Блок понижения частоты вращения воздушного винта - Propeller speed reduction unit
А блок понижения частоты вращения воздушного винта это коробка передач или устройство ремня и шкива, используемое для уменьшения производительности число оборотов в минуту (об / мин) от более высоких оборотов на входе силовой установки.[1] Это позволяет использовать небольшие смещение двигатели внутреннего сгорания повернуть воздушные винты в пределах эффективного диапазона скоростей.
История и работа
В Братья Райт признали необходимость редуктора винта в 1903 году, но в основном он не использовался в авиационных двигателях до тех пор, пока в 1920-х годах не были разработаны более крупные двигатели.[1] Большие двигатели с высокими частотами вращения коленчатого вала и выходной мощностью требовали редукции гребного винта, пилоты отмечали увеличение летно-технических характеристик аналогичных самолетов, оснащенных понижающей передачей.[1]
Типы
Типы редукторов частоты вращения воздушного винта включают:[1]
- Цепной привод
- Однократное сокращение или цилиндрическое прямозубое колесо
- Внутренняя прямозубая шестерня
- Фарман или же скос планетарный тип
- Фиксированная солнечная шестерня
- Фиксированная внутренняя шестерня
- Ремень безопасности
- Эпициклическая передача
Варианты дизайна
В Роллс-Ройс Сокол двигатель 1915 г. эпициклический редуктор гребного винта, содержащий схватить предназначен для ограничения максимального крутящий момент, тем самым защищая редукторы.[2] Позже Мерлин двигатель той же компании использовал редукторы противоположного вращения, чтобы обеспечить пропеллеры встречного вращения для двухмоторных самолетов это гораздо более дешевый метод, чем проектирование и изготовление двигателей для работы в противоположных направлениях.[3]
Проблема с соединением коробок передач с двигателями внутреннего сгорания связана в первую очередь с торсионным резонанс которые могут развиваться с определенной скоростью. Нагрузка на гребной винт и редуктор может изменять резонансные частоты коленчатого вала, что позволяет крутильные колебания для быстрого увеличения до высоких уровней при определенных скоростях вращения. Меры, принятые конструктором для уменьшения крутильных резонансов в исходной конструкции двигателя, могут оказаться неэффективными, если резонансная частота будет изменена с помощью редуктора. Муфты и / или гибкие муфты иногда используются для предотвращения выхода крутильного резонанса на опасный уровень.
В Континентальная тиара серии двигатели использовали одну передачу для привода гребного винта и распредвал, это позволяло гребному винту работать на половине оборотов двигателя.[4]
Приложения
Использование понижающей передачи пропеллера было очень распространено во время пика использования поршневых двигателей в авиации (с 1930-х по 1940-е годы), при этом практически все самые мощные поршневые двигатели, когда-либо построенные для использования в самолетах, были разработаны для использования понижающей передачи.
Использование редуктора является обычным явлением при строительстве экспериментальных самодельный самолет когда можно использовать автомобильные двигатели. Эти двигатели, помимо их более низкой стоимости, обычно имеют меньший рабочий объем, чем специально разработанные двигатели легких самолетов, и развивают пиковую мощность при высокой мощности. число оборотов в минуту (об / мин), обычно выше 4000 об / мин. Традиционные авиационные двигатели, в которых гребной винт обычно крепится непосредственно к коленчатому валу двигателя, развивают пиковую мощность, близкую к максимальной безопасной и эффективной скорости для гребного винта - от 2500 до 3000 об / мин. Эта скорость считается типичной максимальной частотой вращения для винта одномоторного самолета из-за необходимости поддерживать скорость конца гребного винта ниже скорости звука.
В авиационных двигателях, сертифицированных на заводе, также используются редукторы, являющиеся неотъемлемой частью их конструкции. В Cessna 175 использовал редуктор, который является частью Континентальный ГО-300 двигатель в то время как Helio Courier и несколько Бичкрафт близнецы, среди прочего, использовали приспособленный Lycoming GO-435 и GO-480. Много легкий спортивный самолет использовать двигатели от Rotax такой как Rotax 912 который включает редуктор с зубчатой передачей.