Предлагаемое изобретензе относится к прооеллераи, в которых шаг лопастей может изиеняться во время вращения.
До настоящего времени было замечено, что во вреия вращения пропеллера, имеющего одну ИЛЕ несколько лопастей, последние постоянно стремятся повернуться вокруг их продольной оси так, чтобы их средняя плоскость совпадала с плоскостью вращения пропеллера; иначе говоря, шаг или угол наклона лопастей постоянно стремится к нулю.
Это вращение или скручивание лопастей есть результат действня центробежной силы, кiм:opaя стремится уиеньшить шаг я аэродияаиическую силу, которая стремится этот шаг увеличить при некоторых условиях, причем пе р1вая из этих сил больше, чем вторая.
в результате описанного скручивания было необходимо употреблять большие и тяжелые втулки дЛя удержания лопастей во время вращения проп(эллера в положении, которому сбответетвует определенная величина шага. В пропеллерах же с переиенным шагом пригодилось прибегать к утютреблению тяжелых , включающих разные типы передаточаых средств, необходииш: для преодоленшдефювя екручввання лопастей, чтобы
обеспечить увеличение их шага во время вращения пропеллера.
Одной из задач предлагаемого изобретения является конструкция нового пропеллера, в котором указанные недостатки устранены. Другой задачей изобретения является конструкция пропеллера, снабженного средствами для точного уравновешивания или нейтрализации скручивания лопастей. Следующей задачей изобретения является снабжение пропеллера новыми средствами, использующими тягу лопастей для изменения угла ЕЛИ шага во время вращения пропеллера.
Задачей изобретения является также снабженце пропеллера с автоматически переменным шагом новыми средствами, включак|щиик составные органы, снабженные противовесами для существенного противодействия скручиванию лопастей.
Следующей задачей изобретения явлгяется снабжение пропеллера, в котором шаг лопастей изменяется между определешшин пределами, новыми средствами, включающими органы, подверженные влиянию центробеатой силы для ограничения наименьшего предела шага лопастей во время вращения пропеллера в разпнх условиях полета.
Задачу изобретения составляет также конструкция пропеллера, в которой тяга лопастей использована новым образом для изменепяя их шага и в котором новые средства, подвергающиеся влиянию центробежной силы, привпособлены для сопротивления полностью или частично скручиванию лопастей и установления определенной скорости вращения пропеллера для данной поглощаемой энергии.
Следующей задачей изобретения является пропеллер, в котором составные части обеспечивают компактную конструкцию, соединяющую легкость с максимальным коэфцциентон полезного действия.
На чертеже фиг. 1 изображает горизонтальный разрез пропеллера; фиг. 2 - вид сбоку, с частичным разрезом, чаете, представленных иа фиг. 1; фиг. 3 -вид пропеллера в разрезе; фиг. 4 - вид, частично в разрезе, слегка измененной формы изобретения.
Предлагаецый цропеллер (фиг. 1 и 3) имеет несколько лопастей 5, несомых втулкою 6, которая вращается при посредстве продолжения приводного вала 7, в свою очередь вращаемого мотором аэроплана.
Между приводным валом и втулкой 6 помещаются соединяющие средства, при помощи которых втулка 6 приводится в движение. Эти средства состоят из приводного блока 8, насаженного на внешнем конце приводного вала 7 и соединенного с этим последним ори помощи шпонок. Приводной орган укреплен иа валу неподвижно при посредстве прорезанных конусов 9 и 10, прижатых к соответствующий конусным поверхностям приводного блока при помощи гайки 11; навинченной на внешний конец вала 7.
Соответствующие приспособления против отвинчивания могут быть употреблены для закрепления гайки в неподвижном положении по отношению к приводному валу, как например, шплинт 12 и прорезанное расширяющееся кольцо 13. Втулка 6 насажена па приводной блок 8 при посредстве нескольких рядов шариковых направляющих, помещенных меаду втулкой и приводным блоком.
Втулка 6 имеет пару диаметрально протиВ9положн 1х гнезд 14, приспособленных для принятия корней лопастей пропеллера. Боревь каждой лопасти снабжен двухраздельной иуфтой 15, закрепленной на нем зажимным кольцом 16. Внутренняя поверхность каждой нуфты снабжена средствами для закрепления ИЛЕ захватывания корня соответствующей лоцаощ. Этя срасцособ вщя могут быть
образованы окружными фланцами или заплечиками 17, сделанными на муфтах 15, которые приспособлены зацеплять cooтвeтcтвytoщиe заплечики на коренных концах лопастей.
Каждая лопасть укреплена в гнезде так, что она может вращаться вокруг своей продольной оси. Для этой цели предусмотрены шариковые подшипники 18 и 19, причем последний из них помещен между окружный заплечиком или выстуцом 20, сделанным на муфте 15 и органом 21, ввинченным во внешний конец гнезда втулки.
Средства, предназначенные для предупреждения утечки масла. иа подшипника 19, состоят из заградительного кольца 22, несомого гнездом 14 и удерживаемого в постоянном контакте с гайкой 23, навинченной на внешний конец муфты 15 при помощи расширяющейся пружины 24.
С целью вращения лопастей в гнездах 14 для изменения шага во время вращения пропеллера предусмотрены средства, которые предпочтительно включают втулку и подвержены влиянию тяги лопастей, чтобы производить изменение их шага автоматически. Такие средства включают механическое соединение мещу приводным блоком и лопастями, благодаря которому шаг лопастей изменяется, когда эти лопасти и втулка двигаются вперед под действием силн тяги во время вращения пропеллера.
Несколько пружин 25 предназначены для сопротивления в известных пределах движению втулки вперед и помещены между втулкой 6 и органом 26, который навинчен на внешний конец приводного блока 8 и закреплен неподвижно при помощи гайки 27 и шайбы 28. Концы пружин 2Ь закреплены неподвижно по отношению к органу 26 и втулке 6 при помощи шпилек 29 и 30.
Чтобы позволить втулке двигаться вперед, чашкообравный орган 26 имеет большие размеры, чем втулка и, кроме того, снабжен вырезанными чаегями 31, приходящимися против гнезд 14 втулки 6.
Орган 26 снабжен парой выступающих вбок ушков 32, к каждому из которых прикреплен орган 33, имеющий просверленные раздвоения 34 и 35, между которыми может вращаться один конец стержня 36, другой конец которого соединен с раздвоенным рычагом 37 таким образом, что он может вращаться вокруг точки соединения с этим органом, -Который проходит через отверстие 38, сделанное в гнезде 14 втулки пропеллера и
накрепко соединен с ЕОЛЬЦОН 16, муфтой 15 ж корнем лопасти 5 винтовой соединенней 39 и шпилькой 40 (фиг. 2).
Соответствующая защитная покрышка 41 ножет быть употреблена для отверстия 38; она укреплена на рычаге 37, чтобы двигаться вместе с ним.
При посредстве описаннной конструкции, во время вращения пpoпeл Iepa, пружины 25 будут стремиться удержать втулку 6 в ее заднем крайнем положении (фиг. 1), которому соответствует максимальный шаг лопастей, как показано сечением лопаста 5 (пунктир на фиг. 2); между тем, когда пропеллер вертится и тяга, производимая лопастями, достаточна, чтобы преодолеть напряжение пружин 25, втулка и лопасти передвинутся вперед по отношению к приводному блоку 8 н такое движение произведет пря посредстве рычагов 36 - 37 вращение лопастей в гнездах 14 так, что шаг их уменьшится.
Во время втулки вперед (фиг. 2) шарнирное соединение между рычагами 36 и 37 будет двигаться в направлении, указанном стрелками а л Ь, так как рычаг 37 ригается свободно в отверстии 38 для изменения шага лопастей пропеллера. Данная конструкция такова, что шаг, который лопасти принимают в соответствии с величиной силы тяги, дает максимальный коэфициент полезного действия пропеллера для дапных условий.
Бак уже было указано, во время вращения пропеллера сила скручивания лопастей стремится повернуть их в плоскость вращения, например, в направлепии часовой стрелки (фиг. 2). Момент скручиваиия, который может быть разложен на две составляющие cud, стремится нри посредстве этих сил двигать втулку вперед против действия пружин 25 и растянуть или произвести натяжение в стержне 36. В результате этих сил, если они не будут каким-нибудь образом уравновешены, втулка будет двигаться вперед, тем самым уменьшая шаг лопастей до тех пор, пока напряжение пружин 25 пе уравновесит скручивание и тягу или это движение не будет остановлено соответствующим упорным органом.
Для точного уравновешивания или нейтрализации момента скручивания предусмотрены средства, подвергпутые влиянию центробежной силы и скомбинированные с механическим соединением между приводным блоком и двигающейся вдоль этого блока втулкой.
Такие средства состоят из продолжения 42 рычага 37, наружная часть 43 оконечности
которого снабжена винтовой нарезкой, на которую навинчивается груз 44, положение которого, таким образом, может быть регулируемо и который может быть закреплен в урегулированном положении.
Во время вращения пропеллера (фиг. 2) груз 44, под действием центробежной силы, стремится повернуть рычаг, состоящий из плечей 37 и 42 в направлении часовой стрелки вокруг шарнирного соединения между этим рычагом и стержнем 36, в результате чего сила в, стремящаяся сжать стержень 36, уравновешивает силу d и сила f уравновешивает силу с. Таким образом, при помощи грузов 44, подверженных влиянию центробежной силы, скручивание лопастей может быть нейтрализовано действительным способом. Величина такой уравновешивающей силы может быть определена положением и размером грузов 44. Действительный вес этих грузов у поддерживающих их приспособлений может быть увеличен увеличением размеров кольца 16 в месте винтового соединения 9 (15 на фиг. 1 и 2),
В некоторых случаях может быть интересным определить наименьший предел шага, который могут принять лопасти, чтобы ограничить скорость вращения пропеллера. Для этой цели предусмотрены средства, также подверженные влиянию центробежной силы. Концы каждого из рычагов 42-37 жмеют полую часть, в которой помещается маленький груз 45, удерживаемый в определеннон положении пружиной 46. Каждая из этих пружин удерживается в соответствующем положении, внутри полых частей этих рычагов, ввинчивающейся пробкой 47. Груз 45 и пружина 46 устроены таким образом, что во время вращения пропеллера с определенной скоростью груз 45 передвигается в сторону выхода, таким образом увеличивая действующий вес груза 44, подвергнутого действию центробежной силы. Это увеличит силу, уравновешивающую скручивание лопасти итак как сила f может стать больше при таких условиях, чем сила с, производимая скручиванием, втулка передвинется обратно до положения, при котором эти силы уравновесятся. Эм произведет некоторое увеличение шага пропеллера, что увеличит нагрузку на приводной вал и, таким образом, уменьшит число оборотов мотора.
Измененная форма изобретения (фиг. 4) сходна с конструкцией, описанной выше, с тем исключением, что изменение шага лопастеб
во вршя движевия втулки под действием тяги пропеллера производится при помощи иехавизнов, включающих зубчатые рейки и зубчатые кольца. Этот механизм состоит из зубчатого кольца 50, укрепленного на ввутреннем ковце муфты 15 и приспособлевного взаимодействовать с зубчатой рейкой 51, весомой ушком 32 оргава 26.
Для ураввовешивания или вейтрализации екручивавия лопастей предусмотревы средства (фиг. 4), состоящие из кольца 52 для шариков подшипвика 19, которое укреплено соответствующим образом ва муфте 15 и снабасево мвожеством наклонных поверхностей. Во время вращевйя пропеллера, под влиявием цевтробежвой силы, стремящейся вытянуть лопасть 5 варужу, эта лопасть, благодаря присутствию вакловвых плоскостей 53 на кольце 52 упорвого шарикового подшипвика, будет стремиться повернуться в направлении, обратном тому, в которое лопасть стремится повернуться под действием скручивания и так как цевтробежвая сила и скручивание зависят от скорости вращения пропеллера, то скручивавие может быть уравновешево при всех скоростях вращения.
Таким образом предлагаемое изобретение позволяет построить пропеллер типа с переиеввым шагом, в котором изменение шага лопастей производится простым и автоматическим способом. Благодаря употреблению новых средств для уравновешивания скручивания лопастей более легкий и более компактный мехавизй изменения шага может быть
использовав. Так как шаг лопастей изменяется в зависимости от тяги лопастей получается пропеллер с необыквовевно высоким коэфициевтом полезвого действия, в котором шаг, принимаемый лопастями при развых условиях полета таков, что пропеллер дгйт максимум полезвого действия при всех условиях. Положительность действия обеспечева средствами, соответствующими тяге пропеллера и включающими шарнирвый механизм 36-37, который делает конструкцию особенно подходящей для упо1реблевия ва аэронлавсК, Благодаря употреблевию противовесов получается новое средство для ограничения чисда оборотов пропеллера и ваимевьшвго предела шага лопастей автоматически.
Предмет патевта.
1.Устройство винта с цевтробежным регулятором и автоматически измевяющимся шагом, отличающееся тем, что рычаги 37 регулятора вепосредствевво соедивевы с лопастями 5 с целью ураввовешивавия последвих при повороте лопастей.
2.Устройство вивта с автоматически из«ввяющимся шагом, отличающееся тем, что на кольце 52 (фиг. 4) упорного шарикового подшипника лопастей 5 устроена наклонная плоскость 53 для поворота лопастей 5 под действием центробежной силы с целью ураввовешивавия скручивающего момента лопастей.
Типография «Советский Печатник, Ленинград, Моховая, 40,
