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TRANSPORTE PERSONAL: TERRESTRE, ACUÁTICO, AÉREO
El rotor principal del autogiro. transporte personal
Directorio / Transporte personal: terrestre, acuático, aéreo Se puede decir sin exagerar que lo principal en un planeador-autogiro es el rotor principal. Las cualidades de vuelo del autogiro dependen de la corrección de su perfil, masa, precisión de centrado y fuerza. Es cierto que un aparato no motorizado remolcado detrás de un automóvil se eleva solo 20 - 30 m, pero incluso volar a tal altitud requiere el cumplimiento obligatorio de todas las condiciones establecidas anteriormente.
La hoja (Fig. 1) consiste en el elemento principal que percibe todas las cargas: un larguero, costillas (Fig. 2), los espacios entre los cuales están llenos de placas de espuma y un borde de salida hecho de un listón de pino de capa recta. Todas estas partes de la hoja están pegadas con resina sintética y, después de un perfilado adecuado, recubiertas con fibra de vidrio para mayor resistencia y estanqueidad. Materiales para la pala: contrachapado aeronáutico de 1 mm de espesor, fibra de vidrio de 0,3 y 0,1 mm de espesor, resina epoxi ED-5 y poliestireno PS-1. La resina se plastifica con ftalato de dibutilo en una cantidad del 10-15%. El endurecedor es polietilenpoliamina (10%). La fabricación del larguero, el montaje de las palas y su posterior elaboración se realizan sobre una grada, que debe ser lo suficientemente rígida y tener una superficie horizontal rectilínea, así como uno de los bordes verticales (su rectitud se asegura mediante ranurado bajo una regla como una curva, de al menos 1 m de largo). La grada (Fig. 3) está hecha de tablas secas. Al borde longitudinal vertical (cuya rectitud está asegurada) durante el montaje y pegado del larguero, las placas de montaje de metal se sujetan con tornillos a una distancia de 400-500 mm entre sí. Su borde superior debe elevarse por encima de la superficie horizontal en 22-22,5 mm.
Para cada hoja, se deben preparar 17 tiras de madera contrachapada, cortadas de acuerdo con el dibujo del larguero con la capa exterior a lo largo, con tolerancias de procesamiento de 2 a 4 mm por lado. Dado que las dimensiones de la lámina de madera contrachapada son de 1500 mm, en cada capa es inevitable pegar las tiras al menos 1:10, y las juntas en una capa deben estar separadas 100 mm de las juntas en la otra, siguiéndola. Las piezas de madera contrachapada se disponen de manera que las primeras juntas de las capas inferior y superior estén a 1500 mm del extremo del larguero, la segunda y penúltima capa estén a 1400 mm, etc., y la junta de la capa intermedia estará a un distancia de 700 mm desde el extremo de la culata de la pala. En consecuencia, el segundo y tercer nudo de las tiras cosechadas se distribuirán a lo largo del larguero. Además, debe tener 16 tiras de fibra de vidrio con un grosor de 0,3 mm y unas dimensiones de 95x3120 mm cada una. Primero deben procesarse para eliminar el lubricante. Las cuchillas deben pegarse en una habitación seca a una temperatura de 18-20°C. Fabricación de mástiles Antes de ensamblar los espacios en blanco, la grada se cubre con papel de calco para que los espacios en blanco no se peguen. Luego, la primera capa de madera contrachapada se coloca y nivela en relación con las placas de montaje. Se sujeta a la grada con clavos delgados y cortos (4-5 mm), que se clavan en la punta y en el extremo de la hoja, así como uno a cada lado de las juntas para evitar el desplazamiento de las piezas de madera contrachapada a lo largo la resina y la fibra de vidrio durante el montaje. Como permanecerán en capas, se martillan al azar. Los clavos se introducen en el orden indicado y para asegurar todas las capas posteriores. Deben ser de metal lo suficientemente blando para no dañar los bordes cortantes de la herramienta utilizada para el procesamiento posterior del larguero. Las capas de madera contrachapada se humedecen abundantemente con un rodillo o cepillo con resina ED-5. Luego se aplica sucesivamente una tira de fibra de vidrio sobre el contrachapado, que se alisa a mano y una llana de madera hasta que aparece resina en su superficie. Después de eso, se coloca una capa de madera contrachapada sobre la tela, en la que primero se unta con resina el lado que descansará sobre la fibra de vidrio. El larguero ensamblado de esta manera se cubre con papel de calco, se coloca un riel de 3100x90x40 mm sobre él. Entre el riel y la grada con abrazaderas ubicadas a una distancia de 250 mm entre sí, a lo largo de toda la longitud del riel, el paquete apilado se comprime hasta que su espesor sea igual a los bordes superiores de las placas de montaje. El exceso de resina debe eliminarse antes de que se endurezca. La pieza en bruto del mástil se retira de la grada después de 2 o 3 días y se procesa hasta un ancho de 70 mm en la parte del perfil, 90 mm en la culata, así como una longitud entre los extremos: 3100 mm. Un requisito necesario que debe cumplirse en esta etapa es asegurar la rectitud de la superficie del larguero, que forma el borde de ataque de la pala en el proceso de perfilado posterior. La superficie a la que se unirán las nervaduras y el núcleo de espuma también debe ser razonablemente recta. Debe trabajarse con cepillo y siempre con cuchillo de aleación dura o, en casos extremos, con limas bastardas. Las cuatro superficies longitudinales de la pieza en bruto del larguero deben ser mutuamente perpendiculares. Pre-perfilado El marcado de la pieza en bruto del larguero se produce de la siguiente manera. Se coloca sobre la grada y en la cara frontal, planos anterior y posterior, se aplican líneas separadas 8 mm de la superficie de la grada (~ Un max). En el extremo final, además, se dibuja un perfil de pala completo mediante una plantilla (Fig. 4) a escala 1:1. No se requiere especial precisión en la fabricación de esta plantilla auxiliar. En el lado exterior de la plantilla, se aplica una línea de cuerda y se perforan dos orificios con un diámetro de 65 mm en la punta del perfil y en un punto a una distancia de 6 mm de él. Mirando a través de los agujeros, combine la línea de cuerda de la plantilla con la línea dibujada en la cara del extremo del larguero para dibujar una línea que defina el límite del perfilado. Para evitar cambios, la plantilla se une al extremo con clavos delgados, debajo de los cuales se perforan agujeros ubicados arbitrariamente a lo largo de su diámetro. Los largueros se procesan a lo largo del perfil con una cepilladora simple (áspera) y una lima bastarda plana. En la dirección longitudinal, está controlado por una regla. Después de completar el procesamiento, las costillas se pegan a la superficie trasera del larguero. La precisión de su instalación está asegurada por el hecho de que durante su fabricación se aplica una línea de cuerda, que se alinea con la línea de cuerda impresa en el plano posterior de la pieza en bruto del larguero, así como por la verificación visual de la rectitud de su ubicación relativa. a la plantilla auxiliar. Se fija de nuevo para este propósito a la cara frontal. Las nervaduras están ubicadas a una distancia de 250 mm entre sí, y la primera se establece al comienzo del perfil del larguero o a una distancia de 650 mm desde el final de su parte trasera. Montaje y procesamiento de la hoja. Después de que la resina se haya endurecido, se pegan placas de espuma entre las nervaduras, correspondientes al perfil de la parte trasera de la pala, se hacen cortes a lo largo de los extremos sobresalientes de las nervaduras en el riel que forma el borde de salida. Este último está pegado en resina a las costillas y placas de espuma. A continuación, se lleva a cabo un procesamiento basto de placas de espuma, cuya curvatura se ajusta a la curvatura de las nervaduras, y se retira el exceso de madera del listón para formar un borde posterior con cierta tolerancia para un procesamiento posterior preciso de acuerdo con la plantilla principal ( figura 5). La base de la plantilla se realiza primero con una tolerancia de 0,2-0,25 mm para los valores Uv y Un indicados en la plantilla para obtener un perfil de menor tamaño que el final para pegar con fibra de vidrio. Al procesar la cuchilla con la plantilla principal, su superficie inferior se toma como base. Para ello se verifica la rectitud de su generatriz con una regla curva a una distancia Xn = 71,8 mm, donde Yn = 8,1 mm. La rectitud se puede considerar suficiente si en el medio de una regla de 1 m de largo hay un espacio de no más de 0,2 mm. Luego, los rieles de guía hechos de madera dura o duraluminio de 500 mm de alto se unen a los lados largos de una placa de duraluminio bien alineada que mide 226x6x8,1 mm. La distancia entre ellos para la mitad superior de la plantilla principal debe ser igual al ancho de la hoja, o 180 mm. Este último se coloca sobre una grada en 3 - 4 revestimientos, cuyo grosor es igual al grosor de la placa de fijación, y se presiona con abrazaderas. Debido a esto, la placa enderezada puede moverse entre la grada y la superficie inferior del álabe a lo largo de toda su longitud en un plano rectilíneo, lo que asegura la estabilidad del espesor del álabe y la correspondencia de su superficie con un perfil dado. La superficie superior de la hoja se puede considerar mecanizada si la mitad superior de la plantilla se desplaza en toda su longitud sin huecos a lo largo del perfil y en los puntos de contacto de la plantilla con las guías. La superficie inferior de la hoja se verifica con una plantilla completamente ensamblada, cuyas dos mitades están rígidamente conectadas entre sí. Las caras superior e inferior se perfilan con lima bastarda de muesca gruesa y media, y las depresiones e irregularidades se sellan según plantilla con masilla de resina ED-5 mezclada con serrín, y se lima nuevamente según plantilla. Pegado de cuchillas La siguiente operación es pegar el perfil y las culatas de las palas con fibra de vidrio de 0,1 mm de espesor en dos capas sobre resina ED-5. Cada capa es una cinta continua de fibra de vidrio, que se superpone con su centro en el borde de ataque de la pala. El requisito principal que debe observarse en este caso es que después de que la tela esté bien saturada con resina, el exceso de resina debe exprimirse con cuidado con un flotador de madera en la dirección transversal desde el borde frontal hacia atrás para que no se formen burbujas de aire. forma debajo de la tela. La tela no debe doblarse ni arrugarse en ninguna parte para evitar un engrosamiento innecesario. Después de pegar las cuchillas, se limpian con papel de lija y el borde de salida se lleva a un grosor cercano al final. Compruebe también el perfil de la punta del mástil. Por ahora, esto se hace utilizando la plantilla principal con algunas tolerancias, como se indicó anteriormente, para garantizar la calidad del perfilado de las superficies superior e inferior.
La plantilla principal se lleva al tamaño requerido y, con su ayuda, el perfil finalmente se ajusta con masilla, y la superficie inferior de la hoja se toma nuevamente como base, para lo cual, usando una regla curva, se determina la rectitud de su generatriz. se comprobó de nuevo a una distancia Xn = 71,8 mm desde la punta. Después de asegurarse de que está recta, la cuchilla se coloca en la grada con la superficie inferior hacia abajo sobre forros de 42 mm de altura (este valor es la diferencia redondeada entre la altura de la mitad inferior de la plantilla y Un = 8,1 mm). Uno de los revestimientos se encuentra debajo de la parte trasera de la hoja, que en este lugar se presiona contra la grada con una abrazadera, el resto a lo largo de la hoja a distancias arbitrarias entre sí. Después de eso, la superficie superior de la hoja se lava con acetona o un solvente y se cubre en toda su longitud con una fina capa de masilla de resina ED-5 y polvo de dientes de tal densidad que se distribuye fácilmente en la superficie y no fluye. hacia abajo a lo largo de la curvatura del perfil (consistencia espesa de crema agria). Una plantilla principal firmemente sujeta se mueve lenta y uniformemente a lo largo de la hoja con un chaflán hacia adelante a lo largo del movimiento para que su borde descanse todo el tiempo sobre la superficie horizontal de la grada. Eliminando el exceso de masilla en las zonas convexas del perfil y dejando la cantidad adecuada en las depresiones, la plantilla asegura así el acabado del perfil. Si resulta que las cavidades en algunos lugares no se han llenado, esta operación se repite después de aplicarles una capa más gruesa de masilla. El exceso de masilla debe eliminarse periódicamente cuando comience a colgarse de los bordes delantero y trasero de la hoja. Al realizar esta operación, es importante mover la plantilla sin distorsión y perpendicular al eje longitudinal de la hoja, moviéndola sin parar para evitar superficies irregulares de la hoja. Después de dejar que la masilla alcance su máxima dureza y alisarla ligeramente con una lija, se repite la operación de enmasillado final en la cara inferior, utilizando almohadillas de 37 mm de altura. Acabado de la hoja Una vez hechas las cuchillas, se tratan con lijas de grano medio, prestando especial atención a la formación de la punta del perfil, se lavan con acetona o disolvente y se recubren con imprimación nº 138, excepto el lugar donde se fija la recortadora ( Figura 6). Luego se sellan todas las irregularidades con masilla nitro, cuidando que no se formen engrosamientos excesivos en las superficies perfiladas. El acabado final, que consiste en la eliminación cuidadosa del exceso de masilla con lijas al agua de diferentes granulometrías, se realiza de acuerdo con el avance de la plantilla cerrada a lo largo de las superficies de la hoja sin cabeceos ni holguras excesivas (no más de 0,1 mm). Después de encolar las palas con fibra de vidrio de 0,1 mm de espesor y antes de que se cubran con tierra, en la culata de las palas en la parte superior e inferior de la resina ED-5 se pegan placas de roble o fresno de 400x90x6 mm, que se cortan de forma que las palas adquieren un ángulo de instalación encerrado entre la cuerda y el plano horizontal e igual a 3°. Se comprueba mediante una plantilla simple (Fig. 7) relativa a la superficie anterior de la culata, además de controlar el paralelismo de las superficies formadas en este caso por debajo y por encima de la culata. Esto completa la formación de la culata de la pala, y se pega con fibra de vidrio de 0.3 mm sobre resina ED-5 para hacer que la pala sea hermética. La hoja terminada, a excepción de la culata, está pintada con esmalte nitro y pulida. Para obtener consejos sobre cómo determinar la posición real del centro de gravedad de las palas, su equilibrio y acoplamiento con el buje, lea los siguientes números de la revista. Montaje y ajuste Hemos considerado el proceso tecnológico de fabricación de las palas del rotor de un autogiro. El siguiente paso es equilibrar las palas a lo largo de la cuerda, ensamblar y equilibrar el rotor principal a lo largo del radio de las palas. La precisión de la instalación de este último depende del buen funcionamiento del rotor principal; de lo contrario, se producirán un aumento de las vibraciones no deseadas. Por lo tanto, el ensamblaje debe tomarse muy en serio: no se apresure, no comience a trabajar hasta que se seleccionen todas las herramientas necesarias, los accesorios y el lugar de trabajo esté preparado. Al equilibrar y ensamblar, debe controlar constantemente sus acciones: es mejor medir siete veces que caer al menos una vez desde una altura pequeña. El proceso de equilibrar las palas a lo largo de la cuerda en este caso se reduce a determinar la posición del centro de gravedad del elemento de pala.
El objetivo principal de requerir el equilibrio de la cuerda de la pala es reducir la tendencia a que se produzcan vibraciones de tipo aleteo. Aunque es poco probable que ocurran estas oscilaciones en la máquina descrita, deben recordarse y, al ajustar, se debe hacer todo lo posible para garantizar que el centro de gravedad de la hoja esté dentro del 20 - 24 % de la cuerda desde la punta del perfil. El perfil de la pala NACA-23012 tiene un desplazamiento muy pequeño del centro de presión (CP, el punto de aplicación de todas las fuerzas aerodinámicas que actúan sobre la pala en vuelo), que está dentro de los mismos límites que el CP. Esto permite combinar las líneas del CG y el CP, lo que prácticamente significa que no hay un par de fuerzas que provoquen la torsión de la pala del rotor. El diseño propuesto de la hoja proporciona la posición requerida del CG y CP, siempre que se fabriquen estrictamente de acuerdo con el dibujo. Pero incluso con la selección más cuidadosa de materiales, el cumplimiento de la tecnología, puede ocurrir una discrepancia de peso, en relación con la cual se realiza el trabajo de equilibrio. Es posible determinar (con algunos errores permitidos) la posición del centro de gravedad de la hoja fabricada haciendo las hojas con una tolerancia en los extremos de 50-100 mm. Después del limado final, se corta el margen, se coloca una punta en la hoja y se equilibra el elemento cortado.
Un elemento de cuchilla se coloca en un prisma triédrico ubicado horizontalmente con su superficie inferior (Fig. 1). Su plano de sección a lo largo de la cuerda debe ser estrictamente perpendicular al borde del prisma. Al mover el elemento de la hoja a lo largo de la cuerda, se logra su equilibrio y se mide la distancia en la punta del perfil al borde del prisma. Esta distancia debe ser del 20 al 24% de la longitud de la cuerda. Si el CG supera este límite máximo, se debe colgar un peso antivibración de ese peso en la punta del perfil en el extremo de la hoja para que el CG avance la cantidad requerida. La culata de la hoja está reforzada con superposiciones, que son placas de acero de 3 mm de espesor (Fig. 2). Se sujetan a la culata de la pala con casquillos de 8 mm de diámetro y remaches hundidos sobre algún tipo de cola: BF-2, PU-2, ED-5 o ED-6. Antes de instalar las almohadillas, la base de la hoja se limpia con papel de lija grueso y la almohadilla se limpia con chorro de arena. Las partes a pegar, es decir, la culata de las palas, los revestimientos, los orificios para las tapas y las tapas mismas, se desengrasan y se lubrican completamente con pegamento. Luego se remachan las tapas y se colocan remaches (4 piezas por cada forro). Después de esta operación, las palas están listas para marcar para su instalación en el buje. El rotor principal de un autogiro (Fig. 3) consta de dos palas, un buje, un eje de hélice con rodamientos, una carcasa de cojinete de bisagra horizontal y un limitador de ángulo de desviación para el eje del rotor principal. El manguito consta de dos partes: una armadura en forma de U y una placa inferior (Fig. 4). Es deseable hacer una granja a partir de una forja. Al fabricarlo a partir de productos laminados, se debe prestar especial atención a que la dirección del producto laminado sea necesariamente paralela al eje longitudinal de la armadura. La misma dirección de enrollado debe estar en la placa inferior, que está hecha de una lámina de duraluminio de grado D16T de 6 mm de espesor. La granja se procesa de acuerdo con la operación en el siguiente orden: primero, se fresa la pieza de trabajo, dejando un margen de 1,5 mm por lado, luego la granja se somete a un tratamiento térmico (endurecimiento y envejecimiento), después de lo cual se realiza el fresado final. según el dibujo (ver Fig. 4). Luego, con raspador y lija en la finca, se eliminan todos los riesgos transversales y se aplica un trazo longitudinal. El eje (Fig. 5) está montado en un pilón en dos ejes perpendiculares entre sí, lo que le permite desviarse de la vertical en ángulos específicos.
Dos rodamientos están montados en la parte superior del eje: el inferior es radial No. 61204, el superior es de contacto angular No. 36204. Los rodamientos están encerrados en una carcasa (Fig. 6), que, con su parte inferior interior, percibe en vuelo toda la carga del peso del autogiro. En la fabricación de la caja, se debe prestar especial atención al procesamiento del acoplamiento del lado con la parte cilíndrica. Las socavaduras y los riesgos en la interfaz son inaceptables. En la parte superior, la carcasa del cojinete tiene dos orejas en las que se presionan casquillos de bronce. Los orificios en los bujes se procesan con escariadores después de presionarlos. El eje de los casquillos debe pasar por el eje de rotación de la carcasa estrictamente perpendicular a él. A través de los orificios en las orejas de la carcasa del cojinete y los bujes, que se presionan en las mejillas de la armadura, pasa un perno (Fig. 7), que es una bisagra horizontal del rotor principal del autogiro, en relación con el eje de que las palas realizan movimientos de aleteo. El ángulo de desviación del eje y, en consecuencia, el cambio en la posición del plano de rotación del disco están limitados por una placa fijada en el pilón (Fig. 8). Esta placa no permite que el rotor principal se desvíe en exceso de los ángulos permitidos que proporcionan control del autogiro en cabeceo y balanceo. Autores: B.Barkovsiky, Yu.Rysyuk
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Comentarios sobre el artículo: Igor Todo está bien, pero ya no se encuentra madera contrachapada de aviación de 1 mm.
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