой частью или из металла. Если они крепятся на резьбе, то комлевая часть заканчивается резьбовым хвостовиком.
- Читайте также:
Для точной установки лопастей на нужный угол атаки на их хвостовики наносят контрольные риски, а на торцевой части каждого гнезда во втулке по транспортиру градуируют шкалу углов в нужном для данного винта диапазоне, например: от 3°—5° до 25°—30°. При сборке все лопасти устанавливаются на одинаковый угол и контрятся гайками.
Имея такой винт, водитель может в зависимости от предполагаемого режима работы аэросаней заранее установить лопасти на нужный угол атаки.
Удобнее иметь винт с изменяемым во время движения шагом. Их можно разделить на два типа: двухдиапазонные, которые могут по желанию водителя устанавливаться в два предельных положения — «малый» или «большой шаг», и с принудительной установкой лопастей на нужный шаг во всем диапазоне. Изменение шага осуществляется механическим приводом. Несмотря на большое разнообразие конструкций, все они в основном сводятся к принципиальной схеме, изображенной на рисунке 3.
В этой схеме винт имеет металлическую втулку с гнездами, в которые на шарикоподшипниках устанавливаются попасти. На комлевой части каждой лопасти есть рычаг, соединенный тягой со скользящей по приводному валу муфтой. При перемещении муфта поворачивает тяги лопасти, переводя их с большого шага на малый. Продвигаясь дальше, муфта может установить лопасти в положение реверса, то есть создать винтом обратную тягу для торможения саней.
Скользящая муфта перемещается по валу специальным рычагом из кабины водителя. Для фиксации рычага в нужном положении имеется зубчатый сектор. От рычага тягой или тросом усилие передается на промежуточную качалку, которая и передвигает скользящую муфту но приводному валу. Обычно управление изменением шага одностороннее — перевод лопастей возможен только в одну сторону: с большого шага на малый и в положение реверса. На большой шаг винт переходит сам под действием аэродинамических сил и моментов, создаваемых противовесами, установленными на комлевых частях лопастей.
Оригинально выполнен винт АВ-6 на двухместных аэросанях К-36 конструкции Н. И. Камова (рис. 4). Его лопасти поворачиваются траверсой, расположенной внутри вала редуктора. На комлевых частях лопастей вместо рычагов установлены штыри с надетыми на них сухарями, входящими в прорези траверсы.
Рис. 4. Воздушный винт АВ-6:
1 — корпус втулки винта, 2, 6 — болт, 3, 7 — контровочная шайба, 4 — гайка, 5 — крышка, 8 — траверса, 9 — упорное кольцо реверса, 10 — шпонка, 11 — шплинт, 12 — гайка, 13 — шайба, 14 — противовес, 15 — болт противовеса, 16 — лопасть, 17 — балансировочный груз, 18 — глухая шайба, 19 — крепежная разрезная шайба, 20 — уплотнительная манжета, 21 — сепаратор, 22 — шарики, 23 — сухарь, 24 — стакан лопасти, 25 — контровочная втулка, 26 — стопорное кольцо, 27 — винт натяга, 28 — пята, 29 — дно стакана, 30 — шпонка противовеса.
Рис. 5. Схема управления воздушного винта АВ-6:
1 — тяга управления, 2 — рычаг, 3 — скользящая муфта, 4 — траверса, 5 — лопасть, 6 — противовес; А — положение лопасти «большой шаг», Б — «малый шаг», В — реверс.
АВ-6 — металлический, двухлопастный, толкающий, правого вращения (если смотреть в направлении движения) винт. Работает от двигателя МТ-8 мощностью 38—40 л. с. через редуктор. Частота вращения 2630 об/мин, Ø1600 мм.
По типу он — центробежно-механический, реверсивный, с фиксацией лопастей на прямой передаче 8°30′, на реверсе — 19° 30′, то есть рабочий диапазон их хода — 11°. Углы поворота лопастей замеряются на радиусе 600 мм.
Конструктивно винт состоит из стальной втулки и двух дюралюминиевых лопастей. Втулка устанавливается на фланец редуктора. Для крепления лопастей во втулке сделаны два гнезда, в которые вставлены специальные стаканы. Последние поворачиваются в сепараторах с шариками. Зазоры устраняются специальным винтом натяга. Лопасти поворачиваются траверсой, передвигающейся на шпонке внутри вала редуктора. На торцах лопастных стаканов эксцентрично расположены пальцы с надетыми на них сухарями, скользящими в прорезях траверсы.
Траверса передвигается в продольном направлении тягой, соединенной со скользящей муфтой, которая, в свои очередь, соединена тягой с рычагов управления (рис. 5). На выходящих иг втулки концах стаканов с лопастями установлены противовесы — центробежные грузы. Они располагаются под углом 20° ±1° и закреплены на шпонках.
Винт работает по прямой схеме: под действием центробежных моментов, создаваемых противовесами, лопасти автоматически устанавливаются на шаг необходимый для данного режима движения. Перевод лопастей в реверсное положение осуществляется принудительно специальным рычагом, расположенным в кабине водителя Выгодный КПД винта сохраняется во всем диапазон работ.
Рекомендуем почитать
- ПРОСТОЙ СТЕРЕОМИКШЕР Для школьных дискотек и любителям звукозаписи журнал «Funkamateur» (ГДР) предлагает схему пяти «анального стереомикшера (рис. 1). Рассчитан он на подключение двух стереопроигрывателей…
- САНИ ДЛЯ СОБАЧЬИХ УПРЯЖЕК +ВИДЕО. В течение многих веков собачьи упряжки были спасательным кругом для жителей снежного обледеневшего севера, сегодня им на смену пришли самолеты и сноумобили, а собачьи…
Тут можете оценить работу автора:
Воздушный винт В-530ТА-Д35
Руководство по летной эксплуатации самолета Як-52
Автоматический воздушный винт В-530 выпускают с двумя различными по диаметру типами лопастей:
- В-530-ДИ-для установки на самолет Як-12Р с двигателем АИ-14Р;
- В-530-Д35-для установки на самолет Як-18А с двигателем АИ-14Р.
- В-530ТА-Д35-для установки на самолет Як-52 с двигателем М-14П.
Совместно с регулятором постоянного числа оборотов Р-2 (или Р-7Е) винт автоматически поддерживает заданное число оборотов двигателя на всех режимах полета самолета. Автоматическая работа винта основана на гидроцентробежном принципе по прямой схеме действия при одноканальной подводке масла в цилиндровую группу винта.
Перевод лопастей в сторону малого шага производится под действием момента, создаваемого давлением масла, поступающего в цилиндр винта от маслонасоса регулятора Р-2. Перевод лопастей в сторону большого шага производится под действием момента, создаваемого центробежными силами противовесов. При падении давления масла, поступающего от регулятора к винту, лопасти винта под действием центробежных сил противовесов переходят на упор большого шага, что обеспечивает продолжение полета.
При эксплуатации винта в условиях низких температур на цилиндр винта устанавливают отеплитель.
Основные технические данные
| Тип винта | В-530-Д11 тянущий автоматический винт изменяемого в полете шага | В-530-Д35 тянущий автоматический винт изменяемого в полете шага |
| 2. На какой самолет устанавливается | Як-12Р, Вильга-35А | Як-18А, Як-52, Су-26 |
| 3. С каким двигателем | АИ-14Р | АИ-14Р, М-14П |
| 4. Редукция двигателя | 0,79 | 0,79 |
| 5. Направление вращения винта | Левое | Левое |
| 6 Диаметр винта | 2,75 м | 2,4 м |
| 7. Число лопастей | 2 | 2 |
| 8 Форма лопасти | Веслообразная | Веслообразная |
| 9. Относительная толщина лопасти на r = 0,9 | 0,065 | 0,08 |
| 10. Максимальная ширина лопасти | 240 мм. | 240 мм. |
| 11. Профиль дужки лопасти | «Ф» | «Ф» |
| 12. Минимальный угол установки лопасти на r =1000 мм | 8°30′ | 120 |
| 13. Максимальный угол установки на r=1000 мм | 250 ±10 | 28030′ ±10 |
| 14 Диапазон поворота лопастей | 16°30’±1° | 16°30’±1° |
| 15. Принцип действия винта | Гидроцентробежный | Гидроцентробежный |
| 16. Схема действия | Прямая | Прямая |
| 17 Регулятор постоянных оборотов | Р-2 или Р-7Е | Р-2 или Р-7Е |
| 18 Угол установки противовеса | 20° | 20° |
| 19. Вес винта с деталями, не входящими в собранный винт | 41 кг. ± 2% | 39 кг. ± 2% |
Принципиальная схема действия
Автоматические воздушные винты изменяемого в полете шага В-530-Д11 и В-530-ДА гидравлические, работают по прямой схеме действия совместно с регулятором постоянных оборотов Р-2 или Р-7Е
На всех режимах полета винт поддерживает заданное летчиком постоянное число оборотов, обеспечивая полную мощность двигателя на заданном режиме полета.
В винтах В 530-Д11 и В-530-Д35, работающих по прямой схема действия, поворот лопастей в сторону увеличения шага происходит под действием моментов, создаваемых центробежными силами противовесов, а в сторону уменьшения шага — под действием моментов, создаваемых давлением масла на поршень цилиндровой группы винта Давление масла, подаваемое маслонасосом регулятора постоянного числа оборотов, преодолевает момент центробежных сил противовесов и поворачивает лопасти на уменьшение шага
Противовесы, установленные на переходные стаканы, создают при вращении винта момент, который на всех режимах работы двигателя стремится поворачивать лопасти на увеличение шага
Совместная работа винта и регулятора обеспечивает автоматическое изменение шага винта, поддерживая этим заданное постоянное число оборотов двигателя независимо от режимов полета и работы двигателя
Заданная величина постоянного числа оборотов, которые должны поддерживать винт совместно с регулятором, осуществляется соответствующей настройкой регулятора. Настройка регулятора производится поворотом, находящегося в кабине летчика штурвала управления винтом. Штурвал управления винтом связан с регулятором.
Схема работы винта и регулятора
Автоматическое изменение шага винта
Автоматическое изменение шага винта происходит при отклонении оборотов двигателя в ту или другую сторону от заданных равновесных оборотов. На Рис. 1 показано положение регулятора при постоянном числе оборотов, соответствующее установившемуся режиму, т.е. случаю, когда поступательная скорость самолета и мощность двигателя не меняются.
Рис. 1 Схема действия механизма винта (равновесные обороты).
1-поршень,2-цилиндр,3-поводок,4-проушины поводка: 5-палец стакана, 6-оси центробежных грузиков, 7-пружина,8-репка,9-зубчатое колесо, 10-центробежные грузики; 11-канал выхода масла через редукционный клапан, 12-корпус регулятора; 13-канал подвода масла от двигателя; 14-маслонасос регулятора, 15-золотник:16-канал подвода масла к цилиндру; 17-стакан,18-лопасть,19-противовес,20-сухарь
Число оборотов, при которых наступает равновесие между давлением пружины и усилием от грузиков регулятора, зависит от натяжения пружины Вращающиеся грузики 10 регулятора под действием развиваемой ими центробежной силы стремятся поднять вверх золотник 15, а пружина 7 стремится опустить золотник вниз. В случае установившегося режима работы сила пружины равна центробежной силе, развиваемой грузиками, и золотник 15 находится в среднем положении, перекрывая своим буртиком канал 16, ведущий к цилиндру винта. Масло в цилиндре оказывается закрытым и шаг винта не меняется. В этом случае масло из нагнетающей системы поступает по каналу 18 в насос регулятора, который прокачивает масло в канал 11. Так как при этом масло не расходуется на поворачивание лопастей винта, то насос прокачивает масло обратно на вход в насос через редукционный клапан.
Рис. 2 Схема действия механизма винта (переход винта с большого шага на малый).
Пружина редукционного клапана отрегулирована на поддержание определенного давления масла. Если по какой-либо причине число оборотов двигателя уменьшится на некоторую величину, то сила, развиваемая грузиками, станет меньше силы натяжения пружины, золотник 15 под действием избыточной силы опустится вниз (Рис. 2) и откроет доступ масла в канал 16. Масло по каналу 16 начнет поступать в цилиндр винта, создавая давление на поршень 1, и под действием давления масла на поршень лопасти винта будут поворачиваться в сторону уменьшения шага, увеличивая число оборотов двигателя. Как только число оборотов двигателя достигнет заданного, золотник 15 под действием центробежных сил грузиков поднимется вверх и перекроет буртиком канал 16, т.е. займет положение, изображенное на Рис. 1.
Дальнейшее изменение угла установки лопастей винта прекратится и двигатель будет работать на постоянном числе оборотов, пока летчик не изменит режим. При увеличении числа оборотов двигателя по сравнению с числом оборотов двигателя установившегося режима центробежная сила грузиков возрастет и под действием избыточной силы сожмет пружину, вследствие чего золотник регулятора поднимется вверх (Рис. 3), полость цилиндра через канал 16 сообщится с картером двигателя и давление масла в цилиндре упадет Лопасти винта под действием момента, развиваемого центробежными силами противовесов, начнут поворачиваться в сторону большого шага Увеличение угла установки лопастей будет происходить до тех пор, пока число оборотов двигателя не упадет до заданного, тогда золотник 15 опустится вниз и закроет буртиком канал 16, слив масла из цилиндра прекратится и дальнейшее увеличение шага лопастей винта остановится
Рис. 3 Схема действия механизма винта (переход винта с малого шага на большой)
Таким образом, при нормальной работе винта и регулятора заданное летчиком число оборотов должно сохраняться При изменении режима полета или мощности двигателя число оборотов двигателя может отклониться от заданного на 150-200 об/мин, но в течение 3-4 сек. возвратится к заданному.
Принудительное переключение шага лопастей винта
Принудительное переключение лопастей винта с малого шага на большой
Летчик с помощью штурвала управления через зубчатое колесо 9, рейку 8 и пружину 7 перемещает золотник 15 в крайнее верхнее положение (см. Рис. 3). В этом случае буртик золотника перекрывает канал подачи масла из регулятора и открывает выход масла из цилиндра в картер двигателя. Давление масла в полости цилиндра прекращается.
Момент от центробежных сил противовесов поворачивает лопасти в сторону большого шага, а эксцентрично расположенные на переходных стаканах пальцы 5 через сухари, находящиеся между проушинами поводка, перемещают поводок вдоль ступицы влево. Сочлененный с поводком поршень, вытесняя масло из полости цилиндра, перемещается в том же направлении.
Движение поводка и поршня, а следовательно, и поворот лопастей прекращается в тот момент, когда регулировочное кольцо поршня упрется в верхнюю часть цилиндра.
Принудительное переключение винта с большого шага на малый
Летчик из кабины при помощи штурвала управления перемещает золотник 15 вниз (см. Рис. 2). В этом случае масло из насоса регулятора по каналу 16 поступает в цилиндр винта, создавая давление на поршень. Поршень, опираясь на поводок 3, перемещает его вдоль ступицы вправо. Поводок через сухари, расположенные между его проушинами 4, давит на эксцентрично расположенные пальцы 5 переходных стаканов и, преодолевая момент, создаваемый центробежными силами противовесов, поворачивает лопасти в сторону малого шага. Движение поршня с поводком, а следовательно, и поворот лопастей в сторону уменьшения шага прекратится, когда поводок упрется в бурт корпуса втулки.
Конструкция винта
Воздушные винты В-530-Д11 и В-530-Д35 состоят из узла втулки, узла крепления лопасти, цилиндровой группы, лопастей и деталей для установки винта на носок вала двигателя.
Лопасти 35 на резьбе ввертываются в переходной стакан 32 втулки винта и затягиваются противовесом. Переходной стакан под действием давления масла на поршень цилиндровой группы или моментов от центробежных сил противовесов имеет возможность поворачиваться в корпусе в пределах установленного диапазона. Для уменьшения трения при повороте к обеим сторонам буртика переходного стакана установлены упорные роликоподшипники 33 и текстолитовый радиальный подшипник 30, впрессованный в гайку 31 корпуса.
Действующие на лопасть центробежные и аэродинамические силы через переходной стакан, упорные подшипники и гайку корпуса передаются на корпус 19. С корпусом при помощи шести болтов и двух штифтов сочленена ступица 20, вдоль которой перемещается поводок 22. Торец поводка соприкасается с торцом поршня 4. Осевое перемещение поршня, вызванное увеличением давления масла в полости цилиндра 5, передается поводку, в проушинах которого установлены сухари 36. В отверстии сухарей установлены эксцентрично расположенные пальцы переходных стаканов. Поэтому при движении поводка от давления на него поршня переходные стаканы, а вместе с ними и лопасти поворачиваются на малый шаг.
Для увеличения угла установки лопастей (увеличение шага) необходимо перекрыть канал подачи масла от насоса регулятора оборотов в цилиндр винта, обеспечив слив в картер двигателя, тогда центробежные силы противовесов повернут лопасти на большой шаг, а эксцентрично расположенные пальцы переходных стаканов переместят поводок. Вдоль оси ступицы, поводок в свою очередь начнет давить на поршень, который, вытесняя масло из полости цилиндра, будет перемещаться в ту же сторону.
Узел втулки
Узел втулки (Рис. 4) служит для закрепления всех узлов и деталей винта, а также для установки и крепления винта на носке вала двигателя.
Корпус
Корпус втулки винта В-530 (Рис. 5) изготовлен отъемным от ступицы. Ступица с корпусом соединена шестью болтами и двумя фиксирующими штифтами; в эксплуатации разъединению не подлежат.
Для закрепления узлов стаканов с лопастями в корпусе имеется два лопастных гнезда (рукава) с резьбой, в которую ввертывается гайка корпуса. Имеющаяся перед резьбой проточка 2 служит посадочным местом для гайки корпуса. К буртику 3 устанавливается кольцо упорного роликоподшипника.
На цилиндрической поверхности корпуса имеется фланец 4, к которому крепится ступица. Фланец корпуса имеет восемь отверстий, из которых два отверстия 5, расположенных на продольной оси корпуса, предназначены для установки штифтов, фиксирующих положение шпоночных пазов на ступице относительно лопастных гнезд, при сочленении ступицы с корпусом. В остальные шесть отверстий устанавливаются болты крепления ступицы к корпусу. С другой стороны корпус имеет буртик с шестью пазами 6. В эти пазы при установке цилиндровой группы на винт входят выступы цилиндра. Вошедшие в пазы выступы цилиндра должны опереться на буртик центрирующей проточки, после чего цилиндр разворачивается на ЗУ в любую сторону. В паз 7, имеющий прямые углы, устанавливается специальная шпонка, предохраняющая цилиндр от проворачивания в эксплуатации. В отверстие 8 ввертывается винт,
Рис. 4 Корпус втулки (узел).
1-корпус;2-поводок;3-шпонка;4-винт шпонки; 5-винт контровочный; 6-штифт;7-болт;8-ступица.
Рис. 5 Корпус.
1-резьба;2-посадочное место гайки корпуса, 3-буртик; 4- фланец; 5-отверстая для штифтов; 6-дааэы под выступы цилиндра; 7-пав для шпонки, 8-отверстие для винта, 9-скгверстам! для крепления контровочной пластины.
предохраняющий шпонку от выпадания. В четыре отверстия 9 с резьбой, расположенные на поясках лопастных гнезд, ввертываются винты, закрепляющие контровочные пластины гайки корпуса.
Поводок
Поводок (Рис. 6) — полый цилиндр, на наружной поверхности которого имеются две проушины / для сухарей и две площадки 2 с отверстиями. На каждой площадке имеются по три отверстия: в большие отверстия 4 вставляются шпонки, а в отверстия 5 меньшего размера — винты, крепящие шпонки. Отверстия 3 (на щечках проушин поводка) являются технологическими отверстиями, необходимыми только при обработке поводка.
Для уменьшения трения при перемещении поводка на ступице в его внутреннюю поверхность запрессовывается текстолитовый вкладыш 6. Для предохранения текстолитового вкладыша от выпадания при эксплуатации стенка повадка протачивается и завальцовывается.
Рис. 6 Поводок.
1-проушина;2-площадка;3-технологическое отверстие; 4-отверстия для шпонки; 5-отверстия для винтов крепления шпонки; 6-вкладыш.
Ступица
Ступица втулки винта (Рис. 7) имеет цилиндрическую поверхность с фланцем на одном ее конце. Фланец ступицы имеет восемь отверстий для болтов и фиксирующих штифтов, посредством которых ступица сочленяется с корпусом. Два отверстия, расположенные по вертикальной оси, предназначены для установки штифтов, фиксирующих положение шпоночных пазов ступицы относительно лопастных гнезд корпуса, в остальные шесть отверстий устанавливаются болты при сочленении ступицы с корпусом. Отверстия 7, расположенные по окружности фланца перпендикулярно отверстиям для штифтов, предназначены для контровочных винтов, предохраняющих штифты от выпадания. На цилиндрической поверхности ступицы имеются два паза 6 для шпонок, предохраняющих поводок от проворачивания. Торец цилиндрической поверхности ступицы имеет пять профрезерованных пазов 2, один из которых должен совпасть с выступом контровочной пластины при установке винта на носок вала двигателя.
Внутренняя поверхность ступицы имеет шлицы, предохраняющие винт от проворачивания на носке вала при работе двигателя. Для центровки винта на носке вала двигателя в полости ступицы сделаны конусные гнезда; гнездо 8 служит для посадки ступицы на задний конус, а гнездо 5 для переднего конуса.
В проточенную канавку 4 устанавливается кольцо-съемник, а в канавку 3-кольцо, предохраняющее контровочную пластину от выпадания.
Рис. 7 Ступица.
1-отверстия для штифтов; 2-паз;3-канавка для установки предохранительного кольца; 4-канавка для установки кольца съемника; 5-гнездо для переднего конуса; 6-паз для шпонки; 7-отверстия для контровочного винта; 8-гнездо для заднего конуса.
Узел крепления лопасти (рис. 
Стакан переходной
Установка и крепление лопастей во втулке винта производится при помощи стальных стаканов.
Конструкция стаканов и способ резьбового крепления лопастей в них обеспечивают возможность в полевых аэродромных условиях быстро и с достаточной точностью изменять установочный угол лопастей или заменять поврежденные лопасти новыми. Для крепления лопастей во внутренней поверхности переходного стакана (Рис. 9) имеется специальная резьба 5, соответствующая резьбе на стакане лопасти. На наружной поверхности переходного стакана сделана проточка 3 для установки противовеса и отверстие 2 для установки штифта, фиксирующего установку противовеса под требуемый угол. Три паза, имеющиеся на стакане, дают возможность деформации и более надежному обжатию лопастного стакана при затяжке гайки болта хомута.
Рис. 8 Крепление лопасти (узел).
1-узел гайки корпуса; 2-стакан переходной, 3-сепаратор с роликами, 4-узел противовеса
На торце стакана нанесена шкала, служащая для первоначальной установки угла лопастей. Цена одного деления шкалы равна 1°. Торцовые поверхности буртика 4 цементированы, термообработаны на высокую твердость и выполняют роль колец роликоподшипников. На эксцентрично расположенный палец 6 надевается бронзовый сухарь, который входит в проушины поводка.
Узел гайки корпуса (рис. 10)
Гайка корпуса на наружной поверхности имеет резьбу б, на которой она ввертывается в корпус. Во внутреннюю поверхность гайки впрессован текстолитовый радиальный подшипник 3, в текстолитовом подшипнике проточена канавка 4 для установки манжеты, предохраняющей смазку от выбрасывания из втулки.
Рис. 9 Стакан переходной.
1-паз;2-отверстие для штифта; 3- проточка для установки противовеса; 4-буртик;5-резьба;6-палец.
Рис. 10 Гайка корпуса (узел).
1-гайка корпуса; 2-кольцо гайки; 3-радиальный подшипник (текстолитовый); 4-ианавка для манжеты; 5-отверстие для винтов крепления балансировочного груза; 6-резьба;7-торец гайки корпуса.
Для предохранения от выпадания манжеты и впрессованного текстолитового подшипника в гайку корпуса ввертывается специальное кольцо 2. Торец 7 гайки корпуса цементирован и термообработан на высокую твердость и заменяет собой кольцо упорного роликоподшипника. Отверстия 5 с резьбой в кольце гайки предназначены для винтов крепления балансировочных пластин, которыми устраняется статическая неуравновешенность винта при его балансировке. При статической балансировке собранного винта балансировочные пластины устанавливаются на торце кольца гайки облегченной стороны втулки и закрепляются винтами. Винты контрятся проволокой попарно.
Балансировочными пластинами устраняется дисбаланс как вертикальный, так и горизонтальный, при этом количество устанавливаемых на торец кольца гайки балансировочных пластин не ограничивается при условии, чтобы длина винтов крепления балансировочных пластин обеспечивала надежное их крепление и не создавалось помех перемещению противовесов.
Узел цилиндра (рис. 11)
Цилиндр (Рис. 12) изготовляется из дуралюмина и крепится к корпусу втулки винта выступами 3, которые входят в фрезерованные пазы корпуса. Посаженный до упора в пазы корпуса цилиндр разворачивается в любую сторону вокруг своей оси на 30° при помощи воротка, вставляемого в отверстие 2.
1-цилиндр;2-кольцо регулировочное; 3-манжета;4-поршень; 5- манжета
Рис. 12 Цилиндр
1-резьба хвостовика; 2- отверстия для воротка; 3- выступ замка.
Для предохранения от проворачивания в эксплуатации цилиндр контрится специальной шпонкой, вставляемой в один из пазов корпуса. На цилиндре имеется хвостовик 1 с резьбой, предназначенный для крепления отеплителя при эксплуатации винта в зимних условиях.
Рис. 13 Поршень.
1-проточка для манжеты; 2-отверстие для шплинта; 3-проточка для манжеты; 4-отверстие для штуцера маслопровода.
Герметичность рабочей полости узла цилиндра обеспечивается манжетами, изготовленными из маслобензиностойкой резины. Поршень (Рис. 13) изготовляется так же, как и цилиндр, из дуралюмина. Поршень воспринимает давление масла в цилиндре и передает усилие давления на поводок для поворота лопастей в сторону малого шага. При переходе лопастей в сторону большого шага от центробежных сил противовесов поршень воспринимает давление от поводка и, вытесняя масло из полости цилиндра, перемещается в сторону стенки цилиндра. Поршень по наружному диаметру имеет проточку для установки манжеты, обеспечивающей герметичность между стенкой цилиндра и буртиком поршня. Отверстия 2, имеющиеся в поршне, предназначены для контровки регулировочного кольца, устанавливаемого как ограничитель большого шага лопастей винта. Регулировочные
кольца изготовляют разной толщины и, следовательно, заменой колец можно изменять максимальный угол установки лопастей. Увеличение кольца по толщине на 1 мм увеличит обороты двигателя приблизительно на 100 об/мин и наоборот.
В центровое отверстие 4 поршня входит штуцер маслопровода, манжета, устанавливаемая в проточку 3, обеспечивает герметичность между стенками отверстия и штуцером маслопровода.
Узел лопасти
Воздушные винты В-530-Д11 и В-530-Д35 изготовляют с деревянными лопастями (Рис. 14), состоящими из двух частей: металлического стакана и деревянного пера. Деревянное перо лопасти выполнено из сосновых досок, а комель лопасти, входящий в металлический стакан, из досок дельта-древесины (Рис. 15), способной выдержать растягивающие и изгибающие нагрузки, возникающие при работе винта на двигателе.
Сосновые доски подбирают и склеивают из планок шириной 20- 70 мм, после чего стыкуют по длине с досками дельта-древесины
длинным усовым соединением. Длина усового соединения по отношению к толщине склеиваемых досок равна 1 20 Склейка сосновых планок в доски и усовое соединение производится смоляным клеем ВИАМ БЗ
Для увеличения прочности прикомлевой части пера лопасти и площади склейки усового соединения дельта древесины с сосной часть дельта древесины выходит из металлического стакана в перо лопасти Комель лопасти имеет специальную коническую резьбу, на которой она завертывается в металлический стакан с особой затвердевающей массой, предназначенной для уплотнения резьбового со единения и устранения зазоров
Рис. 14 Лопасть
1-стакан 2- перо деревянное.
Рис. 15 Комель лопасти
1-дельта древесина, 2-сосна3-резиновое уплотни тельное кольцо, 4-стакан5-болт,6-шайба торцовая, 7- штифт
Рис. 16 Покрытие лопасти
1-оковка, 2- лакокрасочное покрытие; 3- целлулоидное покрытие, 4- льняное полотно, 5-фанеровка;6-сосна, 7-дельта-древесина; 8- стакан.
Лопасть ввертывают в металлический стакан после заливки в него специальной массы, излишки которой вытесняются при завертывании лопасти через канавки, прорезанные на комле лопасти. Для предохранения затвердевающей массы от выкрашивания и попадания внутрь масла, воды и пр. со стороны пера лопасти между буртом стакана и комлем лопасти прокладывают резиновое уплотнительное кольцо 3 Для предохранения уплотнительного кольца от выпадания бурт стакана лопасти завальцовывают
Стакан лопасти снаружи имеет резьбу в соответствии с резьбой переходного стакана На стакане выбита стрелка для установки лопастей под определенными углами при сборке винта
При установке лопасти в переходной стакан выбитая на лопастном стакане стрелка должна совпасть со средним делением шкалы на торце переходного стакана.
В лопасти винтов установлены торцовые шайбы, закрепленные четырьмя болтами, предназначенные для уменьшения качки лопасти в металлическом стакане, возникающей при низких температурах воздуха вследствие различных коэффициентов линейного расширения металла и дельта-древесины. Для предохранения от проворачивания торцовую шайбу контрят штифтами.
Для увеличения прочности и жесткости пера лопасти ее обработанную поверхность оклеивают двумя слоями березовой авиационной фанеры. Фанеру приклеивают к лопасти под углом 45° к оси лопасти при помощи специальных прессов, обеспечивающих плотное прилегание фанеры к лопасти.
Для предохранения от воздействия атмосферных условий на фанерованную лопасть наносят ряд последовательно накладываемых покрытий общей толщиной 0,8-1,5 мм.
Покрытие лопасти (Рис. 16) состоит из:
- льняного полотна рединка марки АЛКР;
- целлулоидной пленки толщиной 0,8-1 мм;
- слоя нитрошпаклевки и цветной нитрокраски.
Льняное полотно приклеивают к лопасти целлулоидным клеем и притирают деревянным молотком.
Целлулоид употребляют листовой технический толщиной 0,8-1 мм, предварительно размягченный в 50% смеси ацетона с растворителем РДВ. Целлулоид накладывают на лопасть в размягченном состоянии и, чтобы он проник в поры древесины, его несколько часов обжимают в резиновых мешках под действием атмосферного давления (вакуум-процесс).
Твердое целлулоидное покрытие наносят также при помощи кисти. В этом случае целлулоидный клей наносят на оклеенную полотном лопасть кистью 6-8 раз до получения надлежащей толщины покрытия с промежуточными выдержками для сушки клея.
Для нанесения твердого целлулоидного покрытия кистью приготовляют целлулоидный клей из мелких обрезков технического целлулоида. Мелкие обрезки (отходы) целлулоида помещают в закрытый сосуд и заливают 50% ной смесью ацетона с растворителем РДВ. Эту массу выдерживают 24 часа, после чего растворенную массу размешивают и наносят кистью на лопасть.
Рис. 17 Лопасть
Переднюю кромку лопасти, более всего подвергающуюся повреждению, оковывают листовой латунью толщиной 0,6-0,8 мм, разрезанной на отдельные секции.
Оковку к лопасти крепят медными заклепками и шурупами, после чего их головки опаивают припоем ПОС-40 и зачищают напильником и наждачной шкуркой. Далее лопасти окрашивают нитрокраской в черный, а их концы в желтый или белый цвет.
С рабочей стороны лопасти наносят желтую или белую полоску для определения положения контрольного сечения. Чертеж лопасти с геометрическими размерами указан на Рис. 17.
Детали для установки винта на носок вала двигателя
При установке винта на носок вала двигателя винт центрируют на конусах 1 и 2 (Рис. 18) и затягивают гайкой 3. Затяжная гайка имеет шестигранник под ключ и два буртика. На один буртик устанавливают состоящий из двух половинок и имеющий внутреннюю протоку, соответствующую буртику затяжной гайки, передний конус.
Рис. 18 Детали для установки винта на носок вала двигателя.
1 — конус задний, 2-конус передний, 3-гайка затяжная. 4 — кольцо съемник, 5-пластиьа контровочная, 6-кольцо контровочное, 7-прокладка переходника: 8- переходник, 9-прокладка маслопровода; 10-маслопровод,11-шайба контровочная
Второй буртик затяжной гайки при снятии винта с носка вала двигателя выполняет роль съемника. При отвертывании гайки второй ее буртик, опираясь на кольцо-съемник 4, находящееся в канавке ступицы, снимает ступицу с заднего конуса. Для предотвращения заедания в резьбе поверхности затяжной гайки омеднены. Затяжную гайку контрят контровочной пластиной 5, имеющей двенадцать внутренних граней. Шестью гранями контровочная пластина садится на шестигранник затяжной гайки, а имеющийся наружный выступ входит в один из пяти пазов ступицы. От выпадания контровочная пластина предохраняется контровочным кольцом о, находящимся в канавке ступицы. Для соединения маслопровода двигателя с рабочей полостью цилиндра винта в носок вала устанавливают штуцер маслопровода, сообщающийся через отверстие в поршне с полостью цилиндра.
Носок вала двигателя имеет два канала для ’подачи масла к винту, а винту В-530 требуется один канал, поэтому второй канал в носке вала двигателя должен быть перекрыт. Для перекрытия канала в носок вала устанавливается специальный переходник 8, имеющий одно отверстие, после чего в носок вала ввертывается штуцер маслопровода 10. Для обеспечения герметичности между штуцером маслопровода и переходником, а также переходником и торцом носка вала устанавливаются паронитовые прокладки 7 и 9.
Штуцер маслопровода контрится контровочной шайбой 11, которая шестигранным отверстием устанавливается на шестигранник штуцера, а имеющимися отверстиями в буртиках контрится двумя шплинтами с затяжной гайкой
Двухместный учебно-тренировочный спортивный самолёт Як-52
