Измерительная головка прибора для аэродинамических испытаний моделей соосных воздушных винтов

СОЮЗ СОВЕ ГСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК С 5)5 6 01 М 9/00 ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР(ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНК АВТОРСКОМУ СВИ,цЕТЕЛЬСТВУ(71) филиал Центрального аэрогидродинамического института(56) Авторское свидетельство СССР М 133642, кл. 6 01 М 9/06, 1960.Гоплин С.М. Технические заметки ЦАГИ М 11:, Описание прибора В, с, 4-8, фиг, 2-11.(54) ИЗМЕРИТЕЛЬНАЯ ГОЛОВКА ПРИБОРА ДЛЯ АЭРОДИНАМИЧЕСКИХ ИСПЫТАНИЙ МОДЕЛЕЙ СООСНЫХ ВОЗДУШНЫХ ВИНТОВ(57) Изобретение относится к экспериментальной аэродинамике, преимущественно к испытаниям в аэродинамических трубах соосных воздушных винтов, Цепь - расширение экспериментальных возможностей при повышении диапазона частот вращения, а также повышение безопасности в случае аварийного разрушения винтов-моделей, Измерительная головка прибора для аэро 4 7.Ы 2181698 О А 1 динамических испытаний моделей соосных воздушных винтов содержит сплошные вал 1 заднего винта-модели 2 и вал 3 переднего винта модели 4, выполненные соответственно двух- и трехопорными и содержащие в своей усиленной части по два осесимметричных продольных паза, в которые введены радиальные шарикоподшипники 5 - 8 пальцев 9 - 12, жестко закрепленных в гильзах 13, 14, несущих ведомые шестерни 15, 16, Гильзы 13, 14 охватывают валы с гаран тированным зазором и установлены концентрично валам посредством радиальных шарикоподшипников 17, 18 и 19, 20 в трубчатых качалках 21, 22, Оси поворота качалок выполнены в виде пальцев 23, 24 и 25, 26, размещенных в плоскости пальцев гильз и введенных в радиальные шарикоподшипники 27 и 28, закрепленные в корпусе измерительной головки 29, и в шарикоподшипники 30 и 31, закрепленные в ступицах ведущих шестерен 32 и 33, Поворот качалок стеснен тензодинамометрами 34, 35, связывающими качалки с корпусом измерительной головки, 2 ил.Изобретение относится к экспериментальной аэродинамике, преимущественно к испытаниям в аэродинамических трубах соосных воздушных винтов,Целью изобретения является расширение экспериментальных возможностей при повышении точности измерения зэ счет расширения диапазона частот вращения, а также повышение безопасности в случае аварийного разрушения винтов-моделей,На фиг, 1 изображена схема измерительной головки прибора для аэродинамических испытаний моделей соосных воздушных винтов; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1.Сплошной вал 1 заднего винта-модели 2 и сплошной вал 3 переднего винта-модели 4 содержат на участках большего диаметра по два осесимметричных продольных паза. В пазы введены радиальные шарикоподшипники 5, 6, 7, 8 пальцев 9, 1, 11, 12, жестко закрепленных в гильзах 13, 14 ведомых нестерен 15, 16, Оси пальцев каждой гильзы перпендикулярны оси валов и располокены в единой плоскости осесимметрично, Гильзы охватывают валы с гарантированным зазором и установлены концентрично валам посредством радиальных шарикоподшипников 17, 18, 19, 20 трубчатых качалок 21, 22, Оси поворота качалок выполнены в виде пальцев 23, 24, 25, 26. размещенных в плоскости паЛьцев гильз и введенных в радиальные шарикоподшипники 27, 28, закрепленные в корпусе измерительной головки 29 и в шарикоподшипники 30, 31, которые закреплены в ступицах ведущих шестерен 32, 33. Поворот качалок стеснен тензодинамометрами 34, 35, связывающими качалки с корпусом головки, Для исключения влияния инерционных (центробежных) сил нэ измерение крутящего момента и поддержания равномерности вращения винтов гильза с ведомой шестерней балансируется статически относительно оси качания качалки.Передняя опора 36 вала 1 заднего винта-модели 2 закреплена на корпусе головки. Задняя опора 37 смонтирована на тензодинамометре 38 тяги, закрепленном на корпусе головки.Передняя опора 39 вала 3 винта-модели 4 закреплена в передней части полого вала 1 заднего винта-модели 2, Вторая, средняя опора 40 закреплена на корпусе головки. Третья опора 41 смонтирована на тензодинамометретяги 42, закрепленном нэ корпусе головки.Измерительная головка подсоединена к стойкам привода прибора посредством патрубков 43, 44, Подсоединение ведущих вэлов приводов к хвостовикам 45, 46 ведущихшестерен выполнено посредством муфт,Устройство работает следующим абразом.5 Подключение приводов винтов-моделейобеспечивает их вращение в разные стороны. В соответствии с программой испытаний изменяется частота вращения винтов искорость потока в рабочей части аэродина"0 мической трубы, Испытания проводятся приразличных углах установки лопастей. Изменения режимов испытаний обуславливаетизменение крутящих моментов винтов и тяги в широких пределах с отношением максимальных нагрузок к минимальным до15-20(по этим причинам в конкретном частном решении тензодинамометры выполненыы смен н ы ми),Принудительное вращение винтов-мо 20 дели 2 и 4 приводит к нэгружению динамометров 34, 35, 38, 42 крутящими моментамиМкр 1 и Мкр 2 и силами тяги Р 1 и Р 2. Воздействие моментов передается через валы 1 и 3,шарикоподшипники 5, 6 и 7, 8 пальцев 9, 1025 и 11, 12 гильз 13 и 14 ведомым шестерням15 и 16. Приложенные к ведущим шестерням 32 и 33 моменты приводов центровогоприбора уравновешивают, при неизменномрежиме испытаний, нагрузки, передавае 30 мые ведомым шестерням от винтов-моделей. Нагрузки, приложенные к ведомымшестерням через подшипники 17, 18 и 19, 20осуществляют нагружение качалок 21 и 22реактивными моментами Мр 1 и Мр 2, которые35 уоэвновешиваются моментами от динамометров 34, 35.Силы тяги Р 1 и Р 2 от винтов-моделей 2 и4 при их вращении в потоке передаютсянепосредственно на осевые тензодинамо 40 метры 38 и 42, При этом потери на трениев опорах 36, 39, 40 с короткими цилиндрическими роликами не подлежат учету, т.к.известно, что перемещения, перпендикулярные основному движению, осуществля 45 ются практически без трения. Потери вшарикоподшип никах 5, 6 и 7, 8 пальцев 9, 10и 11, 12 гильз 13 и 14 могут учитываться,однако они не велики ввиду малых перемещений пальцев в продольных пазах валов.50Формула изобретения Измерительная головка прибора для аэродинамических испытаний моделей соосных воз душных винтов, содержащая установленные в корпусе на подшипниковых опорах валы переднего и заднего винтов-моделей с хвостовиками для закрепления испытываемых винтов-моделей, механизмы передачи крутящих моментов, каждый из которых вы1816980 Составитель С.КузнецоваРедактор Т.Иванова Техред М.Моргентал Корректор Н,Гунько Заказ 1718 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКН113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 10 полнен в виде перпендикулярно установленных друг к другу конической ведущей шестерни, связанной с приводом вращения, и ведомой шестерни с узлом ее крепления к соответствующему валу, и устройства для измерения крутящего момента и тяги каждого винта-модели в неподвижной системе координат, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью расширения экспериментальных возможностей при повышении точности измерения за счет расширения диапазона частот вращения, а также повышения безопасности в случае аварийного разрушения винтов-моделей, вал заднего винта-модели выполнен йолым с расположенными в его срединной части двумя продольными осесимметричными пазами и установлен на двух опорах, передняя из которых выполнена на радиальном подшипнике с цилиндрическими роликами и закреплена в носовой части корпуса головки, а задняя выполнена на радиальном шариковом подшипнике и расположена в срединной части корпуса головки, вал переднего винта-модели выполнен двухдиаметровым с участком меньшего диаметра, расположенным внутри полости вала ",аднего винта-модели, и с участком больго диаметра, о срединной части которого выполнены два продольных осесимметричных паза, и установлен на трех опорах, передняя из которых выполнена на радиальном подшипнике с цилиндрическими роликами, расположена в передней части участка вала меньшего диаметра и 5 закреплена в передней части полого валазаднего винта-модели, средняя выполнена также на радиальном подшипнике с цилиндрическими роликами и расположена в задней части участка вала меньшего 10 диаметра, а задняя выполнена на радиальном шариковом подшипнике и расположена в задней части корпуса головки, узел крепления каждой ведомой шестерни к соответствующему валу выполнен в виде связанной 15 с ней гильзы с пальцами, на концах которыхукреплены сферические шарикоподшипники, расположенные в продольных осесимметричных пазах соответствующих валов, устройства для измерения крутящих момен тов выполнены в виде связанных с соответствующими гильзами качалок, шарнирно закрепленных на корпусе головки посредством пальцев-осей, и злектротензодинамометров, установленных на пальцах-осях и 25 связанных с корпусом головки, а устройства для измерения тяги винтов-моделей выполнены в виде электродинамометров, установленных на радиальных шарикоподшипниковых опорах соответствующих ва лов и связанных с корпусом головки.