Устройство винта с автоматически изменяющимся шагом

 

ЮаоО 62с, 6@

ПАТЕНТ НА ИЗОБРЕТЕНИЕ

О П Лт С Л Н И Е винта с автоматически изменяющимся шагам.

К патенту ин-ной фирмы .„Эклипс Эвиэшен Корпорэшен" (EcIipse Aviation Corporation), в г. Ист Орэендже США, заявленному 23 июля 1931 года спр. о перв. М 9I399).

Действительный изобретатель нц-ц Клинтон Гэнтер Гевилл (Clinton Hunter Hav!II) О выдаче патента опубликовано 30 июня 1936 голл.

Яействив патента распространяется на 15 лет от 30 июня 1936 года. (94) Предлагаемое изобретение относится к пропеллерам, шаг которых может быть изменен в то время, как пропеллер находится в действии.

До настоящего времени предлагались нропеллеры с лопастями, вращающимися для изменения шага вокруг своих продольных осей; такие пропеллеры обладают преимуществами над типом пропеллеров, в которых шаг лопастей постоянный или не может быть регулируем во время действия.

Проектировались различные устройства, благодаря которым может быть произведено такое изменение шага иропеллера, но большая часть этих устройств управлялась вручную или механически, и степень изменения шага зависела от способностей летчика. Для устранения возможности установки шага лопастей неправильной величины было также предложено изменять шаг автоматически, используя различные силы, развиваемые пропеллером.

При употреблении пропеллера с переменным шагом в высшей степени желательно предусмотреть некоторые устройства для противодействия или уравновешивания скручивания лопастей.

Вследствие этого одной из задач предлагаемого изобретения является снабжение пропеллера, имеющего несколько лопастей, новыми средствами для изменения их шага вместе с новыми средствами для существенного нейтрализования эффекта скручивания лопастей.

Другой задачей изобретения является констр; кция пропеллера, в котором устройства изменяющие шаг лопастей, действительны для преодоления влияния скручивания на лопасти.

Следующая задача изобретения состоит в применении к пропеллеру типа с переменным шагом новых устройств, заключающих в себе жидкое тело, давление которого зависит от скорости вращения пропеллера, с целью удержания этой скорости существенно по. стрянной для данной поглощаемой энергии.

Дальнейшей задачей изобретения является конструкция пропеллера типа

7 детальныи вид в разрезе некоторых частей на фиг. 1. затворное кольцо 27, приспособленное

Пропеллер (фиг. 1 и 3) имеет не- для совместного действия с кольцом 2е сколько лопастей, приводимых в дви- и прижимным органом 28, может быть

«! жение шпончатым приводным вало"»> 11, 1 употреблено для предотвращения утечки который, в случае аэропланных уста- масла из подшипника 22. новок, может быть коленчатым валом Во время работы пропеллера произCl обыкновенного мотора вн тренн i î ro ракия.

Для соединения лопастей 10 с валом 11 так, чтобы он приводил лопасти в движение, употребляется шпончатый приводной бл:;к 12 (втулка) охватывающий вал 11, на котором он укреплен при поо езанных кон сов 13 и 14 моводимая лопастями 10 тяга употре бляется частично для изменения шага.

Для этого коренные концы каждой из лопастей снабжены укреплеными на них зубчатыми кольцами 29, и приспособлены для совместного действия с относительно неподвижными зубчатыми ейками 30, соединенными с приводным мощи пр р у, р гущих чрижиматься к соответствующим блоком 12. Для принятия этих реек косым поверхностям блока 12 при по- I могут быч ь сделаны соответствуюмощи гайки 14а, навипченной на впеш- щие отверстия в гнездах 18; закрытие нем кочце приводного вала 11. реек осуществляется при помощи крышПри желании соответствующие при- ки 31. жимные детали, как например, зажим- Во время действия пропеллера тяга ная гайка 15, могут быть употреблены лопастей и их скручивание, вследствие для закрепления гайки 14 в определен- 1 центробежной силы, заставят втулку ном положении после сборки, передвинуться вперед вдоль. приводного

Главная втулка 16, охватывающая блока, причем зубчатые кольца 19 оудут блок 12 и приводимая во вращение, катиться вдоль реек 30 и вращать . юпредусмотрена для поддержания или, пасти в их гнездах, изменяя, таким несения лопастей пропеллера 10; втул- образом, шаг винта. ка 16 может двигаться по оси вдоль Средства, приводимые в действие приводного блока 12; несколько шари- цейтробежной силой, действующие вмековых направляющих 17 (фиг. 3) по- с--е со средствами, отвечающими тяге. пропеллера, также предусмотрены для управления шагом лопастей пропеллера, и первые средства имеют такой характер, что они мо; уг действовать совместмещены между этими двумя частями для облегчения обозначенного движения.

Втулка 16 устроена таким образом, спеременным шагом,,в ко-.îðî.ì использованы новая комбинация и устройство частей для получения автоматической ., регулировки шага лопастей пропеллера таким образом, чтобы обе"печить мак- I симальный коэфициент полезного дей-, ствия в каждый момент, и одновременно с этим удерживать скорость вращения пропеллера постоянной, чтобы мотор, ведущий пропеллер, мог работать с максимальным коэфициентом полезного депствия.

На чертеже фиг. 1 изображает горизонтальный разрез части пропеллера; фиг. 2 — боковои вид пропел. лера, с частичным разрезом; фиг. 3 — концевой вид с разрезом по линии 3 — 3 I фиг. 1; — фиг. 4 — концевой вид с частичным разрезом по линии 4 — 4 частей, представленных на фиг. 1; фиг. 5 и 6— чтобы лопасти 10, коренные концы которых поддерживает втулка, могли бы с целью изменения шага вращаться вокруг их продольных осей. Втулка снабжена парой рукавов или гнезд 18, помещенных противоположно друг другу по отношению к оси вала и приспособленных к принятию коренных концов лопастей 10, снабженных прорезанными коренными муфтами 19, Между коренной муфтой и соответствующим гнездом помещаются шариковые подшипники

20 и 21; там же, между выступом 23, сделанным на коренной муфте 19, и удерживающей гайкой 24, предусмотрен опорный подшипник 22. Гайка 24 служит для удержания лопаатей в правильном положениИ в каждом гнезде, Две половины коренной муфты могут быть укреплены зажимными кольцами 25 и 26, и при желании маслоно со вторыми средствами для урегулирования шага лопастей в таком положении, что скорость мотора, ведущего пропеллер, может быть удержана существенно постоянной во время изменяющихся условий полета. Для этой цели приспособление, действующее под, влиянием центробежной силы, устроено так, чтобы эластично сопротивляться

1 тяге, помещено концентрично по отношению к приводному- валу и заключает в себе цилиндр 32 и двигающийся в нем поршень 33; чтобы иметь возможность с помощью движения этих двух частей управлять положением втулки и, сле-, довал елька, шагом лопастей, цилиндр . прикреплен винтом 34 к шайбе 35, укре- пленной на переднем конце ириводного . блока 12 и — зажатой гайкой 36, в то время, как поршень соединен с втул- кой 16 при помощи нескольких што- ков 37, симметрично расположенных, вокруг оси приводного вала. Рабочая жидкость 38, например ртуть, введена, внутрь цилиндра через отверстие, ко- торое может быть после сборки пропеллера закрыто винтом 39.

Поршень 33 снабжен отдушпым отверстием 40; все части должны быгь так соразмерены, и количество жидкости в цилиндре должно быть, таким, чтобы она занимала меньше половины свободного IlpocTpGHcTBG в цилиндре для устранения возможности потери этой жидкости через отверстие 40.

Чтобы увеличить аэродинамический коэфициент полезного действия пропеллера, цилиндр 32 может быть снабжен носовой частью удобообтекаемой формы.

Между шайбой 35 и втулкой 16 по-! мещены эластичные. средства, которые действуют совместно со средствами,, приводимыми в действие центрооежной, силой, чтобы эластично сопротивляться движению вперед втулки. Такие сред- ства могут состоя fb из нескольких рес- сор или пружин 41, помещенных вокруг приводного вала; один конец этих рессор охватывает оолтик или гвоздь 42 на втулке 16 (фиг. 5), в то время, как .другой конец их вставлен в полую часть винтового колпака 43; этот последний может быть регулируем по отношению к шайое 35, с целью изменять напряжение рессор.

Для закрепления колпака 43- приспособление против отвинчивания может быть предусмотрено когда пропеллер находится в покое, пружины 41 удерживают втулку пропеллера в заднем положении, при котором шаг лопастей бывает максимальным; этот шаг предопределяется теоретически или экспериментально для некоторых данных условий полета, например, на расстояние.

Таким образом, если рессоры 41 приспособлены. для эластичного противо- действия тяге лопастей, а средства, отвечающие центробежной силе,— для нейтрализования скручивания лопастей, изменение шага может быть сделано зависящим только от одной тяги. Между тем, самое устроиство можно при желании установить для действия в зависимости только от скручивания лопастей, уменьшив величину пружйн 41 и увеличив количество жидкости в камере или цилиндре 32. Поверхность поршня 33 может быть, если нужно, также изменена.

Внешний конец каждой из двух реек 30 поддерживается выступом 44 шайбы 35. выполненным в виде выпуклости, имеющей шаровую поверхность (фиг. 6), чтобы допустить небольшую регулировку рейки. Гайка 45, навинченная на внешний конец зубчатой рейки, слфжит для закрепления этой рейки неподвижно в урегулированном положении. Рядом с выступом 44 предусмотрен регулируемый упорный орган 46, предназна .енный для взаимодействия с упором 47 (фиг. 4 и 61, несомым втулкой l6.

Во время работы пропеллера под действием силы тяги производится вращение лопастей его 10 при помощи ус гановленных приводных соединений через втулку 16, приводного блока 1 и вала 11. Напряжение пружин 41 может быть таково, что втулка 16 нормально удерживается в своем крайнем заднем положении, при котором шаг лопастей имеет определенную максимальную величину.

Если мотор, с целью развития максимальной мощности, действует с открытой дроссельнои заслонкой, а аэроплан и ходится в по;ое, и если скорость мотора увеличивается, то тяга, производимая лопастями пропеллера, и их скручивание также увеличатся и произведут движение втулки против действия пружин 41, чтобы уменьшить шаг лопастей.

Действительное скручивание вращающйхся лопастей пропеллера есть a,lãåбраическая сумма скручиваний, производимых центробежной силой и аэродинамической силой, первая из которых стремится его увеличить. Так как первая сила гораздо больше, lo в результате получается движение втулки впе- 1 ред и уменьшение шага лопастей. Это изменение шага производится при по-, мощи зубчатого колеса 29, несомого j коренным концом каждой кз лопастей; и зубчатыми рейк :ми 30, соединен="-,. и.; с приводным блоком.

Если шаг лопастей уменьшаетс на груьч 8 мотора уменьшается, благода1ря, увеличивающемуся скольжению пропел- лера, и, как следстви этого, скорость вращения мотора и пропеллера оудет увеличиваться. Центробежная сила, раз- I виваемая во время вращения пропеллера и действующая на жидкость 38, застав:.1т последнюю принять в цилиндре 32 положение, показанное на фиг. 1 центробежная сила производит в жидкости гидростатическое давление, действующее через поршень 33 и штоки 37, 1 соединяющие этот поршень с втулкой,1 пропеллера, заставляя эту последнюю, двигаться обратно; эта сила, таким . образом, действует противоположно тяге, которая производит движение, втулки вйеред. Так как гидростати- ческое давление рабочей жидкости

1 меняется как квадрат числа оборотов пропеллера, понятно, что сила, с которой поршень 33 сопротивляется движению втулкй вперед, меняется прямо пропорционально квадрату числа оооротов пропеллера. Таким образом, когда скорость вращения пропеллера стремится увеличиться в ответ на уменьшение шага гидростатическое давление стремится увеличиться и двигать втулку назад, чтобы увеличить шаг, удерживая, таким образом нагрузку мотора неизмененной, Если средств .:,, зависящие от центробежной силы, установлены, чтобы нейтрализовать скручивание лопастей, та пружины 41 могут оыть предназначены для эластичного сопротивления, вижению втулки, отвеча ощему тяге пропел 1ера, что Особенно выгодно для эрОплзнных установок> для которых желательно получить м11ксиыальныЙ коэфициент и.",лезного действия.

С.ила, изменяющая шаг, есть ".:.e=.льтиру1ощая сила противодемству1О1цв сил, ;1роизводимых тягой и вентробежной силой, и каждая из них может быть регулируема и устанавливаема соответственным изменением напряжения пружин 41 или изменением количества жидкости в цилиндре 32.

Предмет изобреэення.

Винт с автоматически изменяющимся гом со скользя ей по вт лке в л ша щ а а втулкой лопастей, соединенных зубчатой передачей, отличающийся тем, чтовтулка 16 (фиг. 1} лопастей 10 винта соединена штоками 37 с поршнем 33 цилиндра 32, закрепленнаго на шайбе 35 втулки 12 вала мотора для ограничения хода втулки 16 вдоль вала гидростатическим давлением жидкости на поршень вследствие центробежной силы с целью: нейтрализации действия крутящего момента лопастей 10.

К патенту ии-ной фирмы „Эилипс в1 э.пен

В (ппорашен" Р," 47вИ ч

Тип. „!!ром .:олиграф". Тамбовская, 12. Зак. 2970

Устройство винта с автоматически изменяющимся шагом Устройство винта с автоматически изменяющимся шагом Устройство винта с автоматически изменяющимся шагом Устройство винта с автоматически изменяющимся шагом Устройство винта с автоматически изменяющимся шагом 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к вертолетостроению, а именно к несущим винтам вертолетов

Изобретение относится к вертолетостроению, а именно к способам изготовления несущих винтов вертолетов

Изобретение относится к области авиации и касается узла лопасти воздушного винта для изменяющих шаг вдоль осевого направления лопастей воздушных винтов (2) самолетов

Изобретение относится к авиационной технике, в частности к втулкам воздушного винта изменяемого шага с механизмом автоматического флюгирования лопастей

Изобретение относится к области авиации, более конкретно к турбовинтовому двигателю, имеющему винт с лопастями с изменяемым шагом
Наверх