«Готовь сани».
Многие из читателей, наверное, помнят материалы, опубликованные под таким заголовком в №9 за 1968 год.
Конструкторы-любители рассказали тогда о нескольких аэросанях самостоятельного изготовления.
Подборка, посвященная аэросаням, вызвала большой интерес у читателей.
В редакцию пришло много писем, авторы которых просят подробнее рассказать об интересных новинках любительского конструирования аэросаней.
Выполняя пожелания наиболее многочисленной группы читателей, мы в этом номере публикуем статью об устройстве винтомоторной группы аэросаней, построенных слесарем из города Подольска Московской области В. ДЕНИСОВЫМ. Эту конструкцию вполне можно применить и на аэроглиссерах.
Большинство любителей, строящих аэросани и аэроглиссеры, используют воздушные винты блочного типа. Они изготавливаются из деревянной (иногда клееной) болванки и имеют постоянный, заданный конструктором шаг лопастей. Воздушные винты рассчитывают на определенную скорость движения. На заданной скорости винт должен иметь наибольший коэффициент полезного действия, то есть наибольшую тягу. На любой другой скорости его к.п.д. будет уменьшаться.
Если же иметь возможность в зависимости от условий движения изменять шаг, то можно устанавливать наивыгодное положение лопастей для любой скорости.
Такой механизм управления шагом винта с механическим приводом сконструировал слесарь из подмосковного города Подольска В. Ф. Денисов. Его винт — универсальный, с двумя лопастями; он годится для установки на двигатели ИЖ-49, ИМ-56, а с четырьмя лопастями — к двигателям М-72, М-61, М-62 и К-750.
ЛОПАСТИ ВИНТА (рис. 1) изготовлены из листового дюралюминия с соответствующей термической обработкой (рис. 2).
Каждая лопасть снабжена хвостовиком 19, который на двух подшипниках 21 посажен в корпус винта 20. На вал винта на шпонке 42 устанавливается (в зависимости от принятой конструктором схемы передачи усилия от двигателя на вал винта) цепная звездочка или шкив с канавками, проточенными под клиновидные ремни.
От продольного перемещения по валу шкив или цепная звездочка предохраняются установленным на резьбе, выполненной в ступице, контровочным винтом 11. На конце хвостовика лопасти, на шпонке 33 посажен поводок 35, затянутый вместе с внутренними обоймами подшипников гайкой.
Поводок соединяется с ползунком резьбовой муфтой, которая состоит из самой муфты 32, имеющей правую и левую резьбу резьбового наконечника 31 и вилки 34.
Резьбовая муфта при ее вращении (за счет наличия правой и левой резьбы) изменяет длину соединения и позволяет регулировать угол установки лопасти по отношению к ползунку.
Ползунок посажен на шпонке 23 на вал-штуцер 41, ввернутый на резьбе в вал винта. Ползунок вращается вместе с валом винта, но может перемещаться продольно в пределах необходимого по конструкции «хода».
В ползунке гайкой 27 по наружной обойме закрепляются два шариковых подшипника 26. В их внутреннюю обойму входит хвостовик штока управления 6, закрепляемый гайкой 28. Гайка 28 контрится шплинтом 29. Шток управления шагом винта на втором конце имеет крупную трапецеидальную резьбу, которой он ввертывается в ответную резьбу, выполненную в ползунке 4. На том же конце штока, на четырехграннике, болтом 1 с шайбой крепится тросовый барабан 3. Трос управления через ролики подводится от барабана на ведущий шкив, расположенный у сиденья под рукой водителя.
Вращая тросом барабан 3, водитель может вворачивать или выворачивать шток управления из винтового ползунка, тем самым перемещая ползун по валу и, следовательно, изменяя углы установки лопастей воздушного винта.
Такая система управления надежно фиксирует заданное положение лопастей. Тем же механизмом водитель имеет возможность установить лопасти винта и в положение реверса, то есть на отрицательную тягу для движения аэросаней задним ходом или для торможения машины.
Торможение машины реверсом, как показала практика эксплуатации аэросаней промышленного производства «Север-2» и «Ка-30», наиболее эффективна по сравнению с другими типами тормозов (штырьевых, ногтевых, лопаточных и т. п.).
Но при использовании реверса для торможения требуется быстрое (в течение 2—4 сек.) переключение винта с положительной на отрицательную тягу. Описанная выше конструкция управления не обеспечивает этого требования. Поэтому для быстрого изменения направления тяги шток управления 6 ввертывается в винтовой ползунок 4, который, в свою очередь, имеет возможность продольного перемещения в прорезной гайке 7.
Прорезная гайка 7 ввертывается в корпус опорного подшипника 9, зажимая наружную обойму, и контрится винтом 8.
Резьбовой ползунок 4 приливами входит в продольные прорези гайки 7. Приливы одновременно соединяются и с качалкой 45, входя концевиками в фигурные прорези качалки.
Качалка закрепляется осевым валиком на ушках, приваренных к прорезной гайке 7. При нажатии на качалку в направлении стрелки «1» она перемещает винтовой ползунок 4 со штоком управления 6 в крайнее положение (на рис. 2 обозначено пунктиром).
При необходимости «срочного торможения» это приспособление позволяет водителю мгновенно переводить лопасти винта в положение реверса.
Следует рекомендовать строителям при изготовлении всех механических деталей выполнять их с плавными переходами, избегая подрезки, особенно в местах резкого изменения сечений.
УСТАНОВКА ЛОПАСТЕЙ ВИНТА ПРИ СБОРКЕ
Необходимо, чтобы углы установки всех лопастей были одинаковыми. Неправильная установка лопастей вызывает тряску, что приводит к преждевременному износу деталей механизма, а иногда к поломкам механизма.
РЕГУЛИРОВКУ НУЖНО ПРОИЗВОДИТЬ СЛЕДУЮЩИМ ОБРАЗОМ:
1. Установить винт в положение максимально большого шага (на рисунке показано это положение). В этом положении деталь 4 упирается отростками-ползунами «М» в гайку 5, а ползун регулируется муфтами 32 так же до упора в деталь 41. В этом положении поводок 35 и соответственно хвостовик лопасти 19 должны располагаться под углом 30° к плоскости вращения винта. Этот угол точно проверяют для каждой лопасти.
2. После проверки муфта 32 для предотвращения самопроизвольного отворачивания контрится вязальной (мягкой) проволокой.
3. Вращая барабан 1, подобрать наивыгоднейший угол установки лопастей. При этом желательно — в зависимости от мощности двигателя — получить максимально возможную тягу при работе винта на месте, то есть без поступательного движения машины.
Угол атаки лопасти должен равняться 12—15°. Это и будет основной рабочий угол винта. При движении аэросаней против ветра или на большой скорости можно, вращая барабан 1, увеличить угол атаки, что позволит повысить тягу для данных условий движения.
4. Для включения реверса — экстренное торможение, рычагом 45 ползунок 4 переводится в положение «реверс». Привод рычага желательно выполнять тросом от ножной педали — педали тормоза, расположенной под ногой водителя машины.
На рычаг следует ставить пружину (на рис. не показана), которая постоянно оттягивает его в исходное положение.
И. ЮВЕНАЛЬЕВ,
инженер