Автомат перекоса
Автомат перекоса является основным механизмом в системе управления вертолетом. Автомат перекоса представляет собой механизм, позволяющий путем соответствующего изменения углов установки лопастей изменять величину и направление равнодействующей аэродинамических сил несущего винта (тяги винта). Изменение равнодействующей по величине осуществляется одновременным изменением углов установки у всех трех лопастей на одну и ту же величину, т. е. изменением так называемого «общего, шага». Изменение равнодействующей по направлению происходит в результате циклического изменения углов установки лопастей при вращении несущего винта.
При циклическом изменении углов установки каждая лопасть имеет различные значения углов установки в зависимости от ее азимутального положения.
Автомат перекоса устанавливается на главном редукторе ВР-2. Направляющая автомата перекоса, внутри которой проходит вал редуктора, крепится к фланцу главного редуктора 10 шпильками. По направляющей перемещается ползун с шарнирно присоединенным к нему узлом тарелки и качалками продольного и поперечного управления.
Тарелка приводится во вращение поводком, серьга которого укреплена на кронштейне, смонтированном на корпусе втулки несущего винта. Концевые шарниры тарелки связаны тягами с рычагами поворота лопастей.
Управление автоматом перекоса осуществляется гидроусилителями, воздействующими на рычаг общего шага и качалки продольного и поперечного управления.
Подшипники шарнирных соединений автомата перекоса смазывают-
смазкой ЦИАТИМ-201.
Автомат перекоса (рис. 114) состоит из следующих основных частей: направляющей 1 ползуна, ползуна 32, кронштейна 30, внутреннего кольца 61 кардана, наружного кольца 28 кардана, тарелки 20, качалки поперечного 55 и продольного 47 управлений, тяг 18 поворота лопастей и поводка 19 тарелки автомата перекоса.
Направляющая 1 ползуна представляет собой стальной цилиндр с фланцем для крепления к главному редуктору. Наружная цилиндрическая поверхность направляющей, по которой скользит ползун, хромирована, а в средней части имеются шлицы. Внутри направляющей проходит вал главного редуктора. Фланец направляющей имеет 10 отверстий для прохода шпилек крепления. При установке на главный редуктор направляющая центрируется внутренней поверхностью на цилиндрической поверхности крышки сальникового уплотнения подшипников редуктора.
На направляющую ползуна надевается ползун 32. Ползун выполнен из стали в виде цилиндра, внутри которого приклепаны бронзовые втулки 31 и 32 с кольцевыми канавками, в которые подается смазка. Верхняя /
втулка 31 по условиям монтажа разрезана на три части. Ползун может ‘ перемещаться вдоль направляющей, скользя бронзовыми втулками по хромированным поясам направляющей. Шлицы, имеющиеся в средней части ползуна и направляющей, удерживают ползун от проворачивания.
На наружной поверхности ползуна в средней его части имеется фланец,
предназначенный для крепления кронштейна 30 качалок продольного и поперечного управления.
В верхней части ползуна имеются два диаметрально расположенных гнезда, в которых запрессованы радиальные шариковые подшипники 59 универсального шарнира тарелки. От осевого перемещения в гнездах подшипники закреплены стопорными кольцами. При помощи этих подшипников и двух пальцев 60 с ползуном шарнирно соединяется внутреннее кольцо кардана. Подшипники смазываются через масленку 29 ползуна, а бронзовые втулки ползуна и шлицевое соединение — через две другие масленки 33. Для защиты трущихся поверхностей от пыли и грязи, а также для удержания смазки в скользящих подшипниках и радиальных шариковых подшипниках 59 в специальные канавки ползуна установлены три резиновые манжеты: две 9 из них вверху и одна ЗИ внизу.
Внутреннее кольцо кардана шарнирно соединяется с помощью двух пальцев 60 и радиальных шариковых подшипников с наружным 28 кольцом кардана. Подшипники установлены в диаметрально расположенных гнездах наружного кольца кардана и от осевого перемещения фиксируются крышками 65. Смазка подшипников производится через масленки, установленные в крышках 65.
Общая ось пальцев, соединяющих внутреннее кольцо кардана с ползуном, расположена перпендикулярно общей оси пальцев, соединяющих внутреннее кольцо кардана с наружным. При таком соединении наружное кольцо кардана связано с ползуном универсальным шарниром, благодаря чему возможны отклонения наружного кольца кардана, а вместе с ним и тарелки автомата перекоса относительно ползуна во всех направлениях.
Тарелка автомата перекоса имеет следующие предельные углы наклона, ограничиваемые упорами качалок: в продольной плоскости — вперед— 7°30′; назад — 6°30′; в поперечной плоскости — влево — 5°30′; вправо — 5°3(У.
В наружном кольце 28 кардана под углом 90° друг к другу закреплены два консольных пальца 63, которые соединяются через шарнирные подшипники с тягами продольного и поперечного управлений.
Основными деталями подшипника являются бронзовые полусферы, закрепленные на консольных пальцах и в верхних головках тяг продольного и поперечного управлений гайками.
Для защиты от попадания на сферические поверхности скольжения грязи подшипники закрыты чехлами 62. Смазка подшипников производится через масленки, установленные в пальцах 63.
Пальцы 63 расположены таким образом, что точки крепления тяг продольного 64 и поперечного 56 управления к наружному кольцу кардана оказываются смещенными относительно продольной и поперечной осей вертолета на 25° по направлению вращения. При этом наклон равнодействующей аэродинамических сил несущего винта происходит точно в той же плоскости, в которой отклоняется ручка управления в кабине пилота и обеспечивается независимость продольного и поперечного управления.
В верхней части наружного кольца кардана монтируется тарелка 20 автомата перекоса. Тарелка — штампованная из алюминиевого сплава АК-6 в форме массивного кольца и отходящих от него трех рычагов, расположенных под углом 120°. В рычагах запрессованы стальные стаканы 8 для монтажа концевых шарниров тарелки.
Внутри центральной расточки тарелки запрессовывается стальная гильза, в которой монтируются два радиально-упорных шариковых подшипника 12. Внутренними кольцами подшипники устанавливаются на цилиндрическую часть наружного кольца кардана и крепятся гайкой 16, которая контрится шайбой 17. Между внутренними кольцами подшипни-
и
таимы
/ — направляющая ползуна; 2, 57 нониусы; 3, 9, 23, 26, 36, 37 — манжеты; 4, 40, 46, 60, 63 — пальцы; 5 — кольцо; 6 — крышка; 7 — валик1 8 — стакан — 10 11, 29 33 58
масленки; 12 — радиально-упорный шариковый подшипник; 13 — регулировочное кольцо; 14 — втулка; 15 — экран; 16, 45 — гайки; 17 — контровочная шайба — 18 — тяга поворота лопасти; 19 — поводок; 20 — тарелка, 21 — предохранительный клапан; 22, 25— прижимные кольца; 24, 27 — кольца; 28 — наружное кольцо кардана — 30 — кронштейн — 31 — бронзовая верхняя втулка; 32^ ползун; 34 — бронзовая нижняя втулка; 35, 38— ушковые болты; 39 — шаровый подшипник; 41, 48, 62 — чехлы — 42 — конический болт1 43, 54 — шкалы; 44 — кольцо уплотнительное; 47 — качалка продольного управления; 49 — шаровый подшипник; 50, 53 — упоры; 51, 52 — оси — 55 —качалка поперечного управления; 56 — тяга поперечного управления; 59 — шариковый подшипник; 61— внутреннее_кольцо кардана; 64 — тяга продольного управления; 65 — крышка
ков расположено регулировочное кольцо 13, за счет которого достигается необходимый предварительный осевой натяг подшипников 12. Наружные кольца этих подшипников прижаты к внутреннему буртику гильзы, запрессованной в тарелку.
К центральному кольцу тарелки сверху и снизу при помощи прижимных колец 22 и 25 крепятся армированные манжеты 23 и 26. Рабочие кромки манжет скользят по цилиндрическим поверхностям колец 24 и 27. Верхняя манжета защищена от попадания влаги экраном 15, прикрепленным к гайке 16 болтами. Смазка подшипников 12 тарелки производится через масленку 11. Избыток смазки при зашприцовке удаляется через предохранительный клапан 21.
В стаканах 8 на двух радиальных шариковых подшипниках установлены валики 7 шарнира. Осевая фиксация валиков осуществляется крышками 6, в канавки которых заложены уплотнительные резиновые кольца. Крышки 6 закреплены с помощью шпилек. Смазка концевых шарниров тарелки автомата перекоса производится через — масленки 10. Избыток смазки при зашприцовке удаляется через предохранительный клапан, расположенный рядом с масленкой 10.
Валики 7 концевых шарниров соединяются пальцами 4 через два радиальных шариковых подшипника с тягами поворота лопастей. Подшипники пальцев 4 закрыты манжетами 3 и смазываются также через масленку 10. Смазка к подшипникам попадает по осевым каналам в валиках 7.
Тяга поворота лопасти в сборе (рис. 115) состоит из трубы 3 и двух вилок, нижней 9 и верхней 1. Во внутренней полости нижней вилки 9 размещен осевой шарнир, состоящий из двух упорных шариковых подшипников 5, прижатых к внутреннему бурту гайки 6 и стянутых колпачковой гайкой 8. Необходимый предварительный натяг подшипников достигается подбором толщины регулировочной шайбы 7. Уплотнение осевого шарнира обеспечивается резиновым кольцом 4. Осевой шарнир обеспечивает возможность углового перемещения верхнего конца тяги относительно нижнего.
Верхняя вилка 1 навинчивается на резьбовой конец трубы 3 и имеет разрез, позволяющий стягивать разрезную часть болтами 2 и тем самым удерживать ее от проворачивания в резьбе. Такая конструкция дает возможность при выполнении регулировочных работ изменять длину тяги.
Тарелка автомата перекоса приводится во вращение поводком, который состоит из следующих основных деталей (рис. 116): кронштейна серьги 1, серьги 2 и рычага 3 поводка.
Кронштейн серьги 1 смонтирован на корпусе втулки несущего винта и зафиксирован в определенном угловом положении шпонкой 16. Кронштейн серьги и серьга соединяются осью 15 с двумя радиальными шариковыми подшипниками. Внутренние кольца подшипников стянуты
гайкой 13, а наружные — шпилькой 14 через крышки 12 прижаты к пружинным кольцам серьги.
Соединение серьги с рычагом серьги конструктивно выполнено аналогично соединению кронштейна серьги с серьгой. Смазка шариковых подшипников производится заполнением полостей подшипников при снятых крышках.
Рычаг 3 поводка имеет конусное отверстие, куда входит хвостовик шарового пальца 6 и закрепляется гайкой 4. Сферическая поверхность пальца охватывается бронзовыми вкладышами 8, находящимися в гнезде корпуса 7. Корпус с помощью четырех шпилек крепится к одному из рычагов тарелки. Люфт в шаровом соединении автоматически выбирается тарельчатыми пружинами 11 ив эксплуатации не регулируется. До постановки пружин люфт регулируется шайбой 9. Шаровое соединение снизу закрыто глухой гайкой 10, а сверху предохраняется от попадания грязи и воды чехлом 5. Полость шарового шарнира соединена отверстием с полостью смежного концевого шарнира тарелки, через которое осуществляется смазка шарового соединения.
Конструкция поводка обеспечивает возможность передачи вращения; тарелки при поступательных перемещениях ползуна вдоль направляющей и наклонах во всех направлениях.
Наклон тарелки автомата перекоса производится с помощью качалок: продольного 47 и поперечного 55 управления (см. рис. 114), установленных на кронштейне 30.
Кронштейн 30, штампованный из алюминиевого сплава, крепится 10 шпильками на фланце в средней части ползуна. В горизонтальные отверстия кронштейна запрессованы оси 51 и 52. На оси 51 на радиальных шариковых подшипниках установлена качалка 47 продольного управления. Между подшипниками установлена распорная втулка и весь пакет затянут на оси гайкой 45.
Полость подшипников закрыта шкалой 43, закрепленной на оси коническим болтом.
Для предохранения от попадания грязи и удержания смазки в поло — ‘ сти шариковых подшипников в канавку шкалы установлено круглое резиновое кольцо 44. Смазка производится через масленку, установленную в стенке шкалы. ,
Качалка продольного управления имеет проушину для монтажа шарнирного подшипника 49 (ШС-25); с помощью этого подшипника и пальца 46 качалка соединяется с тягой 64 продольного управления. На другом плече качалка 47 имеет вильчатую проушину для соединения с тягой, идущей от гидроусилителя продольного управления.
Шарнирный подшипник закрыт чехлом 48 и смазывается через масленку, ввернутую в головку пальца 46. К качалке двумя винтами закреплен нониус 2. На оси 52 таким же образом установлена качалка 55 поперечного управления. Подшипники смазываются через масленку 58, ввернутую в качалку. На оси коническим болтом закреплена шкала 54, а на качалке двумя винтами привернут нониус 57. Шкалы 43 я 54 и нониусы 2 и 57 позволяют контролировать наклон тарелки в продольной и поперечной плоскостях с точностью до 6 мин и дают возможность производить регулировку управления на вертолете без применения угломера и предварительной установки вертолета на подъемники в положение, при котором ось несущего винта вертикальна.
Качалка соединена с тягой 56 поперечного управления аналогично соединению качалки продольного управления с тягой 64, а другое плечо соединяется с тягой, идущей от гидроусилителя поперечного управления.
Для предохранения деталей автомата перекоса от забоин при резких отклонениях тарелки на большие углы на осях 51 я 52 установлены упоры 50 я 53, зафиксированные в определенном угловом положении штифтами.
На качалках продольного и поперечного управлений имеются выступы, которые, упираясь в соответствующие плоскости упоров 50 и 53, ограничивают углы наклона тарелки в продольной и поперечной плоскостях.
В кронштейне 30, установленном на фланце ползуна автомата перекоса, имеются три отверстия, расположенные под углом 90° друг к другу.
В этих отверстиях монтируются ушковые болты. Два из них 35, расположенные диаметрально, предназначены для присоединения тяг компенсационной системы, уменьшающей влияние изменения общего шага на наклон тарелки автомата перекоса. Ушковый болт 38 с помощью шарнирного подшипника 39 (ШС-20) и пальца 40 соединяется с рычагом изменения общего шага.
В головках ушковых болтов 35 запрессованы сферические радиальные шариковые подшипники, смазка которых осуществляется через угловые масленки, ввернутые в хвостовики болтов. Для удержания смазки и предохранения от попадания грязи подшипники закрыты манжетами 37, установленными в кольцевые канавки головок болтов. Ушковые
болты 35 закреплены на кронштейне 30 с помощью гаек, которые контрятся пластинчатой шайбой.
Шарнирный подшипник 39, установленный в головке ушкового болта 38, смазывается через масленку, ввернутую в головку пальца 40. Полость подшипника закрывается резиновым чехлом 41.
При перемещении рычага общего шага ползун вместе с тарелкой автомата перекоса изменяет угол установки лопастей на одну и ту же величину (изменение общего шага несущего винта). С увеличением общего шага увеличивается величина тяги винта.
Воздействуя через цепь управления на качалки продольного 47 и поперечного 55 управления, можно наклонить тарелку в нужном направлении. При вращении отклоненной тарелки вместе с несущим винтом каждая тяга лопасти проходит последовательно все положения от нижнего до верхнего и обратно.
Углы установки лопастей при этом меняются по закону синуса (циклический шаг), в результате чего тяга несущего винта наклоняется в том же направлении, что и ручка управления в кабине пилота.