Конструкция и проектирование авиационных газотурбинных двигателей под ред. Хронина Д. В. (1014169), страница 96
Текст из файла (страница 96)
Принцип действия ИКМ основан на измерении усилий или деформаций в элементах конструкции редуктора. Так, гидравлический ИКМ, схема которого показана на рис. 11.21, состоит из гидрацилиндров 1, размещенных между корпусом и неподвижным центральным колесом внутреннего зацепления 2 планетарного редуктора. С помощью насоса 3 в гидроцилиндры подается масло, расход и давление которого определяется проходным Рис.
11.21. Схема гидравлического измерителя крутящего момента: à — гндроцилиипр; т — центральное колесо внутреннего аацеплеиин планетарного редуктора; 3 — насос,' 4 — спивное отверстие 619 сечением спинных отверстий, образованных кромками поршней и канавками 4 переменного поперечного сечения в стенках гидроцилнндров, К утящий момент, действующий на колесо 2, уравновешивается крутящим моментом„созданным усилиями в гидр ц .
рутящи о нлиндрах при определенном давлении в них, т. е. при определенном взаимном расположении кромок поршней и канавок. Увеличение момента, передаваемого на вивт, приводит к смещению поршней ИКМ, что влечет за собой уменьшение проходного сечения сливных отверстий и увеличение давления в гидроцилиндрах. При уменьшении этого момента происходит увеличение площади проходного сечения сливных отверстий и уменьшение давления в гидроцилиндрах.
ИКМ Таким образом, по величине давления в гидросистеме И г можно судить о величине крутящего момента, передаваемого на винт. Момент измеряется-с помощью манометра, шкала которого град ируется в Н м. В случае, если на всех режимах р ах аботы ТВД частота вращения винта поддерживается постоянной у " за счет изменения угла установки лопастей, такой манометр в гидросистеме ИКМ градуируется в кВт.
Применяется также ИКМ торсионного типа, действие которых основано на измерении деформаций скручивания валов редуктора. Эта деформация пропорциональна величине передаваемого крутящего момента и может быть измерена электромагнитным датчиком угловых перемещений.
В конструкции некоторых ИКМ торсионного типа для увеличения чувствительности измерителя скручивание вала преобразуется в продольное смещение шлицевой муфты, имеющей на одном конце продольные, а на втором — винтовые шлицы. ы ы. Шлицы муфты находятся в зацеплении с соответствующими шлицами вала. Закручивание тела вала вызывает продольное смещение шлицевой муфты, определяемое величиной крутящего момента и углом наклона винтовых шлиц. Перемещение шлицевой муфты измеряется электромагнитным датчиком линейных перемещений. Муфты свободного хода (МСХ) являются обязательной составной частью трансмиссии вертолета, Конструктивно вно они вхо" дят в редуктор вертолетного ГТД и предназначаются для автоматического отключения двигателей от несущегс винта.
Т а, Такая необходимость возникает в случае отказа двигателей. При этом обеспечивается посадка вертолета на режиме авторотации или продолжение полета с одним работающим двигателем. Муфты свабодвого хода — это механизм, ведущее и ведомое звенья которого могут автоматически соединяться и разъединяться в зависимости от частоты и направления вращения этих звеньев. Наибольшее распространение получили МСХ фрикционнсга типа, для которых характерно соединение ведомогс и ведущих звеньев посредством заклинивания между ними роликов (рис. . ).
Такие муфты способны передавать большие мощности при неболь- 519 Рнс. 11.22. Муфта свободного хода: 2 — ведущий вал; 2 — ролик; 2 — ведомый аал; б — сепаратор; б — пруокииа; б лыска ших габаритных размерах, просты в устройстве и надежны в эксплуатации. Они заклиниваются при минимальном относительном смещении звеньев и легко расклиниваются. Муфты свободного хода включают в свою конструкцию прижимные устройства различного типа, назначение которых состоит в обеспечении мгновенного заклинивания муфты. Обычно это пружины различной конфигурации, воздействующие на сепаратор муфты.
Сеператор поджимает все ролики к клинообразным пазам, образованным цилиндрической поверхностью обоймы и плоской (иногда цилиндрической) поверхностью лысок звездочки. Одним из важных конструктивных параметров МСХ является угол заклинивания, выбираемый в пределах 3 ... 5' 30'. Для уменьшения габаритных размеров МСХ необходимо использовать возможно большее количество роликов и обеспечивать их полное прилегаиие к рабочим поверхностям обоймы и звездочки, Это достигается приданием роликам бочкообразной формы или за счет небольшой конусностн по концам роликов (11.
На равномерности распределения нагрузки по роликам существенно сказывается точность изготовления сепаратора и звездочки, а по мере эксплуатации — и износ сепаратора. Поэтому для уменьшения износа сепараторы часто изготавливают из стали и балансируются. Особое внимание уделяется обеспечению взаимной центровки звездочки, сепаратора и обоймы. Нарушение центровки приводит к изменению углов заклинивания у разных роликов и к перегрузке.
Рекомендуемое число роликов в муфте г𠆆†(8 ... 20) шт. Отношение внутреннего диаметра обоймы к дйаметру роликов О/«т« = 7 ... 10, а отношение длины роликов к их диаметру /„/т/ =- = 1,5 ... 4. Толщина обоймы составляет (0,8 ... 1,2) с(. Обоймы и звездочки изготовляются из стали 12Х2Н4А с закалкой, обеспечивающей твердость НГ«С ) 60, ролики — из стали ШХ-!5 520 при 61 ...
65 НГ«С,. Смазка МСХ обеспечивает уменьшение и ох лаждение муфты, работающей в режиме свободного хода. В заклинивания масло ухудшает заклиниваниетем боль режиме з ния (1), чем выше вязкость масла. Как показывают исследования усилие поджатия роликов, обеспечивающее надежное заклиниваняе муфты, должно быть тем выше, чем ниже температура масла и чем выше темп заклинивания (относительная скорость звеньев МСХ).
ЫЛ. СМАЗКА РАД!«КтОРОВ Смазка деталей и узлов редукторов служит для уменьшения потерь на трение, уменьшения изнашивания трущихся поверхностей, удаления продуктов износа, охлаждения деталей редуктора. Кроме этого, слой масла, разделяющий сопряженные зубья, демпфирует колебания валов и колес редуктора и уменьшаег динамические нагрузки. Авиационные редукторы имеют замкнутые циркуляционные системы смазки с принудительной подачей масла к наиболее ответственным и нагруженным элементам редуктора. При этом в Т Д ТВ г! эта система обычно является частью маслосистемы двигателя и прокачка масла обеспечивается главным маслонасосом двигателя. Маслосистемы редукторов вертолетных ГТД самостоятельые и включают нагнетающий и откачивающий насосы, маслоны ив.
каналы, трубопроводы и форсунки, подводящие масло к мест м а смазки. В эту систему входят также воздушно-масляный радиатор, фильтры, редукционные и перепускные клапаны, маслоемкости для сбора масла. Давление масла в нагнетающей магистрали маслосистемы редуктора составляет 350 ... 600 кПа.
Ориентировочно прокачка масла через редуктор ТВД и редуктор, вертолетного ГТД оценивается величиной 0,006 и 0,045 кг/кВт мин соответственно, а потеря масла за счет уноса его через систему суфлирования и уплотнения составляют 0,3 ... 1 кг в 1 час. Количество масла, идущего на смазку и определяющее приемлемое тепловое состояние напряженных деталей редуктора, которое оценивается температурой /в откачиваемого из редуктора масла, подсчитывается по формуле У (1 — «)ред) 0,238 (11.30) (1,— 1,) с, Здесь Ги' — мощность, передаваемая редуктором, кВт; «)р,„— коэффициент полезного действия редуктора, учитывающий потери в зацеплениях, опорах и гидравлические потери; !„ !в — температура масла на входе в редуктор и выходе из него, обычно не превышающая 90 'С и 120 ...
160 'С соответственно; ср — теплоемкость масла к Дж/кг К. Для смазки редукторов ТВД и вертолетных ГТД могут ис.- пользоваться смеси из маловязкнх и вябкнх масел псфйн«ю- 521 Таблица 114 см-4,з Марна масла СЬ1.11, З вниинп-7 в-зв Температура застывания, сС вЂ” 20 — 60 — 60 Максимально допустимая температура, аС 150 120 !20 200 Критическая нагрузка, вызываюшаи заедание, Н 500 860 440 1000 12.1.
СИСТЕМА СМАЗКИ ГТД 4,86 ~ 12,84 ~ 7,8 100 сС Вязкость, ммз?с 5000 ~ 8725 ~ 2500 — 25 'С происхождения. Так, например, для смазки двигателя и редуктора ТВД АИ-20 используется смесь из 75 % масла МК-8 и 25 % масла МС-20 1так называемая смазка СМ-4,5). Как летняя смазка, в редукторах некоторых вертолетных ГТД используется смесь из 75 % масла МС-20 и 25 % масла МК-8 (так называемая смазка СМ-11,5). Такого рода смеси масел нефтяного происхождения обладают недостаточно высокими эксплуатационными свойствами. Они недостаточно термостабильны и не обеспечивают запуска без подогрева масла в зимних условиях.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
