Далин В.Н. Конструкция вертолетов (553618), страница 28
Текст из файла (страница 28)
На вертолетах, у которых расстояпио от рычагов управления в кабине до ГУ невелико, механическуго проводку целесообразно выполнять жесткой, т.е. с применением тяг и качалок. Опыт конструирования показывает, что жесткую проводку до необратимого ГУ длиной выше 15 м н с количеством шарпиров болоо 40 делать нецелесообразно. В такой длинной проводке па ручке управления ощущаетсв чрезмерное трение, превышающее 20 — 30 П, возникают недопустимые люфты и упругие деформации. 169 Рис. 3.13З..Жесткие тяги системы управления и их элементы: а — основные типы тяг; б — тяги с пружинными устройствами и концевым выключателем; в — пружинный наконеюшк с концевым выключателем: 1 — кронштейне 2 — концевой выключатель; 3 — регулировочный болт; 4 — кронштейн; 5 — наконечник; 6, 9 — упоры; 7 — корпус;  — пружина; г — шарнирное звено: 1 — ушко с хвостиком; 2, 3 — гайки; 4 — шарикоподшипники; 5 — уплотнение 170 Для искшочония заедания в шарнирах соединительных тяг с качалками при их монтаже и при деформации каркаса вертолета от пагружепия в полете между вилкой и ухом соединения предусматривается зазор, а в ухо наконечника тяги устанавливается самоориентирующийся подшипник.
Тяги механической проводки (рис. 3.13.3) выполняются из труб алюминиевого сплава с обягатыми концами, в которые ввертызаются наконечники. Жесткие тяги перемещаются в направляющих роликах или подвешиваются на качалках (рис. 3.13.4). Кронштейны направляющих роликов и качалок изготавливаются из магниевых сплавов литьем или штамповкой. Типы качалок и конст- шпангоут Рис. 3.13.4. Поддерхившощие элементы хесткой проводки с поступательным двихепием тяг: а — соединение тяг на двойных проушинах поддерживающих качалок (поводков)1 й — соединение тяг на двойных наконечниках, поводки— с одинаковыми проушинами; в — роликовые направляющие; справа показано сечение по одной тяге и разрез верхнего ролика„ ойеспечившощего регулировку узла: 1 — ролик; 2 — эксдеьиприковый валик-регулятор; 3 — стопор; 4 — тяга; 5 — нихние нерегулируемые ролики 171 рукция подшипниковых узлов приведена на (рис.
3.13.5). Качалки управления выполняются штампованными из магниевых и алюминиевых сплавов. В пожароопасных отсеках, а также в силовой части проводки управления тяги выполняются сварными из стали. Тяги должны иметь минимальную массу и при сжатии пе терять устойчивость (общую и местную). При общей потере устойчивости, в пределах применимости формулы Эйлера, критическое напряжение определяется выражением 1,2ЕЮ кр.а 2 где Š— модуль упругости;  — внешний диаметр трубы; длина тяги.
Рассмотрим работу на продольный изгиб двух труб равной массы, но равных диаметров и толщин стенки. Для повышения а „„„увеличивают диаметр, уменьшая толщипу трубы. Однако при етом в тонкой станке может возникнуть местная потеря устойчивости: В,ЭУ~Е32 и крм 772 где Й вЂ” коэффициент, зависящий от формы и геометрии сечения тяги (берется по справочнику); 5 — толщина стенки трубы. Учитывая общую и местную потери устойчивости, размеры сечения тяги выбираются из условия кр.о кр.м кр.а ' Внешние периодические силы могут вызвать в тягах управления вынужденные колебания.
Формы (тона) колебаний шарнирной закрепленной тяги проводки управления бывают гармоническими, затухающими и возрастающими. При совпадении частот вынужденных и собственных колебаний возникает резонанс, который может вызвать обрыв тяг. Вынужденные колебания, таким образом, определяют динамическую прочносгь тяги.
Для устранения вибрации необходимо собственную частоту колебаний тяг подбирать возможно дальше от частот возмущающих сил. Собствепная частота колебаний тяги с шарнирно опертыми концами при осевой нагрузке определяется по формуле 172 Рис. 3.14.5. Установка качалок и присоедине>сие к ним тяг: а — дифференциальный узел; б — установка качалок ручного управления в редукторном отсеке; в — типовая установка качалок в хвостовой балке; Л вЂ” шарнирная опора тяги с самоустанавливаюьцимся подишпником; Б — шарнирная опора с двумя радиальными подшипниками; г — шарнирная опора тяг 173 где Н! — жесткость тяги на изгиб; т — погонная масса тяги; Р— осевое усилие в тяге (сжатие, растяжение); Р, — критическая сила сжатия тяги.
Как видно из формулы, при сжатии (- Р) собственная частота тяги уменьшается, а аффективным способом ее повышения является уменьшение длины тяги. Необходимо, чтобы собственная частота колебаний всех тяг проводки управления па зксплуатационпом режиме работы двигателя не была равна п, и 2 и,, а отличалась бы от них примерно на й 300 — 400 об/мин. (Здесь из — частота вращения турбины двигателя (винта) на эксплуатационном режиме.) Тросовая проводка Силовая тросовая проводка (рис.
3.13.6) от ГУ примепяется и различных каналах управления. Как правило, она дублирована, что повышает надежность управления и жесткость проводки. Тросовая проводка с болыпими ходами проще, имеет мепыпузо массу и габариты, чем жесткая с тягами и качалками. В качестве исполнительных механизмов используются самотормозящиеся виптовыс пары, располагасмые непосредственно у 'РВ и стабилизатора.
Зти пары исключазот нагружение тросовой проводки знакопеременными усилиями. Кроме того, они обеспечивают надежное фиксирование лопастей винта и стабилизатора в заданном положении. Зто облегчает решение задач, связанных с флаттером. Повысить жесткость проводки управления без увеличения массы ее конструкции можно путем применения тросовой проводки с сильно увеличенными ходами — 1000 мм и более. При этом соотвстственно уменьшается нагрузка на проводку.
ЬР Жесткость проводки определяется из отношения й= — (где Ьх Л Р вЂ” усилие на рычаге управления; й х — перемещение рычага управления под действием усилия ЬР в результате деформации проводки). Величина жесткости определяется только для послебусторной проводки в соответствии с коэффициентом передачи, приведенной к рычагу управления. Ненагруженная проводка до ГУ считается абсолютно жесткой. рассмотрим методику определения основных параметров тросовой проводки с большими ходами на участке за силовым ГУ. Диаметр троса и величина хода определязотся требованиями статической прочности и жесткости проводки.
В основной системо Рис. 3.13.6, Конструктивные элеяенты тросовой проводки: а — соединение тросов с втулочпо-роликовой цепью; б — роликовая направлпоьцая тросовой проводки: 1, 5 — тросьц 2 — пако>сеннике 3 — втулочно-роликовая цеиь; 4 — металлизация; б — текстолитовые ролики; 1 — ограничитель; д — кротитейи управления используются тросы диаметром более 3 мм, а конструкция предусматривает защитное устройство предотвращения от соскальзывания или смещения тросов.
Трубчатая направляющая пе должна вызывать изменение направления тросе бойее чем на 3'. В состав системы управления следует таньке включить средства для визуального осмотра каж- 175 дой трубчатой направляющей, ролика, зажима или тандера. Согласно нормам прочности расчетное усилие для проводки на участке за ГУ Р„„„„„= 1,5Рг„ар, отсюда расчетное усилие по тросу Р „= ~р Р рзст „р (у — коэффициент передачи от ГУ к тросовой проводке).
Жесткость проводки оценивается при эксплуатационной нагрузке. Для повышения надежности тросовую проводку делают дублированной. При этом статическая прочность определяется по одному тросу, а оценку жесткости проводят по обоим. Суммарное усилие в тросах при действии эксплуатационных нагрузок тр= О э л где Ро — усилие предварительного натяжения тросов, предотвращающее провнсание при действии эксплуатационных нагрузок; Р, — усилие в тросах при действии эксплуатационной нагрузки; Р— усилие в тросах, возникающее при деформации фюзеляжа я в случае, когда расположение проводки не совпадает с осью хтесткости фюзелянта.
Обычно фюзеляж вертолета и тросы сделаны из различных материалов, поэтому на предварительное латянтение троса оказывает влияние изменение температуры. Учитывая это абстоятольство, Ро следует выбирать при максимально допустимых отрицательных температурах. Для того чтобы при положительных температурах конструкции натяжение тросов пе было слишком большим для вертолетов как невысотпых ЛА, можно рекомендовать сезонную регулировку натяжения тросов (для летнего и зимнего периодов). В атом случао максимальный перепад температур не будет превышать 60'С, а изменение натяжения троса определится по формуле АР= (пф — сс,р)АГАР, где аф и и — коэффициенты линейного расширения материала тр фюзеляжа и троса соответственно; А 1 — изменение температуры; Р— площадь сечения троса; ту — модуль упругости троса.