Приводное устройство лопастей модели махолета

 

Изобретение относится к области экспериментальной аэродинамики и может быть использовано при создании моделей аппаратов машущего полета - махолетов. Целью изобретения является уменьшение ударных нагрузок при упрощении конструкции приводного устройства и повышение эффективности . Приводное устройство лопастей махолета состоит из механизма вращения приводного вала, включающего двигатель (на фиг. не показан) и вариатор 3, а также механизма формирования траектории лопастей при движении их вверх и вниз. Приводной вал 5 выполнен ступенчатым с изогнутыми концами 6, к которым с помощью подшипников 7 прикреплены лопасти 8, выполненные в виде жесткой рамы 9, обшитой эластичным материалом. Механизм формирования траектории движения лопастей выполнен в виде качалки с U-образным карманом 12 и прорезью 13, через которую проходит колено 14 ступенчатого вала 5. Напротив U-образного кармана 12 в плоскости движения качалки 10 размещена дугообразная направляющая 15, жестко соединенная с кронштейном 11. При этом на колено 14 ступенчатого вала 5 посредством подшипников 1.8 насажен ползун 19 с обкатывающими роликами 20. Ползун заключен в U-образный карман 12, а на изломе колена 14 установлен карданный шарнир 22, пара звеньев 23 которого жестко прикреплена к ползуну 19, а другая пара звеньев (на фиг. не показана) жестко прикреплена к основанию жесткой рамы 9 лопастей 8. 8 ил. сл с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК . (l9) ())) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР ажсееэее

«Э (1А%6НВ 4О

T ю иасап

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (Л

Ы

)СО О (21) 4180556/63 (22) 12.01.87 (46) 23.04.92. Бюл. М 15 (71) Высокогорный геофизический институт

Госкомгидромета СССР (72) Л.И.Атланов (53) 688.72(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

% 1052248, кл. А 63 Н 27/00, 1982. (54) ПРИВОДНОЕ УСТРОЙСТВО ЛОПАСТЕЙ МОДЕЛИ МАХОЛЕТА (57) Изобретение относится к области экспе риментальной аэродинамики и может быть использовано при создании моделей аппаратов машущего полета — махолетов. Целью изобретения является уменьшение ударных нагрузок при упрощении конструкции приводного устройства и повышение эффективности. Приводное устройство лопастей махолета состоит из механизма вращения приводного вала, включающего двигатель (на фиг. не показан) и вариатор 3, а также механизма формирования траектории лопаИзобретение относится к экспериментальной аэродинамике и может быть использовано при создании моделей аппаратов машущего полета — махолетов.

Наиболее близким по технической сущности к заявленному объекту является приводное устройство лопастей махолета

Панкевича Г.Е., содержащее механизм вращения роторов модели, планетарные механизмы вращения лопастей с передаточным отношением 1:2, каждый из которых включает центральную шестерню и сателлит, жестко связанный с соответствующей лопа(sx)s В 64 С 33/02, А 63 Н 27/00 — — ? )9 2 стей при движении их вверх и вниз. Приводной вал 5 выполнен ступенчатым с изогнутыми концами 6, к которым с помощью подшипников 7 прикреплены лопасти 8, выполненные в виде жесткой рамы 9, обшитой эластичным материалом. Механизм формирования траектории движения лопастей выполнен в виде качалки с U-образным карманом 12 и прорезью 13, через которую проходит колено 14 ступенчатого вала 5.

Напротив U-образного кармана 12 в плоскости движения качалки 10 размещена дугообразная нап равляющая 15, жестко соединенная с кронштейном 11. При этом на колено 14 ступенчатого вала 5 посредством подшипников 18 насажен ползун 19 с обкатывающими роликами 20. Ползун заключен в U-образный карман 12, а на изломе колена 14 установлен карданный шарнир 22, пара з вен ьев 23 которого жестко и рикреплена к ползуну 19, а другая пара звеньев (на фиг. не показана) жестко прикреплена к основанию жесткой рамы 9 лопастей 8. 8 ил. стью, и корректирующие механизмы движения лопастей при перемещении их вверх для роторов, каждый из которых включает закрепленный на валу ротора кулачок, ползун, две зубчатые передачи, шестерни которых соосно установлены и связаны.с соответствующими центральными шестернями планетарных механизмов, и две зубчатые рейки (1). Кулачок имеет рабочую поверхность, образованную направленными в разные стороны спиралями Архимеда равного подъема, а ползун выполнен в виде рамки с роликами, заключен в корпус под"., 1728086 шипника и кинематически связан с кулачком. При этом рейки укреплены на ползуне и расположены друг против друга. Каждая лопасть представляет собой жесткую раму, обшитую гибким эластичным материалом.

Известное устройство (1) позволяет при движении лопастей вверх ориентировать последние по касательной к траектории их планетарного вращения, уменьшив при этом сопротивление воздуха.

Недостатком данного приводного устройства является сложность его конструкции".всл ие:.наличия всевозможных механи ащения роторов, лопастей, корректирующих механизмов, шестеренчатых передач, сателлитов, кулачков со сложным профилем. Это практически исключает возможность создания малоразмерной модели махолета с качественно высокими техническими характеристиками и малым весом, Особенно сложным для изготовления является механизм коррекции движения лопастей, содержащий кулачок с рабочей поверхностью в виде спиралей Архимеда.

Целью изобретения является уменьшение ударных нагрузок при упрощении конструкции и ри Водного устройства и повышение его эффективности.

Поставленная цель достигается тем, что в известном приводном устройстве лопастей модели махолета, включающем механизм вращения с приводным валом и механизм формирования траектории движения лопастей при перемещении их вверх и вниз, а также ползун приводной. вал выполнен ступенчатым с изогнутыми концами, к которым на подшипниках прикреплены лопасти, а механизм формирования траектории выполнен в виде качалки с U-образным карманом на конце и прорезью, через которую пропущено колено ступенчатого вала, причем напротив кармана в плоскости движения качалки размещена дугообразная направляющая, при этом ползун посажен на колено ступенчатого вала с помощью подшипника и заключен в U-образный карман, а на изломе колена ступенчатого вала установлен кольцевой карданный шарнир, одна пара звеньев которого жестко связана с ползуном, а другая пара — с основанием лопасти.

На фиг,1 изображено приводное устройство при виде сбоку; на фиг.2 — разрез

А — А на фиг.1; на фиг.3(а-е) — кинематика движения лопастей махолета.

Приводное устройство содержит размещенный в корпусе 1 механизм движения лопастей, состоящий из двигателя 2, вариатора 3 и центрального вала 4, передающего

55 движение от двигателя 2 к вариатору 3. Вариатор 3 содержит ступенчатый вал 5 с изогнутыми концами 6, размещенными симметрично друг относительно друга. К каждому изогнутому концу 6 ступенчатого вала 5 с помощью подшипников 7 прикреплена лопасть 8, выполненная в виде жесткой рамы 9, обшитой эластичным материалом типа "лавсан". Приводное устройство содержит также механизм формирования траектории движения лопастей 8, состоящий из качалки 10, прикрепленной шарнирно к корпусу 1 с помощью кронштейнов 11, Качалка

10 содержит на свободном конце U-образный карман 12, а также продольную прорезь

13, через которую проходит колено 14 ступенчатого вала 5. Напротив кармана 12 в плоскости движения качалки 10 размещена дугообразная направляющая 15, жестко соединенная с кронштейнами 11, например, посредством осей 16 с фиксирующими винтами 17. На колено 14 ступенчатого вала 5, содержащее подшипник 18, насажен ползун 19 с обкатывающими роликами 20, который заключен в U-образный карман 12.

Обкатывающие ролики 20 прикреплены к ползуну 19 с помощью пальцев 21. На изломе колена 14 ступенчатого вала 5 установлен кольцевой карданный шарнир 22, пара звеньев 23 которого жестко прикреплена к ползуну 19, а другая пара звеньев 24 жестко прикреплена к основанию жесткой рамы 9 лопасти 8.

Приводное устройство лопастей модели махолета работает следующим образом.

Вращение от двигателя 2 к вариатору 3 передается с помощью центрального вала 4.

Вариатор 3 обеспечивает возможность плавного регулирования числа оборотов ступенчатого вала 5, при вращении которого вокруг собственной оси приводятся в движение лопасти 8, ползун 19 и качалка 10 с

U-образным карманом 12. За один полный оборот ступенчатого вала 5 качалка 10 совершает одно полное качение. При этом, как показано на фиг.3, U-образный карман в верхнем крайнем положении-примыкает к верхнему открытому концу дугообразной направляющей 15, а в нижнем крайнем положении — к нижнему концу дугообразной направляющей 15. Движение вверх и вниз качалке 10 передается от колена 14 ступенчатого вала 5, установленного в продольную прорезь 13 качалки 10. B процессе вращения ступенчатого вала 5 в верхнем крайнем положении ползун 19 вкатывается в U-образный карман 12 и вместе с ним перемещается до нижнего крайнего положения, после чего вкаты ва ется в дугообразную на п ра вляющую 15 и проходит в ней до верхнего край1728086 него положения, разворачиваясь при этом примерно на 180О, и затем входит e U-образ-. ный карман 12. При этом лопасть 8, строго следуя положению ползуна 19, под действием кольцевого карданного шарнира 22 проходит путь от верхнего положения до нижнего, находясь почти в горизонтальном положении, а при движении ползуна 19 по дугообразной направляющей 15 снизу вверх лопасть 8 проходит путь ребром к воздушному потоку. Со следующим оборотом ступенчатого вала 5 процесс повторяется.

Формула изобретения

Приводное устройство лопастей модели махолета, содержащее механизм вращения с приводным валом, механизм формирования траектории движения лопастей при перемещении их вверх и вниз, а также ползун, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью уменьшения ударных нагрузок при упрощении конструкции приводного устройства и повышения его эффективности, приводной вал выполнен ступенчатым с изогнутыми

5 концами, к которым на подшипниках прикреплены лопасти, а механизм формирования траектории движения каждой лопасти выполнен в виде качалки с U-образным карманом на конце и продольной прорезью, 10 через которую пропущено колено ступенчатого вала, а напротив кармана в плоскости движения качалки размещена дугообразная направляющая, при этом ползун насажен на колено ступенчатого вала с помощью под15 шипника и заключен в U-образный карман, а на изломе колена ступенчатого вала установлен кольцевой карданный шарнир, одна пара звеньев которого жестко связана с ползуном, а другая пара жестко связана с

20 основанием лопасти.

1728086 k".. 3

Соста вител ь В. Сергеев

Техред М.Моргентал Корректор Н;Ревская

Редактор А.Зробок

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 1370 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5