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

не должны выходить вместе с ними капельки масла. Суфлирование двигателя производится через суфлер 7, трубо­

провод 8, воздушную полость и дренажный штуцер 13 маслобака 12. Для выравнивания давления в полостях картера, в которых присут­ ствуют капельки масла, в стенках картера предусмотрены суфли­ рующие отверстия и каналы.

Для предотвращения выбрасывания масла в атмосферу в смесесборнике и на диффузоре нагнетателя установлены специальные дефлекторы.

Суфлер двигателя (рис. 100) крепится сверху к фланцу смесесборника и представляет собой литую конструкцию, внутри кото­ рой предусмотрены лабиринтные перегородки, препятствующие выбрасыванию масла в атмосферу. Суфлер имеет фланец с двумя отверстиями для шпилек крепления. Под фланцем при креплении к смесесборнику ставится паронитовая прокладка. В кольцевой расточке со стороны фланца установлена сетка с латунным карка­ сом, который от выпадания из суфлера удерживается керновкой. Сетка предотвращает попадание в картер посторонних предметов при техническом обслуживании двигателя. На патрубок 1 суфлера монтируется трубопровод, соединенный с маслобаком вертолета. Для заливки масла в двигатель при техническом обслуживании на суфлере имеется патрубок 2, который на работающем двигателе закрыт пробкой 3.

Для уплотнения под эту пробку устанавливается фибровая прокладка.

ОСНОВНОЙ МАСЛОНАСОС МН-14А

Насос МН-14А (рис. 101) предназначен для нагнетания масла из бака вертолета в масломагистраль работающего двигателя и для откачки масла из маслоотстойника двигателя в бак вертолета. На­ сос— шестеренчатого типа, двухсекционный, имеет одну нагнетаю­ щую и одну откачивающую секции. Насос снабжен редукционным 1 и обратным клапанами. К ведущему валику 3 насоса вращение пе­ редается непосредственно от вертикального валика приводов зад­ ней крышки картера.

181

Рис. 102. Схема продольного разреза .маелонасоса МН-14А:

для размещения зубчатых колес дополнительного привода. Со сто­ роны колодца для нагнетающей секции выполнены два гнезда, од­ но из которых служит для подвода масла к нагнетающей секции, а другое — для отвода масла из нагнетающей секции. Во втором гнезде установлен обратный клапан насоса. Небольшое отверстие в днище верхнего колодца служит для подвода смазки к зубчатым колесам дополнительного привода. Со стороны колодца для допол­ нительного привода в корпусе 7 запрессованы (и зафиксированы стопорами) бронзовые втулки, являющиеся опорами и подшипни­ ками скольжения для валиков насоса. В верхней части корпус 7 имеет четыре ввернутые шпильки для соединения с корпусом 4 от­ качивающей секции и крышкой 3, а также фланец с шестью отвер­ стиями для прохода шпилек крепления насоса к задней крышке картера. Сбоку в корпусе нагнетающей секции выполнен цилиндри­ ческий прилив с внутренней резьбой для установки редукционного клапана 14. На одной оси с редукционным клапаном в корпус 7 ввернут штуцер (см. поз. 5 на рис. 101), к которому подсо­

183

соса.

Валики и зубчатые колеса насоса изготовлены из стали и тер­ мически обработаны. Рабочие поверхности зубчатых колес цемен­ тированы.

Ведущий валик 1 насоса изготовлен за одно целое с ведущим зубчатым колесом дополнительного привода. В верхней части валик 1 имеет шлицы для соединения с вертикальным валиком задней крышки картера. В средней части валика сделан паз под шпонку 21, соединяющий валик с ведущим зубчатым колесом 22 откачи­ вающей секции. Ведущий валик изготовлен полым. Внутрь валика через радиальные отверстия поступает масло под давлением на на­ гнетающей секции насоса. В нижней части ведущий валик имеет хвостовик с квадратным гнездом, при помощи которого вращение передается к ротору бензонасоса.

Ведомый валик 6 изготовлен за одно целое с ведущим зубчатым колесом нагнетающей секции и имеет в нижней части шлицы для соединения с ведомым зубчатым колесом 8 дополнительного приво­ да. За счет дополнительного привода ведомый валик вращается в 1,82 раза быстрее коленчатого вала, благодаря чему создаются ус­ ловия для увеличения производительности нагнетающей секции. Ве­ домый валик имеет центральное и четыре радиальных отверстия (в нижней части), которые предназначены для прохода масла от вход­ ного сетчатого маслофильтра двигателя на вход в нагнетающую секцию.

Ведомые зубчатые колеса 20 я 5 нагнетающей и откачивающей секций при работе свободно вращаются на валиках насоса. Чтобы устранить заедание зубчатых колес на валиках, в центральные от­ верстия зубчатых колес запрессованы бронзовые втулки.

184

масло из впадин выжимается.

Чтобы избежать расклинивания зубчатых колес вследствие мест­ ного гидроудара (резкого повышения давления масла, оставшегося в зазорах между зубьями, при входе зубьев в зацепление), на час­ тях корпуса насоса предусмотрены неглубокие выемки 2, в которые выжимается масло из зазоров между зубьями.

Выходя из нагнетающей секции, масло поступает к обратному 3 и редукционному 5 клапанам.

Редукционный клапан предназначен для поддержания требуе­ мого давления масла на входе в двигатель и при работе насоса пе­ репускает избыток масла с линии нагнетания на линию всасывания нагнетающей секции. Он состоит из корпуса 16 (см. рис. 102), кла­ пана 14, пружины 15, регулировочного винта 18, контргайки 17, предохранительного колпачка 19 и уплотнительных колец. Колпа­ чок законтрен проволокой. Корпус 16 клапана ввернут в корпус нагнетающей секции насоса и законтрен от выворачивания прово­ локой. Под резьбой в корпусе 16 выполнены отверстия для перепус­ ка масла на вход в насос. Клапан 14 имеет крестообразную направ­ ляющую, тарелку и центрирующий выступ для пружины 15. Нали­ чие продольных канавок на направляющей клапана уменьшает опорную поверхность, предотвращая тем самым заедание клапана при его перемещениях в бронзовом седле 13.

Обратный клапан предназначен для устранения перетекания масла под действием статического напора из бака в картер при не­ работающем двигателе (по зазорам нагнетающей секции). Узел клапана состоит из корпуса 1 (рис. 104), клапана 2, пружины 3 и направляющей 4. В корпусе клапана предусмотрены отверстия для прохода масла. Пружина клапана оттарирована на усилие, спо­ собное удержать в закрытом положении клапан, находящийся под действием статического напора масла. При работающем двигателе, когда давление масла превысит усилие затяжки пружины, обрат­ ный клапан открывается и пропускает масло в двигатель.

Производительность качающего узла шестеренчатого насоса мо­

185

гнетающей секции насоса МН-14А Ъ= 14 мм, для откачиваю­ щей секции b = 30 мм); пк — число оборотов ведущего зубчатого колеса секции (подсчитывается исходя из оборотов коленчато­ го вала и передаточного числа приводов).

Производительность нагнетающей секции насоса на рабочих ре­ жимах значительно превышает потребную прокачку масла через двигатель. Это необходимо для того, чтобы обеспечить подачу мас­ ла в двигатель в требуемых количествах при всех режимах работы двигателя и на всех высотах полета вертолета, а также обеспечить устойчивую работу редукционного клапана как автомата давления.

Производительность откачивающей секции маслонасоса МН-14А вследствие увеличения длины зубьев больше, чем у нагнетающей секции, так как откачивать отработанное масло приходится вспе­ ненным и нагретым, т. е. увеличенным в объеме.

Дополнительный маслонасос состоит из корпуса 2 (рис. 106), крышки, двух зубчатых колес 3 и 7, нагнетающей секции и редукци­ онного клапана. В комплект на­ соса входит также ведомое зубча-

Рис. 105. Внешний вид маслонасоса НР-14В:

186

резьбой для установки штуцеров и цилиндрический прилив с внут­ ренней резьбой для установки редукционного клапана. Справа в корпус ввернут входной штуцер 5 для крепления трубки подвода масла из маслоотстойника; слева — выходной штуцер 18 для креп­ ления трубки отвода масла к сдвоенному шариковому клапану ос­ новного картера редуктора; сзади — штуцер 1, к которому подсое­ диняется сигнализатор давления МСТВ-1,3. Прилив для редукцион­ ного клапана расположен спереди. Входной и выходной каналы на­ соса через редукционный клапан сообщены между собой.

Крышка насоса закрывает сверху колодец нагнетающей секции. В крышке просверлены: четыре отверстия под шпильки крепления крышки к корпусу; четыре отверстия под контровочные замки; одно отверстие под фиксирующий штифт и два отверстия, в которых за­ прессованы и зафиксированы резьбовыми стопорами бронзовые опорные втулки под цапфы зубчатых колес нагнетающей секции.

Зубчатые колеса 3 и 7 нагнетающей секции изготовлены из ста­ ли. Зубья колес цементированы для повышения их износостойкости.

Редукционный клапан предназначен для поддержания требуемо­ го давления масла на выходе из насоса на неработающем двигате­ ле в одномоторном полете вертолета. Редукционный клапан состоит

187

из седла 8, корпуса 10, золотника 9, пружины 17, регулировочного винта 13, контргайки 11, предохранительного колпачка 12 и трех алюминиевых прокладок 14, 15, 16. Золотник клапана — стальной, полый, имеет конусную рабочую фаску, четыре отверстия для выхо­ да масла при открытом клапане и хвостовик с пазом под выступ регулировочного винта. Регулировочный винт выполнен из стали, имеет паз под отвертку и выточку под пружину 17.

Работа редукционного клапана дополнительного маслонасоса НР-14В при изменении оборотов коленчатого вала двигателя, вяз­ кости масла и высоты полета аналогична работе при тех же усло­ виях редукционного клапана основного маслонасоса МН-14А. Рабо­ та качающего узла дополнительного маслонасоса достаточно под­ робно рассмотрена в разделе «Циркуляция масла в системе и дви­ гателе».

РАБО ТА РЕДУКЦИОННЫ Х К Л АП АН О В МАСЛОНАСОСОВ

Как уже указывалось, редукционные клапаны маслонасосов предназначены для поддержания давления масла на входе в двига­ тель в требуемом диапазоне при изменении оборотов коленчатого вала двигателя, высоты полета, вязкости масла и других парамет­ ров. Это необходимо для обеспечения требуемой подачи масла к деталям двигателя, а также для обеспечения нормальной работы комбинированной муфты редуктора, которая использует масло под давлением в качестве рабочей жидкости. Кроме того, наличие рерукционных клапанов на маслонасосах позволяет регулировать дав­ ление масла на входе в двигатель.

Давление масла на выходе из насоса определяется гидравличе­ скими сопротивлениями при проходе масла по каналам двигателя. Гидравлические сопротивления зависят от формы и размеров ка­ налов в двигателе; величины зазоров, по которым масло вытекает в картер после смазки деталей; скорости масла в каналах и вязко­ сти масла.

Производительность качающего узла насоса Wк выбрана с та­ ким расчетом, чтобы она на всех режимах работы двигателя пре­ вышала потребную подачу масла в двигатель WKB, при этом избы­ ток масла (WW5 =W K—WRB), создаваемый качающим узлом насоса, перепускается редукционным клапаном на вход в качающий узел.

Принцип работы редукционного клапана основан на том, что, изменяя свое положение, он изменяет гидравлические сопротивле­ ния проходу масла и, компенсируя тем самым влияние других фак­ торов (скорости масла, его вязкости и пр.), стабилизирует давле­ ние масла на выходе из качающего узла.

Редукционные клапаны как основного, так и дополнительного насосов установлены в канале, сообщающем полость нагнетания с полостью всасывания нагнетающей секции (см. рис. 99). Со сторо­ ны полости нагнетания на него действует открывающая сила

Роткр — Рвых.абс5Кл,

188

где Рвых.абс — абсолютное давление масла на выходе из нагнетаю­ щей секции; 5 КЛ — площадь тарелки клапана.

Со стороны полости всасывания на редукционный клапан дей­ ствует закрывающая сила

Рз& кр — Р вх.абс^кл ~Ь Р пр,

где рвх.абс — абсолютное давление масла на входе в нагнетающую секцию; Рпр — сила упругости пружины редукционного кла­ пана.

На установившемся режиме работы маслосистемы (обороты ве­ дущего валика насоса, высота полета и вязкость масла постоянны) редукционный клапан совершает лишь небольшие колебания около среднего положения. В этом случае давление масла на выходе из качающего узла, производительность качающего узла, прокачка масла через двигатель и количество масла, перепускаемого редук­ ционным клапаном, постоянны.

При изменении оборотов коленчатого вала двигателя, высоты по­ лета или вязкости масла произойдет изменение режима работы мас­ лосистемы.

Изменение оборотов коленчатого вала двигателя (атмосферное давление и вязкость масла постоянны). При увеличении оборотов п коленчатого вала двигателя соответственно возрастают обороты ве­ дущего валика насоса, поэтому производительность качающего узла насоса растет прямо пропорционально оборотам коленчатого вала.

Так как площадь проходных сечений для масла, поступающего в двигатель, осталась неизменной, то скорость масла в каналах дви­ гателя увеличивается, что приводит к росту величины гидравличе­ ских сопротивлений и давления масла на выходе из насоса.

При неподвижном редукционном клапане давление масла Рвых.абс увеличивалось бы пропорционально квадрату скорости мас­ ла, а следовательно, пропорционально квадрату оборотов коленча­ того вала двигателя. Однако рост рвых.абс вызывает увеличение от­ крывающей силы Т*0ткр, вследствие чего редукционный клапан уве­ личивает степень открытия канала для перепуска масла из полости нагнетания в полость всасывания качающего узла. В результате предотвращается резкое увеличение подачи масла в двигатель и гидравлических сопротивлений при движении масла по каналам двигателя, что предупреждает чрезмерное увеличение давления масла на входе в двигатель.

При открытии редукционного клапана увеличивается сила уп­ ругости его пружины. В конце процесса регулирования редукцион­ ный клапан устанавливается в новом положении, при котором воз­ росшая сила упругости пружины уравновешивается силой, дей­ ствующей на клапан от несколько возросшего давления Цвых.абс. Таким образом, в результате перемещения редукционного клапана полного восстановления давления масла не произойдет; при воз­ растании оборотов коленчатого вала давление масла на входе в

189

двигатель будет несколько увеличиваться, а при падении оборотов — немного уменьшается. Однако за счет перемещения редукционного клапана при изменении оборотов коленчатого вала давление масла на входе в двигатель изменяется плавно, оставаясь в допустимых пределах (рис. 107).

Изменение вязкости масла (атмосферное давление и обороты ко­ ленчатого вала двигателя остаются постоянными). При работе дви­ гателя вязкость масла зависит главным образом от его температу­ ры, а также процентного содержания бензина, если оно разжижа­ лось (см. рис. 97 и 98).

При увеличении вязкости масла возрастают гидравлические сопротивления при движении его по каналам двигателя и увеличи­ вается рвых.абс. В свою очередь, увеличение Рвых.абс приводит к уве­ личению открывающей силы -Роткр и редукционный клапан увели­ чивает степень своего открытия, предотвращая чрезмерное увели­

чение Р вы х.або

Таким образом, при увеличении вязкости масла благодаря увеличению количества масла 1ГЦЗб, перепускаемого редукционным клапаном, давление масла на выходе из насоса увеличивается незначительно.

При увеличении вязкости вследствие уменьшения утечек через зазоры возрастает коэффициент подачи г)„ и увеличивается произ­ водительность качающего узла насоса WK (рис. 108). Однако про­

М-14В26 минимальная /м в баке устанавливается равной 30°С при режимной работе.

190