Винт с автоматически изменяемым шпатом Советский патент 1945 года по МПК B64C11/30 

Уже известны винты с автоматически изменяемым шагом, в которых валики червяков для поворота лопастей снабже:ны сателлитами, сцепленными с колесом внутреннего зацепления и с солнечным колесом, монтированными с возможностью попеременного затормаживания на ступице винта.

Известные конструкции винтов изменяемого в полёте шага представляют собой тяжёлый и громоздкий мехаиизм и не позволяют по большей части применять пушку, стреляющую через вал винта. Предлагаемый винт устраняет отмеченные недостатки и- имеет ту особенность, что в качестве тормоза для колёс, монтированных на ступице винта, применены два i.OHтированных на картере двигателя шестерёнчатых насоса замкнутого цикла с общим золотником и два зубчатые колеса, одно из которых насажено на валик насоса и сцеплено с колесом внутреннего зацепления, а второе -насажено на валик другого насоса и сцеплено с солнечным колесом.

На чертеже фиг. 1 изображает продольный разрез примерной формы выполнения винта, фиг. 2 - продольный разрез коробки с обоимК шестерёнчатыми насосами и золотником 1винта по фиг. 1, а фиг. 3 - продольный разрез по устройству к винту изменяемого шага для регистрации угла поворота лопастей.

Винт состоит из неразъёмной ступицы 4 с тремя рукавами, в которых помещаются стаканы 2 с червячными колёсами лопастей 1 винта.

Стаканы 2 выполнены поворотными на упорном роликовом подшипнике 5 и на двух опорных - роликовом 3 и шариковом 6.

Червячные колёса стаканов 2 сцеплены с червяками 15, на валиках которых сидят сателлиты 9, сцепленные с поворотным на ступице 4 солнечным колесом 11 и с колесом 8 внутреннего зацепления, поворотным на шарикоподшипниках в ступице 4.

В качестве тормоза для колёс 8 и 11 применены два монтированных на картере двигателя шестерёнчатых насоса 12 и 18 замкнутого цикла. Насос 12 снабжён зубчатым колесом 10, насаженным на валик его шестерни и сцепленным с колесом 8, а насос 18 - колесом 14, сцепленным с солнечным колесом И. Оба насоса объединены

общим корпусом 20, в который вмонтирован общий золотник 19 для управления подачей, масла насосами в бачок 13 корпуса. На том же корпусе монтирован и регулятор постоянства числа оборотов.

При установившемся режиме (п - const, V - const, с - const) сектор газа неподвижен, т. е. N - const.

Допустим, что винт вращается по часовой стрелке, смотря со стороны лётчика.

Поскольку 9 -const, червячные колёса лопастей 2 и червяки 15 неподвижны относительно своих осей, сателлиты 9 также неподвижны, а следовательно, и оба зубчатых колеса 8 и И неподвижны относительно ступицы 4 винта и вращаются вместе с ней.

Вращаясь вместе с винтом, колёса 8 и 11 приводят во вращение соответственно насосы 12 « 18, подающие масло к золотнику 19.

Поскольку вся система находится в уравновешенном состоянии, золотник 19 одинаково перекрывает отверстия каналов 16, 17 маслопроводов, создавая одинаковое сопротивление проходу масла для обоих насосов. Следовательно, момент сопротивления вращению (крутящий момент) для обоих насосов одинаков. Масло непрерывно перекачивается из бака через насосы и золотник.

При увеличении газа, т. е. увеличении мощности N, двигатель в первый момент увеличивает число оборотов регулятора, грузики которого расходятся, и золотнйк 19, преодолевая нажатие пружин, поднимается. Золотнйк 19 прикрывает канал 16 насоса 12 и приоткрывает канал 17 насоса 18. Сопротивление проходу масла у насоса 12 резко увеличивается, у насоса 18-уменьшается. Вследствие этого сопротивление вращению насоса 12 увеличивается, а насоса 18-уменьшается. Таким образом насос 12 начнёт тормозить колесо 8, которое, отставая от вращения винта, нач нет паво рачивать (вращать) сателлиты 9, а следовательно, поворачивать лопасти винта, увеличивая их

шаг. Колесо 8 относительно винта повернётся против часовой стрелки. В момент изменения шага солнечное колесо 11, также находящееся в зацепления с сателлитами 9, будет поворачиваться в сторону вращения винта, обгоняя последний. С увеличенным шагом лопастей винт станет «тяжелее, обороты двигателя упадут и регулятор вновь станет в равновесное положение.

При уменьшении газа {мощности N) лётчиком, число оборотов двигателя в первый момент упадёт, золотник 19 опустится, тормозить начнёт колесо 18, отставать начнёт солнечное колесо 11, а обгонять- колесо 8, причём са1теллиты 9 повернут лопасти винта на малый шаг, винт станет «легче, и обороты снова восстановятся.

При полном убирании газа (например, на планировании) лопасти винта будут устанавливаться на самый малый шаг (т. е. до упора). В случае изменения установки регулятором заданных оборотов, действие винта будет такое же.

Масло из насосов ни в винт, ни в вал винта не поступает, оставляя его свободным для ствола пушки, и циркулирует в масляной системе, независимой от маслосистемы двигатетеля. Так как масло находится всё время в циркуляции, то нет опасностизамерзания его при длительном полёте на большой высоте (при низких температурах) на постоянном режиме.

Лопасти винта при остановленном моторе могут лётчиком устанавливаться во флюгерное положение для уменьшения сопротивленияостановленного мотора в полёте на одном двигателе (из обоих).

Для установки лопастей винта во флюгерное положение на остановленном двигателе (для уменьшения сопротивления), лётчик ставит рукоятку управления золотником 19 на положение большой шаг, а затем при помощи дополниттельной масляной помпы, ручной или механической (например, помпа уборки и выпуска шасси), через золотник 19 подаёт под давлением масло в насос 18, который, превращаясь в масломотор, начинает вращаться в ту же сторону и, поворачивая солнечное колесо 11 по часовой стрелке, ставит все три лопасти винта во флюгерное положение (до упора).

Для регистрации угла поворота лопастей применено устройство, приводимое от дополнительного солнечного колеса 23, жёстко монтированного на ступице 4.

Устройство это может быть применено не только к предлагаемому винту, но и к любому винту изменяемого шага и состоит из корпуса 26, в котором при помощи щарикозых подшипников 27 установлен диференциальный винт 24, гайка 21 которого сопряжена, с одной стороны, с индикатором 28, а с другой - подвижно в осевом направлении с зубчатым колесом 22 (фиг. 3). Колесо 22 сцеплено с дополнительным солнечным колесом 23. Винт же 24 жёстко соединён с зубчатым колесом 25, сцепленным с солнечным колесом 11, имеющим одинаковый диаметр с колесом 23 и расположенным с ним коаксиально. Индикатор 28 может быть выполнен в виде наполненной незамерзающей жидкостью манометрической коробки, которая неподвижно закреплена в корпусе 26 и трубкой соединена с манометром (приё«ик которого снабжён такой же коробкой), установленным на приборной доске у лётчика. Гайка 21 скользит в корпусе по шпонке 29, а сам корпус 26 укреплён непосредственно к механизму изменения щага винта.

При установившемся режиме работы винта колесо 11 относительно винта неподвижно и вращается вместе с ним.

Поскольку колесо И неподвижно относительно винта и имеет столько же зубцов, что и колесо 23, то шестерни 25 и 22 диференциального винта делают одинаковое число оборотов и неподвижны одна относительно другой. Следовательно, гайка 21, вращаясь вместе с винтом 24, не имеет поступательного движения вдоль своей оси и манометрическая коробка находится в какомто среднем положении. Манометр, установленный у лётчика и градуированный на градусы угла поворота лопастей винта, показывает какой-то постоянный угол установки лопастей. Как только установившийся режим работы винта нарушается, т. е. происходит увеличение или уменьшение шага винта, под действием механизма изменения шага, солнечное колесо 11 начинает либо отставать от вращения винта, либо обгонять винт, вследствие чего колесо 25 будет либо отставать от колеса 22, либо обгонять его. Вследствие разности оборотов колёс 25 и 22 гайка 21, делающая столько же оборотов, что и колесо 22, будет либо навинчиваться на винт 24, либо свинчиваться с него,, делая столько же оборотов, что и колесо 25. Таким образом возникает осевое поступательное перемещение гайки 21, которая, растягивая или сжимая манометрическую коробку, -Изменяет показание манометра у лётчика.

Предмет изобретения

1. Винт с автоматически изменяемым шагом, в котором валики червяков для поворота лопастей снабжены сателлитами, сцепленными с колесом внутреннего зацепления и с солнечным колесом, каковые колёса монтированы поворотно на ступице винта и могут быть попеременно затормаживаемыми, q т л ичающийся тем, что в качестве тормоза применены два монтированные на картере двигателя шестерГ чатых насоса 12, 18 замкнутого цикла с общим золотником 19 и с отдельным для каждого из них зубчатым колесом 10, 14, из которых колесо 10 насажено на валик шестерни насоса 12 « сцеплено с колесом внутреннего зацепления 8, а колесо 14 насажено на валик шестерни насоса 18 и сцеплено с солнечным колесом 11.

2. Форма выполнения винта, по п. 1, отличающаяся тем, что оба насоса 12 и 18 объединены общим корпусом 20 (фиг. 2).

3. Винт по п.п. 1-2, отличающийся тем, что для регистрации угла поворота лопастей применён диференциальный винт, гайка 21 (фиг. 3) которого сопряжена, с одной стороны, с индикатором и с другой-подвижно/ в осевом направлении с зубчатым колесом 22, сцепленным с дополнительным солФиг. 1

иечны:М колесом 23 (фиг. 1), жёстко монтированным на ступице 4, а сам винт 24 жёстко соединён с зубчатым колесом 25, сцепленным с солнечным зубчатым колесом 11, имеющим одинаковый диаметр с колесом 22 и расположенным коаксиально с последним.

Фиг. 2

W W

Фиг. 3

р 5

2f