Изготовление воздушных винтов

Изготовление заготовок под винт

Воздушные винты СЛС изготавливаются в основном из дерева. Это объясняется высокой удельной прочностью древесины и легкостью ее обработки. Лучшими породами дерева для винтов являются красное дерево, ясень и клен, можно использовать дуб, бук или сосну. Однако дуб имеет относительно низкую прочность на скалывание, а бук - повышенную склонность к короблению при изменении влажности древесины. Сосна имеет мягкую древесину, плохо полируется и требует обязательной оклейки стеклотканью.

Деревянные винты, даже имеющие достаточно хорошее лакокрасочное покрытие, при атмосферных осадках отсыревают и коробятся. Для уменьшения коробления заготовка для винта склеивается из 4... 8 тонких досок, так называемых дрок, при этом их располагают таким образом (рис. 7. 13), чтобы у соседних досок было стремление коробиться в противоположные стороны. Склеивание винта целесообразно проводить эпоксидной смолой в сжатом, с помощью струбцин или клиньев, состоянии.



Рис 7.13 Расположение арок в пакете заготовки винта

Если винт изготавливается из сплошного (моноблочного) бруска, то очень важно правильно вырезать его из бревна. Плоскость бруска под винт по отношению к сердцевине должна быть расположена так, чтобы центр тяжести винта при его неизбежном, пусть даже небольшом, короблении не "уходил" с оси его вращения. Правильное расположение заготовок под винт показано на рис. 7. 14, а. При такой ориентации годовых колец коробление винта относительно оси симметрии его лопастей (при виде спереди) происходить не будет. При разрезании бревна, как показано на рис 7 14, б, волокна, расположенные ближе к коре, деформируются при изменении влажности сильнее, чем сердцевина, что неизбежно будет вызывать искривление винта относительно оси симметрии лопастей. Такое искривление лопастей помимо изменения его аэродинамики вызывает биение винта, что в эксплуатации недопустимо.



Рис 7.14 Распиловка бревна на заготовки винтов

Изготовление винта может быть начато только после просушки древесины до влажности не более 12... 15%.

Для предотвращения растрескивания заготовок при сушке их торцы необходимо закрасить масляной краской.

Изготовление шаблонов сечений воздушного винта

Лопасть винта образована двумя криволинейными поверхностями сложной формы. Поэтому винт является достаточно сложным элементом конструкции не только для расчета, но и для его изготовления.

До начала изготовления винта должны быть сделаны шаблоны для каждого из контрольных сечений лопасти и определены потребные размеры заготовки. Это делается (рис. 7. 15) следующим образом:



Рис 7.15 Определение формы и ориентации контуров профилей контрольных сечений лопасти винта

в центре чистого листа бумаги выбирается точка "0", через которую проводится прямая, параллельная основанию листа;

через эту же точку под углом проводятся хорды всех контрольных сечений. При этом хорды должны быть расположены так, чтобы точка "0" совпадала с 47% каждой из них;

по данным табл. 3 прил. 2 и табл. 7. 1 вычисляются координаты профилей для каждого из сечений и профили наносятся на чертеж;

определяются потребные размеры сечения бруска с таким расчетом, чтобы ни один из профилей сечений не выходил за его пределы;

по полученному чертежу для каждого из контрольных сечений изготавливаются шаблоны.

Шаблоны лучше изготавливать из листа Д-16Т. Необходимо стремиться к высокой точности их изготовления.

Технология изготовления винта

При изготовлении винта рационально придерживаться описанной ниже последовательности выполнения операций.

• С достаточно высокой точностью выстругивается брусок с сечением, рассчитанным в соответствии с вышеприведенным примером и длиной на 3... 4 см больше диаметра изготавливаемого винта
• На сверлильном станке, по центру заготовки, строго перпендикулярно ее плоскости высверливается отверстие под втулку, надеваемую на вал двигателя или редуктора. После чего вытачивается и вставляется в отверстие втулка с использованием эпоксидной смолы. Концы бруска в соответствии с размерами винта отпиливаются
• Производится разметка контрольных сечений (рис. 7. 16, а)
  
  
  
  Рис 7.16 Последовательность изготовления деревянного винта
  
  в соответствии с результатами расчета винта
• По каждому из контрольных сечений с задней (а по рис. 7. 16 - нижней) стороны выполняются зарезы ножовкой до отмеченной линии (с запасом в 1... 2 мм)
• С помощью струга, соблюдая плавность переходов, с задней стороны винта снимается материал до глубины зарезов. Поверхность, представляющая собой винтовую линию, выравнивается с помощью шкурки,
• С помощью ножовки, узкой стамески и надфиля на каждом из контрольных сечений делаются запилы (рис. 7. 16, б) в строгом соответствии с шаблонами сечений
• С помощью струга до глубины контрольных запилов, соблюдая плавность переходов (рис. 7. 16, в), снимается материал заготовки
• Производится окончательная доводка профиля о использованием шлифовальной шкурки
• Во втулку вставляется валик, точно выточенный по диаметру отверстия, и производится статическая балансировка винта. Ее можно производить как в подшипниках, так и на "ножах" - двух ровных, горизонтально установленных пластинах. Балансировка производится за счет равномерного снятия материала по всему профилю более тяжелой лопасти
• Передняя кромка винта оклеивается несколькими слоями стеклоткани на эпоксидной смоле
• Производится зашкуривание, полировка в окраска винта

Изготовленный винт нельзя хранить вблизи батарей отопления, окон, на полу. Такое хранение может привести к его короблению, не поддающемуся исправлению.

После установки винта на СЛА его необходимо зачехлять, а при хранении проворачивать в горизонтальное положение.

по материалам: П.И.Чумак, В.Ф Кривокрысенко "Расчет и проектирование СЛА"