книги из ГПНТБ / Крученок И.Л. Авиационный двигатель М-14В26

Рис. 77. Положение оси вильчатого рычага при выключенных муфтах

На обоих хвостовиках валика управления нарезаны шлицы. В зависимости от места расположения двигателя на вертолете на один из шлицевых хвостовиков валика монтируется рычаг, связан­ ный ч*ерез жесткие тяги и тросовую проводку с рычагом управле­ ния муфты, находящимся в кабине пилота. Неиспользуемый хвос­ товик валика закрывается крышкой, закрепленной на приливе носка картера редуктора болтами.

На торцах валика управления выбита риска, обозначающая по­ ложение оси вильчатого рычага (рис. 76), а к приливу носка кар­ тера прикреплена металлическая шкала с рисками (лимб), обозна­ чающими положение валика управления на различных режимах ра­ боты комбинированной муфты.

Раскрутка несущих винтов и включение муфт производятся сле­ дующим образом. Двигатель запускается при выключенных муф­ тах, т. е. рычаг управления муфтами, расположенный в кабине

пилота, находится в положении «Выключено», а вильчатые рычаги валика управления повернуты вв*ерх от горизонтальной оси на угол 5°5, ±30" (рис. 77). При этом втулка управления находится в крайнем верхнем положении. Подвижный храповик болтами (тяга­ ми) поднят вверх до упора в ступицу комбинированной муфты и выведен из зацепления с зубьями корпуса сателлитов. Пружины храповика находятся в сжатом состоянии. При таком положении внутренняя кольцевая канавка д втулки управления не совпадает с отверстием к в ступице. Масло из внутренней полости выводного вала не попадает в кольцевую канавку д втулки и не поступает в полость над поршнем фрикционной муфты.

Крутящий момент от коленчатого вала двигателя передается через ведущий вал редуктора и планетарную передачу корпуса са­ теллитов. Корпус сателлитов через ведущий венец вращает веду­ щие диски фрикционной муфты. Так как давления масла на пор­ шень муфты нет, то ведущие и ведомые диски разжаты и теорети­ чески вращение ступицы комбинированной муфты и выводного вала редуктора не происходит. Однако практически вследствие динами­ ческого трения слоев масла между ведущими и ведомыми дисками может быть проворачивание ведомых дисков и соответственно вы­ водного вала редуктора. На практике такое явление называют «ве­ дением» несущих б и н т о в вертолета. «Ведение» особенно заметно в процессе эксплуатации силовой установки при пониженных темпе­ ратурах наружного воздуха, когда вязкость масла повышенная. По мере прогрева масла и уменьшения его вязкости «ведение» умень­ шается.

После прогрева двигателя на режиме малого газа рычаг управ­ ления муфтами переводится в положение «Фрикцион». При этом вильчатые рычаги валика управления поворачиваются вниз от крайнего верхнего положения на угол 6о47'-30" (рис. 78). Втулка управления занимает положение, при котором ее кольцевая канав­ ка д совпадает с отверстием ступицы к и масло из полости е про­ ходит в кольцевую канавку д. Из этой кольцевой канавки масло че­ рез отверстие л ступицы проходит в полость ж, образованную лыской на выводном валу и фрезеровкой в ступице. Затем масло из этой полости по наклонному сверленому каналу з ступицы ведомо­ го диска поступает в полость а над поршнем фрикционной муфты. Под действием давления масла поршень перемещается вниз и сжи­ мает ведущие и ведомые диски. Возникающие при этом силы тре­ ния заставляют вращаться ведомые диски, т. е. включается фрик­ ционная муфта. Так как подвижный храповик жесткой муфты при этом не контактирует с зубьями корпуса сателлитов, то передача крутящего момента от корпуса сателлитов выводному валу произ­ водится через фрикционную муфту. Сжатие дисков "фрикционной муфты производится плавно и вследствие значительного проскаль­ зывания ведомых дисков в первоначальный момент включения муф­ ты происходит плавная раскрутка несущих винтов вертолета.

Несущие винты будут полностью раскручены, когда проскаль­ зывания между ведущими и ведомыми дисками не будет и обороты

1 3 2

дуктора. При этом две стрелки комбинированного указателя обо­

После раскрутки несущих винтов производится включение жест­ кой муфты. Для этого рычаг управления муфтами переводится в положение «Храповик». Начало включения жесткой муфты т. е. момент входа в зацепление зубьев подвижного и неподвижного хра-

™ов’ соответствует повороту вильчатого рычага вниз на угол

Полное включение жесткой муфты соответствует повороту виль­ чатых рычагов валика управления на угол 19°ЗГ±Г от крайнего

133

Рис. 79. Положение оси вильчатого рычага в момент начала включения жесткой муфты

верхнего положения (рис. 80). При этом втулка управления нахо­ дится в крайнем нижнем положении и ее кольцевая канавка <3 не

от корпуса сателлитов на выводной вал редуктора передается через жесткую муфту.

Работа комбинированной муфты при уменьшении оборотов дви­ гателя. Конструкция комбинированной муфты предусматривает ав­ томатическое отключение выводного вала редуктора от коленчато­ го вала двигателя при резком уменьшении оборотов двигателя или при его останове, а также при полете в'ертолета на режиме авто­ ротации. Кроме того, условиями эксплуатации вертолета Ка-26

134

предусматривается возможность его полета с одним работающим двигателем. В этом случае неработающий двигатель или двигатель, работающий с меньшим числом оборотов, отключается от распреде­ лительного редуктора вертолета комбинированной муфтой.

Таким образом, если обороты двигателя меньше оборотов вы­ водного вала редуктора, то подвижный храповик жесткой муфты, имеющий односторонние зубья, выталкивается косой поверхностью зубьев корпуса сателлитов и проскальзывает. Болты (тяги) меха­ низма включения при этом не препятствуют проскальзыванию, так как они свободно перемещаются в отверстиях подвижного храпо­ вика и ограничивают перемещение его в сторону включения жест­ кой муфты.

Рис. 80. Положение оси вильчатого рычага при включенной жесткой муфте

135

ВОЗМ ОЖ НЫ Е НЕИ СП РАВНО СТИ

1. В ы б и в а н и е м а с л а и з - п о д у п л о т н е н и я в ы в о д ­ н о г о в а ла . Происходит вследствие выхода из строя резинового сальникового уплотнения. Устраняется неисправность заменой

уплотнения.

2. Р а з р у ш е н и е п о д ш и п н и к о в в ы в о д н о г о в а л а р е д у к т о р а . Определяется неисправность по срабатыванию фильтра-сигнализатора или по наличию стальной стружки на мас­ лофильтре. Основной причиной этой неисправности является недо­ статочная смазка вследствие засорения жиклера подвода масла к верхнему подшипнику при работе на загрязненном масле, понижен­ ного давления (или его отсутствия), создаваемого дополнительным масляным насосом при одном работающем двигателе вертолета и работы двигателя с низкой или высокой температурой масла. Не­ своевременное обнаружение неисправности может привести к по­ ломке редуктора двигателя и распределительного редуктора вер­ толета. Неисправность устраняется на ремонтном заводе.

3. Р а з р у ш е н и е и г о л ь ч а т ы х п о д ш и п н и к о в с а т е л ­ л и т о в по п р и ч и н е н е у д о в л е т в о р и т е л ь н о й с м а з к и . Неисправность обнаруживается и устраняется согласно п. 2.

4. Р а з р у ш е н и е з у б ь е в с а т е л л и т о в . Неисправность вызывает разрушение или частичное повреждение всех других де­ талей редуктора и приводит к отказу двигателя. Причинами не­ исправности могут быть запуск двигателя с включенной комбини­ рованной муфтой, включений жесткой муфты при несовпадении оборотов двигателя и выводного вала редуктора и усталость мате­ риала зубьев. Неисправность устраняется на ремонтном заводе.

5. В р е м я р а с к р у т к и н е с у щ и х в и н т о в ф р и к ц и о н ­ но й м у ф т о й б о л ь ш е 60 сек. Основными причинами этой не­ исправности являются: неправильно отрегулирована система уп­ равления; низкое давление масла на входе в двигатель; двигатель недостаточно прогрет; двигатель перегрет; изношены диски фрик­ ционной муфты; отлож‘ение смол и кокса на стенках каналов под­ вода масла.

Низкое давление масла на входе в двигатель не может соз­ дать необходимую для сжатия дисков фрикционной муфты силу, поэтому и происходит проскальзывание дисков. Время раскрутки несущих винтов при этом увеличивается. Если давление масла на входе в двигатель меньше 4 кГ/см2, то включать фрикционную муф­ ту запрещается, так как длительное время раскрутки вызывает износ фрикционных дисков. В этом случае необходимо отрегулиро­ вать давление масла.

При недостаточно прогретом масле (температура ниже 15°С) его вязкость повышена. Давление масла на входе в двигатель уве­ личивается, что приводит к большему открытию редукционного кла­ пана маслонасоса и перепуску масла. При этом количество масла, поступающего в двигатель, уменьшается. Повышение вязкости мас­ ла также приводит к росту гидравлических сопротивлений. Вклю-

136

14. Как производится смазка игольчатых подшипников сателлитов? Назна­ чение заглушек пальцев сателлитов.

15.Перечислить детали, монтируемые на выводном валу редуктора.

16.Почему муфту включения называют комбинированной?

17.Назначение и составные части фрикционной муфты.

18.Назначение и составные части жесткой муфты. ^

19.Как производится управление комбинированной муфтой?

20.Порядок включения фрикционной муфты. По каким каналам подводится

масло под поршень муфты?

21.Что такое «ведение» несущих винтов и его причины?

22.Почему сразу после запуска двигателя нельзя включать жесткую муфту?

23.За счет каких факторов происходит плавная раскрутка несущих винтов

вертолета при включении фрикционной муфты? 24. Порядок включения жесткой муфты.

25. Под действием каких сил подвижный храповик вводится в зацепление

сзубьями корпуса сателлитов?

26.Как работает комбинированная муфта при резком уменьшении оборотов двигателя или при полете вертолета на режиме авторотации?

27.В течение какого времени должно произойти полное включение фрик­ ционной муфты?

28.Каковы причины медленной раскрутки несущих винтов?

29.По каким причинам может происходить пригорание и коробление дисков фрикционной муфты?

Г л а в а VII

КАРТЕР И КРЕПЛЕНИЕ ДВИГА ТЕЛЯ К ВЕРТОЛЕТУ

Картер является силовой оболочкой двигателя, базой монтажа остальных его узлов и агрегатов. Кроме того, картер используется для крепления двигателя к подмоторной раме вертолета, а также является резервуаром для масла, вытекающего из подшипников после смазки трущихся поверхностей и разбрызгиваемого вращаю­ щимися деталями.

Картер двигателя М-14В26 выполнен «сухим», т. е. в нижней части картера отработавшее масло не скапливается, а отсасывает­ ся насосом в бак. Лишь небольшое количество масла собирается в специальном устройстве — маслоотстойнике, который укреплен в нижней части картера и относится к откачивающей магистрали маслосистемы двигателя.

Картер двигателя состоит из следующих основных частей (рис. 81): картера 1 редуктора, среднего картера 2, емесесборника 4 и задней крышки (корпуса приводов) 5.

УСЛОВИЯ РАБО ТЫ ЧАСТЕЙ КАРТЕРА

К частям картера передаются все силы, возникающие в других узлах и механизмах двигателя. Картер нагружается также реак­ тивным моментом и нагрузками, передающимися от агрегатов дви-

138

Рис. 81. Картер двигателя собранный

гателя. Остановимся подробнее на основных нагрузках, передаю­ щихся к частям картера двигателя.

Силы давления газов, действие которых на цилиндры и колен­ чатый вал всегда равно по величине и обратно по направлению, на­ гружают элементы среднего картера, расположенные между корен­ ными подшипниками коленчатого вала и фланцами крепления цилиндров. Этим же элементам картера сообщаются через опоры коленчатого вала и силы инерции, неуравновешенные компоненты которых передаются к узлам крепления двигателя на вертолете.

Таким образом, через подшипники коленчатого вала к картеру передаются большие по величине и переменные по направлению на­ грузки. Поэтому наружные кольца подшипников вала запрессова­ ны в бронзовые стаканы 3 (см. рис. 81), которые с небольшим натягом устанавливаются (и стопорятся штифтами) в расточках алюминиевых частей среднего картера. Подобная конструкция пре­ дотвращает разрегулировку зазора между наружным кольцом под­ шипника и его опорой из-за различия в коэффициентах теплового расширения алюминиевого корпуса и стального кольца. Тем самым исключается возможность проворачивания наружных колец под­ шипников в картере и устраняется опасность задира гнезд в алю­ миниевом картере. Чтобы избежать перекоса осей подшипников ко­ ленчатого вала, ра-сточки для них в картере окончательно обраба­ тываются после соединения частей среднего картера между собой. При этом исключается появление в картере дополнительных на­ пряжений.

Большая по величине сила передается с ротора вентилятора через подшипники на картер редуктора. Эта сила действует по оси

139

двигателя и стремится сорвать картер редуктора со шпилек креп­ ления к среднему картеру. Значительная осевая сила действует на

смесесборник.

Она возникает на валике крыльчатки и при работе двигателя стремится прижать смесесборник к среднему картеру.

Узлы крепления двигателя к мотораме вертолета, кроме неурав­ новешенных нагрузок, испытывают также действий реактивного момента, который стремится опрокинуть (провернуть) двигатель в сторону, противоположную вращению коленчатого вала.

Кроме того, узлы крепления воспринимают силу веса двигателя и силы инерции от массы двигателя при резких эволюциях верто­ лета в полете.

Исходя из назначения и условий работы при проектировании к картеру предъявляются следующие требования:

1. Картер должен быть прочным, причем материал картера дол­ жен хорошо сопротивляться действию как постоянных, так и знако­ переменных нагрузок.

2. Картер должен быть жестким, т. е. части картера должны со­ хранять свою форму и не деформироваться от действия любых на­ грузок.

В противном случае при работе двигателя возможен перекос осей подшипников и последующее заклинивание валов или заеда­ ние зубчатых колес.

3. Картер должен быть легким, так как вес картера в основном определяет вес двигателя. Следует отметить, что вес картера по­ лучается примерно одинаковым, если наиболее нагруженные его части (например, средний картер) изготавливать из стали'или лег­ ких сплавов, только в одном случае толщина стенок будет тоньше, а в другом толще. Стальной средний картер имеет более высокую усталостную прочность, однако при этом в рабочем состоянии не обеспечивается центровка среднего корпуса относительно передних и задних частей картера, изготовляемых из легких сплавов (вслед­ ствие сложности формы и меньшей нагруженности), т. е. из мате­ риалов с резко отличающимся от стали коэффициентом теплового расширения. Кроме того, применение стали для силовых частей кар­ тера значительно усложняет производство. Поэтому на двигателе М-14В26 все части картера изготавливаются из легких алюминие­ вых и магниевых сплавов, обладающих хорошими линейными или ковочными свойствами и имеющих примерно равные коэффициенты теплового расширения.

4.Для удобства сборки и разборки двигателя картер должен быть разборным.

5.Соединение частей картера между собой должно быть герме­ тичным во избежание выбивания масла на наружную поверхность.

Сэтой целью в местах соединения частей картера устанавливаются паронитовые прокладки.

6.Механическая обработка картера должна обеспечивать стро­ гую соосность подшипников, правильное угловое и долевое распо­ ложение фланцев и расточек для крепления цилиндров.

140