Vendndodhja e teheve. Si të ndërtoni tehe për një gjenerator të erës me duart tuaja: shembuj të teheve të bëra vetë për një mulli me erë

Tehet kryesore të rotorit të një helikopteri duhet të ndërtohen në atë mënyrë që ata, duke krijuar forcën e nevojshme ngritëse, të përballojnë të gjitha ngarkesat që lindin mbi to. Dhe ata jo vetëm që rezistuan, por do të kishin ende një kufi sigurie për të gjitha llojet e rasteve të paparashikuara që mund të ndodhin gjatë fluturimit dhe gjatë mirëmbajtjes së helikopterit në tokë (për shembull, një shpërthim i mprehtë ere, një rrjedhje ajri , një manovër e mprehtë, krem i tehuve, rrotullim jo i duhur i helikës pas lëshimit të motorit, etj.).

Një nga mënyrat e projektimit për zgjedhjen e rotorit kryesor të një helikopteri është mënyra e ngjitjes vertikale në çdo lartësi të zgjedhur për llogaritjen. Në këtë mënyrë, për shkak të mungesës së shpejtësisë së përkthimit në rrafshin e rrotullimit të helikës, fuqia e kërkuar është e madhe.

Duke ditur peshën e përafërt të helikopterit që po projektohet dhe duke vendosur ngarkesën që helikopteri do të duhet të ngrejë, ata fillojnë të zgjedhin helikën. Zgjedhja e helikës reduktohet në zgjedhjen e një diametri të tillë të helikës dhe një numri të tillë rrotullimesh të tij në minutë, në të cilin ngarkesa e llogaritur mund të ngrihet nga helika vertikalisht lart me shpenzimin më të vogël të fuqisë.

Në të njëjtën kohë, dihet se shtytja e rotorit kryesor është në proporcion me fuqinë e katërt të diametrit të tij dhe vetëm me fuqinë e dytë të numrit të rrotullimeve, domethënë, shtytja e zhvilluar nga rotori kryesor varet më shumë nga diametri sesa në numrin e rrotullimeve. Prandaj, një shtytje e dhënë është më e lehtë për t'u marrë duke rritur diametrin sesa duke rritur numrin e rrotullimeve. Kështu, për shembull, duke rritur diametrin me 2 herë, marrim 24 = 16 herë më shumë shtytje, dhe duke dyfishuar numrin e rrotullimeve, marrim vetëm 22 = 4 herë më shumë shtytje.

Duke ditur fuqinë e motorit që do të instalohet në helikopter për të drejtuar rotorin kryesor, së pari zgjidhni diametrin e rotorit kryesor. Për këtë, përdoret raporti i mëposhtëm:

Tehu i rotorit kryesor punon në kushte shumë të vështira. Mbi të veprojnë forcat aerodinamike, të cilat e përkulin, e përdredhin, e shqyejnë dhe tentojnë të heqin lëkurën prej saj. Për t'i "rezistuar" një veprimi të tillë të forcave aerodinamike, tehu duhet të jetë mjaft i fortë.

Kur fluturoni në shi, borë ose re në kushte akulli, funksionimi i tehut është edhe më i ndërlikuar. Pikat e shiut, që bien mbi tehun me shpejtësi të madhe, e heqin bojën prej saj. Kur kremi mbi tehet, formohen rritje akulli, të cilat shtrembërojnë profilin e tij, ndërhyjnë në lëvizjen e tij të përplasjes dhe e bëjnë atë më të rëndë. Kur ruani një helikopter në tokë, ndryshimet e mprehta të temperaturës, lagështisë dhe rrezet e diellit janë shkatërruese për tehun.

Kjo do të thotë që tehu jo vetëm që duhet të jetë i fortë, por gjithashtu duhet të jetë imun ndaj ndikimit të mjedisit të jashtëm. Por nëse vetëm kjo! Pastaj tehu mund të bëhej tërësisht metalik, duke e mbuluar me një shtresë kundër korrozionit dhe problemi do të zgjidhej.

Por ka edhe një kërkesë tjetër: tehu, përveç kësaj, duhet të jetë gjithashtu i lehtë. Prandaj, është bërë i zbrazët. Si bazë për hartimin e tehut merret një shpat metalik, më së shpeshti një tub çeliku me seksion kryq të ndryshueshëm, sipërfaqja e së cilës zvogëlohet gradualisht ose hap pas hapi nga rrënja në fundi i tehut.

Spari, si elementi kryesor i fuqisë gjatësore të tehut, percepton forcat e prerjes dhe momentin e përkuljes. Në këtë aspekt, funksionimi i një spar teh është i ngjashëm me atë të një spar krahë avioni. Megjithatë, forcat centrifugale ende veprojnë në shpatullën e tehut si rezultat i rrotullimit të helikës, gjë që nuk ndodh me krahun e krahut të avionit. Nën veprimin e këtyre forcave, spari i tehut i nënshtrohet tensionit.

Fllanxhat prej çeliku janë ngjitur ose ngjitur me gozhdë për fiksimin e grupit të fuqisë tërthore - brinjëve të tehut. Çdo brinjë, e cila mund të jetë prej metali ose druri, përbëhet nga mure dhe rafte. Mbulesa metalike është ngjitur ose salduar në raftet metalike, dhe mbështjellja e kompensatës ose mbështjellja e kanavacës është ngjitur në raftet prej druri, ose mbështjellja e kompensatës është ngjitur në gishtin e këmbës dhe mbështjellja prej liri është e qepur në bisht, siç tregohet. Në pjesën e përparme të profilit, fllanxhat e brinjëve janë ngjitur në telin e përparmë, dhe në pjesën e bishtit - në telin e pasmë. Stringers shërbejnë si elemente ndihmëse të fuqisë gjatësore.

Lëkura që mbulon raftet e brinjëve formon profilin e tehut në cilindo nga seksionet e tij. Më e lehta është mbështjellja prej liri. Megjithatë, për të shmangur shtrembërimin e profilit si rezultat i devijimit të mbështjelljes së pëlhurës në zonat midis brinjëve, brinjët e tehut duhet të instalohen shumë shpesh, afërsisht 5-6 cm larg njëra-tjetrës, gjë që e bën tehun më të rëndë. . Sipërfaqja e tehut me një mbështjellës pëlhure të shtrirë dobët duket me brinjë dhe ka cilësi të ulëta aerodinamike, pasi tërheqja e saj është e lartë. Gjatë një rrotullimi, profili i një tehu të tillë ndryshon, gjë që kontribuon në shfaqjen e dridhjeve shtesë të helikopterit. Prandaj, mbështjellja prej liri është e ngopur me drogë, e cila, ndërsa thahet, shtrin fort kanavacën.

Në prodhimin e veshjes së kompensatës, ngurtësia e tehut rritet dhe distanca midis brinjëve mund të rritet me një faktor prej 2.5 në krahasim me tehet e mbuluara me kanavacë. Për të zvogëluar tërheqjen, sipërfaqja e kompensatës përpunohet dhe lëmohet pa probleme.

Forma të mira aerodinamike dhe forcë e lartë mund të arrihen nëse bëhet një teh i zbrazët tërësisht metalik. Vështirësia e prodhimit të tij qëndron në prodhimin e një seksioni kryq të ndryshueshëm të sparit, i cili formon harkun e profilit. Pjesa e bishtit të profilit të tehut është bërë me mbështjellës llamarine, e cila ngjitet në rrafsh me skajet e përparme, dhe skajet e pasme janë ngjitur së bashku.

Profili i tehut të helikës së helikopterit zgjidhet në atë mënyrë që, me një rritje të këndit të sulmit, ngecja e rrjedhës të ndodhë në këndet më të larta të mundshme të sulmit. Kjo është e nevojshme për të shmangur bllokimin e rrjedhës në tehun që tërhiqet, ku këndet e sulmit janë veçanërisht të larta. Përveç kësaj, për të shmangur dridhjet, profili duhet të zgjidhet i tillë që, kur këndi i sulmit ndryshon, pozicioni i qendrës së presionit të mos ndryshojë.

Një faktor shumë i rëndësishëm për forcën dhe funksionimin e tehut është pozicioni relativ i qendrës së presionit dhe qendrës së gravitetit të profilit. Fakti është se me veprimin e kombinuar të përkuljes dhe rrotullimit, tehu i nënshtrohet dridhjeve të vetë-ngacmuara, d.m.th., dridhjeve me një amplitudë (dridhje) gjithnjë në rritje. Për të shmangur dridhjet, tehu duhet të jetë i balancuar në lidhje me kordën, d.m.th., duhet të sigurohet një pozicion i tillë i qendrës së gravitetit në kordë që do të përjashtonte vetë-rritje të vibrimit. Detyra e balancimit është të sigurojë që qendra e gravitetit të profilit të tehut të ndërtuar të jetë përpara qendrës së presionit.

Duke vazhduar të shqyrtojmë kushtet e vështira të funksionimit të tehut kryesor të rotorit, duhet të theksohet se dëmtimi i mbështjelljes prej druri të tehut nga pikat e shiut mund të parandalohet nëse një skaj i fletës forcohet përgjatë skajit të tij kryesor.

Lufta kundër kremit të teheve është një detyrë më e vështirë. Nëse lloje të tilla kremrash gjatë fluturimit si ngrica dhe ngrirja nuk përbëjnë një rrezik të madh për një helikopter, atëherë akulli qelqor, gradualisht dhe i padukshëm, por jashtëzakonisht i fortë, i ndërtuar mbi teh, çon në peshimin e tehut, shtrembërimin e profilit të tij dhe , në fund të fundit, në një ulje të forcës ngritëse, e cila çon në një humbje të mprehtë të kontrollueshmërisë dhe stabilitetit të helikopterit.

Teoria që ekzistonte në një kohë se akulli do të shkëputej gjatë fluturimit për shkak të lëvizjes së përplasjes së teheve doli të ishte e paqëndrueshme. Kremimi i tehut fillon para së gjithash nga pjesa e rrënjës, ku përkulja e tehut gjatë lëvizjes së saj të përplasjes është e vogël. Në të ardhmen, shtresa e akullit fillon të përhapet gjithnjë e më tej drejt fundit të tehut, duke u zbehur gradualisht. Ka raste kur trashësia e akullit në pjesën e rrënjës arriti në 6 mm, dhe në fund të tehut - 2 mm.

Formimi i akullit mund të parandalohet në dy mënyra.

Mënyra e parë- Ky është një studim i plotë i parashikimit të motit në zonën e fluturimeve, anashkalimi i reve të hasura gjatë rrugës dhe ndryshimi i lartësisë së fluturimit për të dalë nga akulli, ndalimi i fluturimit, etj.

Mënyra e dytë- kjo është pajisja e teheve me pajisje kundër ngrirjes.

Një numër i këtyre pajisjeve për tehet e helikopterit janë të njohura. Për të hequr akullin nga tehet e rotorit,

Duhet të aplikohet de-akullues alkooli, i cili spërkat me alkool në skajin e përparmë të helikës. Ky i fundit, duke u përzier me ujë, ul pikën e ngrirjes dhe parandalon formimin e akullit.

Thyerja e akullit nga tehet e helikës mund të kryhet me anë të ajrit, i cili injektohet në një dhomë gome të vendosur përgjatë skajit kryesor të rotorit kryesor. Dhoma e fryrjes shpon koren e akullit, pjesë të veçanta të së cilës më pas fshihen nga tehet e helikës nga rrjedha e ajrit që vjen.

Nëse skaji kryesor i tehut të helikës është prej metali, atëherë ai mund të nxehet ose me energji elektrike ose nga ajri i ngrohtë i kaluar përmes një tubacioni që kalon përgjatë skajit kryesor të rotorit.

E ardhmja do të tregojë se cila nga këto metoda do të përdoret më gjerësisht.

Për karakteristikat aerodinamike të rotorit kryesor, numri i teheve të rotorit kryesor dhe ngarkesa specifike në zonën e fshirë nga helika kanë një rëndësi të madhe. Teorikisht, numri i teheve të helikës mund të jetë çdo gjë, nga një numër pafundësisht i madh i tyre, aq i madh sa që përfundimisht bashkohen në një sipërfaqe spirale, siç supozohej në projektin e Leonardo da Vinçit ose në helikopter-biçikletën e I. Bykov.

Megjithatë, ekziston një numër më i favorshëm i teheve. Numri i teheve nuk duhet të jetë më pak se tre, pasi me dy tehe ndodhin forca të mëdha të çekuilibruara dhe luhatje në shtytjen e helikës. Ndryshimi në shtytjen e rotorit kryesor tregohet rreth vlerës së tij mesatare gjatë një rrotullimi të rotorit për helikë me një teh dhe me dy tehe. Helika me tre tehe tashmë praktikisht ruan vlerën mesatare të shtytjes gjatë gjithë revolucionit.

Numri i teheve të helikës gjithashtu nuk duhet të jetë shumë i madh, pasi në këtë rast secila teh funksionon në një rrjedhë të shqetësuar nga tehu i mëparshëm, gjë që zvogëlon efikasitetin e rotorit kryesor.

Sa më shumë tehe të helikës, aq më e madhe e zonës së diskut të fshirë ata zënë. Koncepti i faktorit të mbushjes o u fut në teorinë e rotorit të helikopterit, i cili llogaritet si raport i sipërfaqes totale

Për mënyrën e projektimit të funksionimit të rotorit kryesor të helikopterit (rritje e pjerrët), vlera më e favorshme e faktorit të mbushjes është 0,05-0,08 (vlera mesatare 0,065).

Kjo ngarkesë është mesatare. Një ngarkesë e vogël është një ngarkesë në intervalin 9-12 kg / m2. Helikopterët me një ngarkesë të tillë janë të manovrueshëm dhe kanë një shpejtësi të madhe lundrimi.

Helikopterët për qëllime të përgjithshme kanë një ngarkesë mesatare që varion nga 12 deri në 20 kg/m2. Dhe së fundi, një ngarkesë e madhe, e përdorur rrallë, është një ngarkesë prej 20 deri në 30 kg / m2.

Fakti është se megjithëse një ngarkesë specifike e lartë në zonën e fshirë siguron një ngarkesë të madhe të helikopterit, por në rast të dështimit të motorit, një helikopter i tillë në modalitetin e vetë-rotacionit do të ulet shpejt, gjë që është e papranueshme, pasi në këtë në rast se cenohet siguria e prejardhjes.

Të gjithë treguesit më të rëndësishëm të një rrote ere, si shpejtësia, fuqia dhe shpejtësia, varen nga këndi i saktë i instalimit të tehut. Llogaritja e këndit të instalimit të tehut të turbinës me erë është mjaft e thjeshtë, por do të duhet pak kohë për të kuptuar të gjitha këto, dhe kështu do të filloj me rregull.

Kur tehu është i palëvizshëm, domethënë rrota e erës është në këmbë, era shkon mbi të në këndin në të cilin tehu është instaluar në të, por sapo tehu fillon të lëvizë, këndi i rrjedhës së erës ndryshon. Për shembull, imagjinoni që jeni ulur në një makinë, era po fryn drejt në dritaren anësore. Sapo të filloni të lëvizni, ndërsa merrni shpejtësinë, era tashmë do të fryjë në mënyrë të pjerrët në një kënd dhe në xhamin e përparmë, dhe nëse shpejtësia është shumë e lartë, atëherë era do të fryjë direkt në xhami.

Është e njëjta gjë me tehun, me rritjen e shpejtësisë së rrotullimit, ndryshon edhe këndi real i sulmit të tehut. Për të llogaritur këtë kënd, duhet të dini shpejtësinë e tehut. Për shembull, kemi një erë prej 10 m / s, shpejtësia e vidës është Z5, që do të thotë se shpejtësia e majës së tehut është pesë herë më e madhe se shpejtësia e erës 5 * 10 = 50 m / s.

Tani ju duhet të ndërtoni një trekëndësh kënddrejtë me këmbët 5 dhe 50. Më pas, duhet të përcaktoni këndin midis hipotenuzës dhe këmbës së gjatë, për këtë ju duhet të ndani këmbën e kundërt në atë ngjitur dhe do të marrim tangjentën e këtë kënd. 5:50=0.1. Për të nxjerrë një kënd nga kjo 0.1, duhet të marrim funksionin e anasjelltë të tangjentës, domethënë tangjenten e harkut.

Tangjentja e harkut të një numri mund të llogaritet në kalkulatorë të veçantë, ose mund të përdorni shërbime në internet, për shembull >>Llogaritësi në internet. Arktangjent 0,1=5,7 gradë. 5.7 gradë është këndi aktual i rrjedhës në rrafshin e rrotullimit të helikës në zonën e shpejtësisë Z5. Por meqenëse tehu ka një shpejtësi të ndryshme përgjatë rrezes së tij, këndi i vërtetë i sulmit do të jetë i ndryshëm dhe do të jetë i ndryshëm në çdo seksion. Për shembull, në mes të tehut, shpejtësia është Z2.5, që do të thotë se këndi i rrjedhës së erës është dy herë më i madh.

Tani duhet të dimë se cila është era e vërtetë.

Era e vërtetë është ajo që me të vërtetë shtyp tehun dhe ndryshon në forcë nga ajo që i afrohet helikës. Çdo trup mbi të cilin era shtyp, i reziston, pra e ndal erën. Imagjinoni flokët e borës duke goditur xhamin, kur afrohen kanë shpejtësinë e tyre fillestare, por duke iu afruar xhamit përplasen me një jastëk të krijuar nga era e ndalur. Duke u përplasur në këtë jastëk ajri, flokët e borës humbasin shpejtësinë dhe energjinë. Në mënyrë të ngjashme, kur i afrohet helikës, duke u mbështetur në të, era humbet shpejtësinë dhe energjinë. Vlera specifike e humbjeve mund të jetë e ndryshme, por nëse nuk dihet, mund të merret si një mesatare e barabartë me rreth 33%.

Tani le të kujtojmë këndin e rrjedhës së erës që morëm më lart, është i barabartë me 5.7 gradë. A korrespondon vërtet me erën që vjen në teh - Jo!, pasi shpejtësia e erës është 33% më e dobët. Atëherë ju duhet të merrni erën jo 10m/s, por 6.6m/s dhe gjithçka do të bjerë në vend. 6.6m/s*Z5=33, 5:33=0.15, tangjente harku 0.15=8.5 gradë. Kjo do të thotë që era në të vërtetë shkon në rrafshin e tehut në zonën e shpejtësisë Z5 në një kënd prej 8,5 gradë.

Më tej, nëse cilësia aerodinamike e tehut, polarët e tehut dhe këndi i pykës në të cilin manifestohen cilësitë e tij maksimale nuk dihen, atëherë këndi i pykës së tehut mund të merret i barabartë me 5 gradë. Kjo do të thotë që tehu duhet të vendoset në një kënd prej 5 gradë me rrjedhën aktuale të erës në rrafshin e rrotullimit, pastaj 8,5-5 = 3,5 gradë. Rezulton se këndi i majës së tehut duhet të vendoset në 3.5 gradë, atëherë me një erë prej 10 m / s dhe shpejtësi Z5 do të ketë fuqi maksimale të shtytjes dhe tehut, domethënë faktorin maksimal të përdorimit të energjisë së erës (KIEV).

Tehu gjithashtu ka shpejtësi lokale, dhe këndi duhet të llogaritet veçmas për çdo seksion të tehut. Nëse maja e tehut është vendosur në shpejtësinë Z5, atëherë mesi i tehut do të jetë Z2.5.

Në të gjitha kushtet e tjera, tehu do të marrë shumë më pak energji nga era dhe, për rrjedhojë, KIEV dhe fuqia në bosht do të jenë më pak. Për shembull, gjeneratori është shumë i fuqishëm dhe nuk do të lejojë që thikat të arrijnë shpejtësinë e tyre. Ose shpejtësia e erës nuk është ajo në të cilën janë vendosur këndet e tehut. Prandaj, tehu mund të rregullohet dhe prodhohet për një erë të caktuar, për shembull, 5 m/s, atëherë fuqia e saj maksimale do të jetë vetëm në këtë erë dhe shpejtësi, që korrespondon me shpejtësinë e saj. Në mënyrë që tehu të funksionojë me efikasitet maksimal në një gamë të gjerë erërash, është e nevojshme të keni një rrotë ere me një kënd të rregullueshëm teh. Shpejtësia e tehuve dhe shkalla e frenimit varen nga një sërë faktorësh, nga trashësia e tehut, gjerësia e tij në zona të ndryshme, nga numri i tehut, nga faktori i mbushjes së zonës së fshirë nga tehet, kështu që në fakt thikat e bëra vetë me llogaritje të përafërta mund të sillen ndryshe. Nëse keni llogaritur këndet për shpejtësinë Z5, kjo nuk do të thotë që fuqia maksimale do të jetë me këtë shpejtësi, për shembull, nëse tehet janë të gjera, atëherë tërheqja do të jetë shumë e madhe me shpejtësi të lartë dhe pjesa më e madhe e fuqisë do të humbasë. mbi këtë rezistencë.

Një shembull i llogaritjes së teheve për një gjenerator specifik.

Le të themi se tashmë keni një gjenerator, fuqinë e të cilit e dini. Fuqia dalëse e gjeneratorit dhe fuqia e konsumuar nga gjeneratori, domethënë efikasiteti. Nëse efikasiteti nuk dihet, atëherë mund të merret i barabartë me 0,5-0,8, domethënë, përafërsisht, vidhosja duhet t'i japë gjeneratorit dy herë më shumë fuqi sesa prodhon gjeneratori.

Për shembull, një gjenerator me 180 rpm prodhon 200 vat/orë fuqi, dhe ju dëshironi ta merrni këtë fuqi me një erë prej 6 m/s. Pra, vida duhet të marrë 400 vat nga era dhe të ketë 180 rpm. Mesatarja KIEV e një helike me tre tehe është 0.4 dhe shpejtësia është Z5. Nëse, për shembull, një helikë me gjashtë tehe, atëherë KIEV do të jetë më i ulët dhe shpejtësia e tij gjithashtu do të jetë, afërsisht KIEV 0.3 dhe shpejtësia Z3.5. Të dhëna më të sakta mund të merren vetëm nga profile të veçanta që janë fryrë në një tunel me erë, dhe nëse nuk ka të dhëna për fryrje, atëherë mund të merren vetëm të dhëna të tilla të përafërta. Dua të vërej gjithashtu se pa ngarkesë, vidhosja mund të përshpejtohet në vlera të shpejtësisë së lartë, por fuqia e saj do të jetë shumë më e vogël, dhe fuqia maksimale do të jetë vetëm në fuqinë e vlerësuar.

Në mënyrë që helika të marrë 400 vat, era duhet të ketë një energji të rendit 1000 vat. Me 6 m/s, era ka një fuqi (shih artikuj të tjerë për llogaritjen e formulës së rrotave të erës) 0,6 * 1 * 6 * 6 * 6 = 129,6 vat për metër katror. 129.6 * 8 metra katrorë është e barabartë me 1036.8 vat, sipërfaqja e fshirë nga tehet duhet të jetë 8 metra katrorë. Një helikë me një diametër prej 3.2 metrash ka një sipërfaqe të fshirë prej 8 m. katrore. Tani e dimë diametrin e turbinës së erës.

Tjetra, duhet të zbuloni shpejtësinë e turbinës së erës. Perimetri i helikës 3.2 m është 10 m, që do të thotë se në një rrotullim tehet do të përshkojnë një distancë prej 10 metrash. Tani duhet të zbuloni shpejtësinë e majave të tehuve me një erë prej 6 m / s dhe shpejtësinë Z5, 6 * 5 = 30 m / s, domethënë, në një sekondë tehet do të bëjnë 30:10 = 3 rpm, e cila është e barabartë me 3 * 60 = 180 rpm. Nga llogaritjet, u bë e qartë se një rrotë ere me diametër 3.2 m me shpejtësi Z5, me erë 6 m / s, do të ketë 180 rpm dhe një fuqi boshti 400 vat. Nëse efikasiteti i gjeneratorit është 0,5, atëherë prodhimi do të jetë 200 vat / orë elektrike, nëse efikasiteti i gjeneratorit tuaj në këto shpejtësi është 0,8, atëherë prodhimi do të jetë 320 vat. Gjithashtu, nëse rritja e shpejtësisë së KIEV-it nuk ulet ndjeshëm, atëherë është e mundur që fuqia të rritet pak më shumë për shkak të revolucioneve.

Siç e dini, kur shpejtësia e erës dyfishohet, fuqia e saj rritet me 8 herë, prandaj edhe fuqia e helikës do të rritet me rreth 8 herë, prandaj, varësia e fuqisë dalëse nga rrotullimet duhet të jetë gjithashtu kuadratike. Në 6 m/s, do të kemi rreth 250 vat nga gjeneratori, dhe me 10 m/s, gjeneratori duhet të prodhojë tashmë deri në 2 kW dhe, në përputhje me rrethanat, të ngarkojë rrotën e erës. Nëse gjeneratori rezulton i dobët, atëherë rrota e erës do të shpërbëhet nga një erë e fortë dhe do të rrotullohet deri në shpejtësi të mëdha, si rrjedhojë zhurma e fortë, dridhjet dhe shkatërrimi i mundshëm i gjeneratorit të erës. Prandaj, gjeneratori duhet të ketë një fuqi sinkrone me fuqinë e turbinës së erës.

Të gjitha këto të dhëna natyrisht janë të përmbysura dhe kanë një llogaritje mjaft të përafërt, një llogaritje më e saktë mund të bëhet në mënyrë të pavarur duke ditur të gjithë parametrat e nevojshëm të gjeneratorit dhe duke ditur vetitë aerodinamike të profilit të tehut të përdorur. Por për një mulli me erë në shtëpi, mjafton një llogaritje e thjeshtë e këndeve të instalimit të teheve dhe turbinës së erës në tërësi. Nëse keni ndonjë pyetje, ose vëreni pasaktësi të mëdha në deklaratën time të llogaritjes, atëherë shkruani në komentet më poshtë për këtë për të gjithë dhe unë do t'u përgjigjem të gjitha pyetjeve. Për materiale të tjera për llogaritjen e teheve, shihni seksionin "Llogaritjet VG".

Ne kemi zhvilluar një dizajn të një turbine me erë me një bosht rrotullimi vertikal. Më poshtë është një udhëzues i detajuar për prodhimin e tij, duke lexuar me kujdes të cilin, ju mund të bëni vetë një gjenerator vertikal të erës.
Gjeneratori i erës doli të ishte mjaft i besueshëm, me kosto të ulët të mirëmbajtjes, i lirë dhe i lehtë për t'u prodhuar. Nuk është e nevojshme të ndiqni listën e detajeve më poshtë, mund të bëni disa rregullime tuajat, të përmirësoni diçka, të përdorni tuajën, sepse. Jo kudo mund të gjeni saktësisht se çfarë është në listë. Ne u përpoqëm të përdornim pjesë të lira dhe me cilësi të lartë.

Materialet dhe pajisjet e përdorura:

Emri	Sasia	shënim
Lista e pjesëve dhe materialeve të përdorura për rotorin:
Fletë metalike e prerë paraprakisht	1	Pritini nga çeliku 1/4" të trashë duke përdorur prerje uji, lazer, etj
Qendra nga makina (Hub)	1	Duhet të përmbajë 4 vrima, rreth 4 inç në diametër
Magnet neodymium 2" x 1" x 1/2".	26	Shumë e brishtë, është më mirë të porosisni shtesë
1/2"-13tpi x 3" kunj	1	TPI - numri i fijeve për inç
1/2" arrë	16
rondele 1/2".	16
1/2" kultivues	16
Arrë kapak 1/2".-13tpi	16
rondele 1".	4	Për të ruajtur hendekun midis rotorëve

Lista e pjesëve dhe materialeve të përdorura për turbinën:
Tub 3" x 60" i galvanizuar	6
Plastike ABS 3/8" (1,2x1,2 m)	1
Magnet balancues	Nëse është e nevojshme	Nëse tehet nuk janë të balancuara, atëherë magnetët janë ngjitur për të balancuar
Vidë 1/4".	48
Rondele 1/4".	48
Kultivues 1/4".	48
Arrë 1/4".	48
Qoshe 2" x 5/8".	24
1" qoshe	12 (opsionale)	Nëse tehet nuk mbajnë formën e tyre, atëherë mund të shtoni shtesë. qoshet
vida, dado, rondele dhe grover për kënd 1".	12 (opsionale)

Lista e pjesëve dhe materialeve të përdorura për statorin:
Epoksi me ngurtësues	2 l
1/4" vidë st.	3
Rr. rondele 1/4"	3
1/4" arrë ss.	3
Majë unaze 1/4".	3	Për e-mail lidhjet
1/2"-13tpi x 3" stud st.	1	çelik inox çeliku nuk është një ferromagnet, kështu që nuk do të "frenojë" rotorin
1/2" arrë	6
tekstil me fije qelqi	Nëse është e nevojshme
Smalt 0.51 mm. telin		24AWG

Lista e pjesëve dhe materialeve të përdorura për instalim:
Rrufe në qiell 1/4" x 3/4".	6
Fllanxha tubi 1-1/4".	1
Tub 1-1/4" i galvanizuar L-18"	1

Mjetet dhe pajisjet:
1/2"-13tpi x 36" kunj	2	Përdoret për jacking
Rrufe në qiell 1/2".	8
Anemometri	Nëse është e nevojshme
Fletë alumini 1"	1	Për të bërë ndarëse nëse është e nevojshme
bojë jeshile	1	Për lyerjen e mbajtëseve plastike. Ngjyra nuk është e rëndësishme
Top bojë blu.	1	Për lyerjen e rotorit dhe pjesëve të tjera. Ngjyra nuk është e rëndësishme
multimetër	1
Hekur saldimi dhe saldimi	1
Stërvitja	1
Sharrë hekuri	1
Kern	1
Maskë	1
Syzet mbrojtëse	1
Doreza	1

Turbinat me erë me një bosht rrotullimi vertikal nuk janë aq efikase sa homologët e tyre horizontalë, megjithatë, turbinat me erë vertikale janë më pak kërkuese në vendin e tyre të instalimit.

Prodhimi i turbinave

1. Elementi lidhës - i projektuar për të lidhur rotorin me fletët e turbinës së erës.
2. Paraqitja e teheve - dy trekëndësha barabrinjës të kundërt. Sipas këtij vizatimi, atëherë do të jetë më e lehtë të rregulloni qoshet e teheve.

Nëse nuk jeni të sigurt për diçka, shabllonet e kartonit do t'ju ndihmojnë të shmangni gabimet dhe ndryshimet e mëtejshme.

Sekuenca e hapave për prodhimin e një turbine:

Prodhimi i mbështetëseve (bazave) të poshtme dhe të sipërme të teheve. Shënoni dhe përdorni një bashkim pjesësh figure për të prerë një rreth nga plastika ABS. Më pas rrethojeni dhe prisni mbështetjen e dytë. Ju duhet të merrni dy qarqe absolutisht identike.
Në qendër të njërës mbështetëse, hapni një vrimë me diametër 30 cm. Kjo do të jetë mbështetja e sipërme e teheve.
Merrni shpërndarësin (pushimin nga makina) dhe shënoni dhe shponi katër vrima në suportin e poshtëm për të lidhur shpërndarësin.
Bëni një shabllon për vendndodhjen e tehuve (fig. lart) dhe shënoni në suportin e poshtëm pikat e ngjitjes për qoshet që do të lidhin suportin dhe tehet.
Vendosni tehet, lidhini fort dhe pritini në gjatësinë e dëshiruar. Në këtë dizajn, fletët janë të gjata 116 cm. Sa më të gjata të jenë fletët, aq më shumë energji e erës marrin, por ana negative është paqëndrueshmëria në erërat e forta.
Shënoni tehet për ngjitjen e qosheve. Shponi dhe më pas bëni vrima në to.
Duke përdorur modelin e vozitjes së treguar në figurën e mësipërme, lidhni vozitjet në mbështetëse me kllapa.

Prodhimi i rotorit

Sekuenca e veprimeve për prodhimin e rotorit:

Vendosni dy bazat e rotorit njëra mbi tjetrën, rreshtoni vrimat dhe bëni një shenjë të vogël në anët me një skedar ose shënues. Në të ardhmen, kjo do të ndihmojë në orientimin e saktë të tyre në lidhje me njëri-tjetrin.
Bëni dy shabllone për vendosjen e magnetit prej letre dhe ngjitini ato te bazat.
Shënoni polaritetin e të gjithë magneteve me një shënues. Si një "testues polariteti" mund të përdorni një magnet të vogël të mbështjellë me një leckë ose kasetë elektrike. Duke e kaluar atë mbi një magnet të madh, do të jetë qartë e dukshme nëse është i zmbrapsur apo i tërhequr.
Përgatitni rrëshirë epokside (duke shtuar ngurtësues në të). Dhe aplikojeni në mënyrë të barabartë në pjesën e poshtme të magnetit.
Sillni me shumë kujdes magnetin në skajin e bazës së rotorit dhe zhvendoseni në pozicionin e tij. Nëse magneti është i instaluar në majë të rotorit, atëherë fuqia e lartë e magnetit mund ta magnetizojë ashpër atë dhe mund të thyhet. Dhe kurrë mos i ngjisni gishtat ose pjesët e tjera të trupit midis dy magneteve ose një magneti dhe hekuri. Magnetët neodymium janë shumë të fuqishëm!
Vazhdoni të ngjitni magnetët në rotor (mos harroni të lyeni me epoksid), duke alternuar shtyllat e tyre. Nëse magnetët lëvizin nën ndikimin e forcës magnetike, atëherë përdorni një copë druri, duke e vendosur midis tyre për sigurim.
Pasi të përfundojë një rotor, kaloni te i dyti. Duke përdorur shenjën që keni bërë më parë, vendosni magnetët saktësisht përballë rotorit të parë, por në një polaritet të ndryshëm.
Lërini rrotulluesit larg njëri-tjetrit (në mënyrë që të mos magnetizohen, përndryshe nuk do ta hiqni më vonë).

Prodhimi i një statori është një proces shumë i mundimshëm. Sigurisht, mund të blini një stator të gatshëm (përpiquni t'i gjeni me ne) ose një gjenerator, por nuk është fakt që ato janë të përshtatshme për një mulli të veçantë me erë me karakteristikat e tyre individuale.

Statori i gjeneratorit të erës është një komponent elektrik i përbërë nga 9 mbështjellje. Spiralja e statorit është treguar në foton e mësipërme. Bobinat ndahen në 3 grupe, nga 3 bobina në secilin grup. Çdo spirale është e mbështjellë me tela 24AWG (0.51 mm) dhe përmban 320 rrotullime. Më shumë kthesa, por tela më e hollë do të japë tension më të lartë, por më pak rrymë. Prandaj, parametrat e bobinave mund të ndryshohen, në varësi të tensionit që ju nevojitet në daljen e gjeneratorit të erës. Tabela e mëposhtme do t'ju ndihmojë të vendosni:
320 rrotullime, 0,51 mm (24AWG) = 100 V @ 120 rpm.
160 rrotullime, 0,0508 mm (16AWG) = 48 V @ 140 rpm.
60 rrotullime, 0,0571 mm (15AWG) = 24V @ 120 rpm.

Mbështjellja e mbështjelljeve me dorë është një detyrë e mërzitshme dhe e vështirë. Prandaj, për të lehtësuar procesin e dredha-dredha, unë do t'ju këshilloja të bëni një pajisje të thjeshtë - një makinë dredha-dredha. Për më tepër, dizajni i tij është mjaft i thjeshtë dhe mund të bëhet nga materiale të improvizuara.

Kthesat e të gjitha bobinave duhet të mbështillen në të njëjtën mënyrë, në të njëjtin drejtim dhe t'i kushtoni vëmendje ose të shënoni se ku është fillimi dhe ku fundi i spirales. Për të parandaluar zbërthimin e bobinave, ato mbështillen me shirit elektrik dhe lyhen me epoksi.

Pajisja është bërë nga dy pjesë kompensatë, një shirit flokësh të përkulur, një copë tubi PVC dhe gozhdë. Para se të përkulni shiritin e flokëve, ngroheni me një pishtar.

Një copë e vogël tubi midis dërrasave siguron trashësinë e dëshiruar, dhe katër gozhda ofrojnë dimensionet e nevojshme për mbështjelljet.

Ju mund të krijoni modelin tuaj të makinës dredha-dredha, ose ndoshta tashmë keni një të gatshme.
Pasi të jenë mbështjellë të gjitha mbështjelljet, ato duhet të kontrollohen për identitet me njëri-tjetrin. Kjo mund të bëhet duke përdorur peshore, dhe gjithashtu duhet të matni rezistencën e mbështjelljeve me një multimetër.

Mos lidhni konsumatorët shtëpiak direkt nga turbina me erë! Gjithashtu respektoni masat paraprake të sigurisë kur përdorni energji elektrike!

Procesi i lidhjes së spirales:

Lëmoni skajet e plumbave në secilën spirale.
Lidhni mbështjelljet siç tregohet në foton e mësipërme. Ju duhet të merrni 3 grupe, 3 mbështjellje në secilin grup. Me këtë skemë lidhjeje, do të merret një rrymë alternative trefazore. Lidhni skajet e bobinave ose përdorni kapëse.
Zgjidhni nga konfigurimet e mëposhtme:
A. Konfigurimi" yll". Për të marrë një tension të madh daljeje, lidhni kunjat X, Y dhe Z së bashku.
B. Konfigurimi Delta. Për të marrë një rrymë të lartë, lidhni X në B, Y në C, Z në A.
C. Për të bërë të mundur ndryshimin e konfigurimit në të ardhmen, rritni të gjashtë përçuesit dhe nxirrni jashtë.
Në një fletë të madhe letre, vizatoni një diagram të vendndodhjes dhe lidhjes së mbështjelljeve. Të gjitha mbështjelljet duhet të shpërndahen në mënyrë të barabartë dhe të përputhen me vendndodhjen e magneteve të rotorit.
Lidhni bobinat me shirit në letër. Përgatitni rrëshirë epokside me ngurtësues për derdhjen e statorit.
Përdorni një furçë bojë për të aplikuar epoksi në tekstil me fije qelqi. Nëse është e nevojshme, shtoni copa të vogla tekstil me fije qelqi. Mos e mbushni qendrën e bobinave për të siguruar ftohje të mjaftueshme gjatë funksionimit. Mundohuni të shmangni formimin e flluskave. Qëllimi i këtij operacioni është sigurimi i bobinave në vend dhe rrafshimi i statorit, i cili do të vendoset midis dy rotorëve. Statori nuk do të jetë një nyje e ngarkuar dhe nuk do të rrotullohet.

Për ta bërë më të qartë, merrni parasysh të gjithë procesin në foto:

Bobinat e përfunduara vendosen në letër të dylluar me paraqitjen e vizatuar. Tre rrathë të vegjël në qoshet në foton e mësipërme janë vrimat për montimin e mbajtësit të statorit. Unaza në qendër parandalon që epoksi të futet në rrethin qendror.

Spiralet janë të fiksuara në vend. Tekstil me fije qelqi, në copa të vogla, vendoset rreth bobinave. Telat e spirales mund të sillen brenda ose jashtë statorit. Sigurohuni që të lini gjatësi të mjaftueshme të plumbit. Sigurohuni që të kontrolloni dy herë të gjitha lidhjet dhe të telefononi me një multimetër.

Statori është pothuajse gati. Vrimat për montimin e kllapës janë shpuar në stator. Kur shponi vrima, kini kujdes që të mos goditni telat e spirales. Pas përfundimit të operacionit, prisni tekstil me fije qelqi të tepërt dhe, nëse është e nevojshme, pastroni sipërfaqen e statorit me letër zmerile.

kllapa e statorit

Tubi për lidhjen e boshtit të shpërndarës u pre në madhësinë e dëshiruar. U hapën vrima dhe u futën në të. Në të ardhmen, bulonat do të vidhosen në to që do të mbajnë boshtin.

Figura e mësipërme tregon kllapa në të cilën do të ngjitet statori, i vendosur midis dy rotorëve.

Fotografia e mësipërme tregon një kurvar me arra dhe një mëngë. Katër nga këto kunja sigurojnë hapësirën e nevojshme midis rotorëve. Në vend të një tufe, mund të përdorni arra më të mëdha ose të prisni vetë rondele prej alumini.

Gjenerator. montimi përfundimtar

Një sqarim i vogël: një hendek i vogël ajri midis lidhjes rotor-stator-rotor (i cili vendoset nga një kunj me një tufë) siguron një fuqi më të madhe në dalje, por rreziku i dëmtimit të statorit ose rotorit rritet kur boshti është i gabuar. të cilat mund të ndodhin në erëra të forta.

Figura e majtë më poshtë tregon një rotor me 4 kunja hapësinore dhe dy pllaka alumini (të cilat do të hiqen më vonë).
Fotografia e duhur tregon statorin e montuar dhe të lyer me ngjyrë jeshile në vend.

Procesi i montimit:
1. Shponi 4 vrima në pllakën e sipërme të rotorit dhe fileto ato për kurvarin. Kjo është e nevojshme për të ulur pa probleme rotorin në vend. Mbështetni 4 stufa në pllakat e aluminit të ngjitura më parë dhe instaloni rotorin e sipërm në stufa.
Rotorët do të tërhiqen nga njëri-tjetri me një forcë shumë të madhe, prandaj nevojitet një pajisje e tillë. Rreshtoni menjëherë rotorët në lidhje me njëri-tjetrin sipas shenjave në skajet e vendosura më parë.
2-4. Duke rrotulluar alternuar stufat me një çelës, ulni në mënyrë të barabartë rotorin.
5. Pasi rotori të jetë mbështetur në qendër (duke siguruar hapësirë), zhvidhosni kunjat dhe hiqni pllakat e aluminit.
6. Instaloni qendrën (qendrën) dhe vidhosni.

Gjeneratori është gati!

Pas instalimit të kunjave (1) dhe fllanxhës (2), gjeneratori juaj duhet të duket diçka si kjo (shih figurën e mësipërme)

Bulonat inox shërbejnë për të siguruar kontakt elektrik. Është i përshtatshëm për të përdorur priza unazore në tela.

Për fiksimin e lidhjeve përdoren dado me kapak dhe rondele. dërrasat dhe mbështetësit e tehut për gjeneratorin. Pra, gjeneratori i erës është montuar plotësisht dhe gati për prova.

Për të filluar, është më mirë të rrotulloni mullirin me erë me dorën tuaj dhe të matni parametrat. Nëse të tre terminalet e daljes janë të shkurtuara së bashku, atëherë mulliri me erë duhet të rrotullohet shumë fort. Kjo mund të përdoret për të ndaluar turbinën e erës për arsye shërbimi ose sigurie.

Një turbinë me erë mund të përdoret për më shumë sesa thjesht për të siguruar energji elektrike në shtëpinë tuaj. Për shembull, ky shembull është bërë në mënyrë që statori të gjenerojë një tension të madh, i cili më pas përdoret për ngrohje.
Gjeneratori i konsideruar më sipër prodhon një tension 3-fazor me frekuenca të ndryshme (në varësi të forcës së erës), dhe për shembull, në Rusi përdoret një rrjet njëfazor 220-230 V, me një frekuencë rrjeti fikse prej 50 Hz. Kjo nuk do të thotë që ky gjenerator nuk është i përshtatshëm për furnizimin me energji të pajisjeve shtëpiake. Rryma alternative nga ky gjenerator mund të shndërrohet në rrymë të vazhdueshme, me një tension fiks. Dhe rryma direkte tashmë mund të përdoret për të ndezur llambat, ngrohjen e ujit, ngarkimin e baterive dhe mund të furnizohet për të kthyer rrymën direkte në rrymë alternative. Por kjo tashmë është përtej qëllimit të këtij artikulli.

Në figurën e mësipërme, një qark i thjeshtë i një ndreqësi ure, i përbërë nga 6 dioda. Ai konverton AC në DC.

Vendndodhja e gjeneratorit të erës

Gjeneratori i erës i përshkruar këtu është montuar në një mbështetje prej 4 metrash në buzë të një mali. Fllanxha e tubit, e cila është instaluar në pjesën e poshtme të gjeneratorit, siguron një instalim të lehtë dhe të shpejtë të gjeneratorit të erës - mjafton të fiksoni 4 bulona. Edhe pse për besueshmëri, është më mirë të saldohet.

Zakonisht, turbinat e erës horizontale “pëlqejnë” kur era fryn nga një drejtim, ndryshe nga turbinat me erë vertikale, ku për shkak të korporatës së motit, mund të kthehen dhe nuk u intereson drejtimi i erës. Sepse Duke qenë se ky mulli me erë është instaluar në breg të një shkëmbi, era atje krijon rrjedha të trazuara nga drejtime të ndryshme, gjë që nuk është shumë efektive për këtë dizajn.

Një faktor tjetër që duhet marrë parasysh kur zgjidhni një vend është forca e erës. Një arkiv i të dhënave të fuqisë së erës për zonën tuaj mund të gjendet në internet, megjithëse kjo do të jetë shumë e përafërt, sepse. gjithçka varet nga vendndodhja.
Gjithashtu, një anemometër (një pajisje për matjen e forcës së erës) do të ndihmojë në zgjedhjen e vendndodhjes së instalimit të gjeneratorit të erës.

Pak për mekanikën e gjeneratorit të erës

Siç e dini, era ndodh për shkak të ndryshimit në temperaturën e sipërfaqes së tokës. Kur era rrotullon turbinat e një gjeneratori të erës, ajo krijon tre forca: ngritjen, frenimin dhe impulsin. Forca ngritëse zakonisht ndodh mbi një sipërfaqe konvekse dhe është pasojë e ndryshimit të presionit. Forca e frenimit të erës ndodh prapa teheve të gjeneratorit të erës, është e padëshirueshme dhe ngadalëson mullirin e erës. Forca e impulsit vjen nga forma e lakuar e teheve. Kur molekulat e ajrit i shtyjnë fletët nga pas, ato nuk kanë ku të shkojnë dhe mblidhen pas tyre. Si rezultat, ata i shtyjnë tehet në drejtim të erës. Sa më të mëdha të jenë forcat e ngritjes dhe të impulsit dhe sa më pak forca frenuese, aq më shpejt do të rrotullohen tehet. Prandaj, rotori rrotullohet, gjë që krijon një fushë magnetike në stator. Si rezultat, gjenerohet energji elektrike.

Një tifoz centrifugal është një pajisje e tipit mekanik që është në gjendje të trajtojë rrjedhat e ajrit ose gazit që kanë një nivel të ulët të rritjes së presionit. Shtytësi rrotullues siguron lëvizjen e masave të ajrit. Sistemi i punës qëndron në faktin se energjia kinetike rrit presionin e rrjedhës, i cili kundërvepron të gjitha kanalet e ajrit dhe damperët.

Një tifoz centrifugal është shumë më i fuqishëm se një tifoz boshtor, ndërsa ka konsum ekonomik të energjisë.

Kjo pajisje ju lejon të ndryshoni drejtimin e masës së ajrit me një pjerrësi prej 90 gradë. Në të njëjtën kohë, gjatë funksionimit, tifozët nuk krijojnë shumë zhurmë, dhe për shkak të besueshmërisë së tyre, diapazoni i kushteve të funksionimit të tyre është mjaft i gjerë.

Disa Karakteristika

Unë do të doja të tërhiqja vëmendjen për faktin se parimi i funksionimit të një ventilatori centrifugal është krijuar në atë mënyrë që të pompojë një vëllim konstant ajri, dhe jo një masë, e cila ju lejon të rregulloni shkallën e rrjedhës së ajrit. Për më tepër, modele të tilla janë shumë më ekonomike sesa homologët aksialë, ndërsa dizajni është më i thjeshtë.

Skema e elementeve të një tifozi centrifugal: 1 - shpërndarës, 2 - disku kryesor, 3 - tehe të rotorit, 4 - disku i përparmë, 5 - grilë me tehe, 6 - strehim, 7 - rrotull, 8 - kushineta, 9 - kornizë, 10, 11 - fllanxha .

Industria e automobilave i përdor këta tifozë për të ftohur motorët me djegie të brendshme, të cilët i japin "përdorim" energjisë së tyre një aparati të tillë. Gjithashtu, kjo pajisje ventilimi përdoret për të lëvizur përzierjet dhe materialet e gazit në sistemet e ventilimit.

Mund të përdoret si një nga komponentët e sistemeve të ngrohjes ose ftohjes. Kjo teknikë është gjithashtu e zbatueshme për qëllimin e pastrimit dhe filtrimit të sistemeve industriale.

Për të siguruar nivelin e dëshiruar të presionit dhe rrjedhës, zakonisht përdoren një seri tifozësh. Natyrisht, modelet centrifugale kanë fuqi më të lartë, por në të njëjtën kohë mbeten ekonomike (vetëm 12% e kostos së energjisë elektrike).

Pajisja e një ventilatori centrifugal përbëhet nga një shtytës, i cili është i pajisur me disa rreshta tehe (fina). Në qendër është një bosht që kalon nëpër të gjithë trupin. Masat ajrore hyjnë nga buza ku ndodhen tehet, më pas për shkak të dizajnit ato kthehen 90 gradë dhe më pas për shkak të forcës centrifugale përshpejtohen edhe më shumë.

Kthehu tek indeksi

Llojet e mekanizmave të lëvizjes

Në shumë mënyra, funksionimi i ventilatorit, përkatësisht rrotullimi i teheve, ndikohet nga lloji i makinës. Aktualisht janë 3 prej tyre:

Drejt. Në këtë rast, shtytësi lidhet drejtpërdrejt me boshtin e motorit. Shpejtësia e teheve do të varet gjithashtu nga shpejtësia e rrotullimit të motorit. Si disavantazh i këtij modeli, dallohen këto: nëse motori nuk ka një rregullim të shpejtësisë së tij, atëherë tifozi gjithashtu do të funksionojë në të njëjtën mënyrë. Por nëse merrni parasysh se ajri i ftohtë ka një densitet më të lartë, atëherë vetë ajri i kondicionuar do të ndodhë më shpejt.
Rrip. Në këtë lloj pajisjeje, ka rrotulla që janë të vendosura në boshtin e motorit dhe shtytësin. Raporti i diametrave të rrotullave të të dy elementëve ndikon në shpejtësinë e tehuve.
E rregullueshme. Këtu kontrolli i shpejtësisë është për shkak të pranisë së një tufë hidraulike ose magnetike. Vendndodhja e tij është midis boshteve të motorit dhe shtytësit. Për ta bërë këtë proces më të lehtë, tifozë të tillë centrifugale kanë sisteme të automatizuara.

Kthehu tek indeksi

Përbërësit e një ventilatori centrifugal

Skema e shtytësve të tifozëve centrifugale: a - daulle, b - unazore, c, d - me disqe mbuluese konike, e - disk i vetëm, f - pa disk.

Si çdo teknikë tjetër, ventilatori do të funksionojë siç duhet vetëm me elementët e duhur strukturorë.

Kushinetat. Më shpesh, ky lloj pajisje ka kushinetë rul të mbushur me vaj. Disa modele mund të kenë një sistem ftohjeje uji, i cili përdoret më shpesh në shërbimin e gazit të nxehtë, i cili parandalon mbinxehjen e kushinetave.
Tehe dhe grila. Funksioni kryesor i dampers është të kontrollojnë rrjedhat e gazit në hyrje dhe dalje. Disa modele të shkarkimeve centrifugale mund t'i kenë ato në të dy anët ose vetëm në njërën anë - hyrje ose dalje. Amortizatorët "in" kontrollojnë sasinë e gazit ose ajrit që hyn, ndërsa damperët "jashtë" i rezistojnë rrjedhës së ajrit që kontrollon gazin. Amortizatorët e vendosur në hyrjen e teheve ndihmojnë në uljen e konsumit të energjisë.

Vetë pllakat janë të vendosura në qendrën e rrotave të ventilatorit centripetal. Ekzistojnë tre rregullime standarde të tehut:

tehet janë të përkulura përpara;
tehet janë të përkulura prapa;
tehet janë të drejta.

Në variantin e parë, tehet kanë tehe me një drejtim përgjatë lëvizjes së timonit. Tifozët e tillë "nuk i pëlqejnë" papastërtitë e ngurta në rrjedhat e transportit ajror. Qëllimi i tyre kryesor është rrjedha e lartë me presion të ulët.

Opsioni i dytë është i pajisur me tehe të lakuara kundër lëvizjes së timonit. Kështu, arrihet një kanal aerodinamik dhe një kosto-efektivitet relativ i dizajnit. Kjo metodë përdoret për të punuar me rrjedha me konsistencë të gaztë të niveleve të ulëta dhe të moderuara të ngopjes me përbërës të fortë. Si shtesë, ato kanë një shtresë kundër dëmtimit. Është shumë i përshtatshëm që një tifoz i tillë centrifugal të ketë një gamë të gjerë rregullimesh shpejtësie. Ato janë shumë më efikase se modelet me tehe të lakuara përpara ose të drejta, megjithëse këto të fundit janë më të lira.

Opsioni i tretë ka tehe që zgjerohen menjëherë nga shpërndarësi. Modele të tilla kanë ndjeshmëri minimale ndaj vendosjes së grimcave të ngurta në tehet e ventilatorit, por në të njëjtën kohë lëshojnë shumë zhurmë gjatë funksionimit. Ata gjithashtu kanë një ritëm të shpejtë pune, vëllime të ulëta dhe nivele të larta presioni. Përdoret shpesh për qëllime aspirimi, në sistemet pneumatike për transportimin e materialeve dhe në aplikime të tjera të ngjashme.

Kthehu tek indeksi

Llojet e tifozëve centrifugale

Ekzistojnë disa standarde me të cilat prodhohet kjo teknikë. Duhet të dallohen llojet e mëposhtme:

1. Krahu aerodinamik. Modele të tilla përdoren gjerësisht në fushën e funksionimit të vazhdueshëm, ku temperaturat e larta janë vazhdimisht të pranishme, më së shpeshti këto janë sistemet e injektimit dhe shkarkimit. Duke pasur një shkallë të lartë të performancës, ata janë të heshtur.
2. Tehe të lakuara të kundërta. Kanë efikasitet të lartë. Dizajni i këtyre tifozëve parandalon grumbullimin e pluhurit dhe grimcave të vogla në tehe. Ka një ndërtim mjaft të fortë, i cili i lejon ato të përdoren për zona me shtypje të lartë.
3. Brinjë të lakuar prapa. Projektuar për një kapacitet të madh kub të masave ajrore me një nivel presioni relativisht të ulët.
4. blades radiale. Mjaft e fortë, mund të sigurojë presion të lartë, por me një nivel mesatar efikasiteti. Udhëzuesit e rotorit kanë një shtresë të veçantë që i mbron nga erozioni. Përveç kësaj, këto modele janë mjaft kompakte në madhësi.
5. Brinjë të lakuar përpara. Projektuar për ato raste kur duhet të punoni me vëllime të mëdha masash ajri dhe vërehet presion i lartë. Këto modele gjithashtu kanë rezistencë të mirë ndaj erozionit. Për dallim nga modelet e tipit "të pasëm", njësi të tilla janë më të vogla. Ky lloj shtytës ka shpejtësinë më të madhe të rrjedhës së vëllimit.
6. Rrota e vozitjes. Kjo pajisje është një rrotë e hapur pa asnjë shtresë ose shtresë. Është i zbatueshëm për dhoma ku ka shumë pluhur, por në të njëjtën kohë, mjerisht, pajisje të tilla nuk kanë efikasitet të lartë. Mund të përdoret në temperatura të larta.

Shpikja ka të bëjë me teknologjinë e aviacionit, përkatësisht projektimin dhe testimin e fluturimit të helikave të montuara në avion (LA). Metoda përfshin rregullimin jo uniform të tehuve në disk, të instaluar në çifte duke ruajtur simetrinë në lidhje me boshtet ortogonale të helikës, duke kombinuar llojet e helikave me një numër çift tehesh nga katër ose më shumë, duke përcaktuar një model matematikor për llogaritjen komponentët harmonikë të vektorëve të ngarkesës së ndryshueshme për secilën teh në varësi të këndeve ndërmjet akseve ngjitur me çiftet e tehuve 1 , duke përmbledhur vektorët e ngarkesës nga secila teh në shpërndarësin e rotorit përgjatë tre akseve OY 1 , OX 1 , OZ 1 të sistemit të koordinatave rrotulluese me origjinën në qendër të qendrës së rotorit të avionit, duke projektuar më pas vektorët e ngarkesës që rezultojnë në akset e koordinatave fikse të avionit O n X n dhe O n Z n, duke kryer një analizë harmonike të projeksioneve të vektorëve të ngarkesës në O gjatësore n X n dhe boshtet e koordinatave tërthore O n Z n, duke vizatuar varësinë e amplitudave të këtyre përbërësve harmonikë nga këndet 1 dhe duke zgjedhur prej tyre vlerat e këndeve të llogaritura që korrespondojnë me nivelin minimal të harmonikëve të ngarkesave të ndryshueshme. Një rritje në jetëgjatësinë e strukturës së avionit për sa i përket forcës së lodhjes arrihet duke reduktuar ngarkesat dhe dridhjet. 1 z.p. f-ly, 4 i sëmurë.

Vizatimet në patentën RF 2385262

Shpikja ka të bëjë me teknologjinë e aviacionit, përkatësisht me projektimin dhe testimin e fluturimit të helikave të montuara në avion (LA), kryesisht në helikopterë, aeroplanë dhe xhiroplane, dhe mund të përdoret për të rritur jetën e shërbimit të strukturës së avionit për sa i përket forcës së lodhjes ( boshtet mbajtëse, helika drejtuese, tërheqëse dhe shtytëse, kuti ingranazhesh kryesore, drejtuese dhe të ndërmjetme, nënkorniza ingranazhesh, trupat e avionëve, trarët e bishtit dhe të kaviljes).

Shteti i artit

Dihet se forcat dhe momentet e krijuara nga secila prej teheve të helikës përcaktohen nga ngarkesat aerodinamike dhe forcat dhe momentet inerciale që dalin nga lëkundjet e saj. Ngarkesat nga tehet transferohen në shpërndarësin e rotorit dhe i shtohen asaj sipas rregullave të caktuara, dhe më pas, duke u transformuar sipas rregullave të tjera, transferohen në trup (Mikheev R.A. Forca e helikopterëve. M.: Mashinostroenie, 1984. f. 30).

Për të lehtësuar kuptimin e paraqitjes së mëtejshme të thelbit të shpikjes, le të shqyrtojmë së pari procesin e shtimit dhe transformimit të harmonikëve në një helikë klasike, d.m.th. në një vidë me një rregullim uniform të teheve në disk (Mikheev R.A. Forca e helikopterëve. M .: Mashinostroenie, 1984. f. 30). Kur nxjerrim rregullat e përmbledhjes, zakonisht supozohet se fletët janë identike në karakteristikat e tyre aerodinamike, në masë dhe ngurtësinë. Në këtë kusht, ligjet e ndryshimeve të ngarkesës në tehet individuale do të ndryshojnë nga njëri-tjetri vetëm nga një ndryshim në kohë (fazë). Amplituda e cilësdo harmonikë përbërëse për të gjitha tehet do të jetë e njëjtë. Për të gjetur rezultatin e forcave në shpërndarës, është e përshtatshme të merret parasysh përmbledhja e harmonikëve të ngarkesës me të njëjtin emër të krijuar në secilën prej teheve. Në këtë rast, është e nevojshme të merret parasysh drejtimi i veprimit të ngarkesave në tehe të ndryshme. Ngarkesa që vjen nga çdo teh, e cila ka numrin i, mund të zbërthehet në tre drejtime: në drejtim të boshtit të helikës, këta janë vektorët e shtytjes dhe çift rrotullimit, dhe dy të tjerët janë të vendosur në rrafshin e rrotullimit pingul me boshtin e menteshën horizontale dhe paralel me të (pingul me boshtin e tehut). Vektorët dhe nga tehët e ndryshëm janë paralel me njëri-tjetrin, dhe vektorët dhe nga tehet fqinje rrotullohen në lidhje me njëri-tjetrin me një kënd , ku K l - numri i teheve të helikës.

Për harmonikët e ngarkesës, vektorët e të cilëve janë paralel me boshtin e rrotullimit të helikës, zbatohet rregulli i parë i mbledhjes (Mikheev R.A. Forca e helikopterëve. M.: Mashinostroenie, 1984, f. 30). Sipas këtij rregulli, harmonikat me numra dhe shumëfisha të numrit të teheve:

dhe amplituda e ngarkesës Shtohen n tehe të ndryshme dhe japin një rezultat në shpërndarës, që ka një amplitudë dhe të njëjtën frekuencë. Ato transmetohen në trup pa ndryshuar amplitudat dhe frekuencat e përbërësve harmonikë të forcave. Harmonikë të tillë quhen kalimtare. Harmonikë me numra që nuk janë shumëfish të numrit të teheve, d.m.th. nuk plotësojnë kushtin (1) për çdo numër të plotë m dhe, në mëngë janë të balancuara reciproke dhe nuk transferohen në trup. Këto harmonika quhen të pakalueshme.

Për harmonitë e forcave në shpërndarës, të vendosura në rrafshin e rrotullimit të vidhos dhe të rrotulluara në lidhje me njëri-tjetrin në një kënd të barabartë me këndin midis tehuve, zbatohet rregulli i dytë i mbledhjes (Mikheev R.A. Forca e helikopterëve. M .: Mashinostroenie, 1984. f. 37).

Në përputhje me këtë rregull, kalojnë harmonikë me numra që ndryshojnë me një nga numrat që janë shumëfish të numrit të teheve:

dhe harmonika e parë, e cila i përgjigjet vlerës m=0. Amplituda e kësaj ngarkese është e barabartë me amplituda e harmonikës së një tehu, shumëzuar me gjysmën e numrit të tehut. Ky rregull është i vërtetë për helikat me numrin e teheve K l 3.

Kur transferohen këto harmonike në një sistem koordinativ jo rrotullues O n X n Z n harmonikë me numra mK l ±1 shndërrohen në harmonikë me tehe.

Megjithatë, këto rregulla zbatohen për helikat klasike, d.m.th. te helika të tilla, në të cilat tehet janë të vendosura në mënyrë të barabartë përgjatë diskut, gjë që nuk i lejon projektuesit të kontrollojë ngarkesat dhe dridhjet e transmetuara nga helikat në strukturë gjatë projektimit të helikave.

Rotorët e bishtit të njohur të tipit në formë X (skema "gërshërë"), të instaluar në helikopterët AN-64A "Apache" (SHBA), Mi-28 dhe Mi-38 (Rusi).

Përshkrimi i helikopterit Apache, i përpiluar në bazë të materialeve nga një shtyp i hapur i huaj (Combat helicopter McDonnell-Douglas AN-64A Apache (bazuar në materiale nga një shtyp i hapur i huaj). ONTI TsAGI, 1989. f. 23), jep informacione që vendosja e pabarabartë e përdorimit ndërmjet çifteve të teheve (këndi akut X=55°) çoi në uljen e nivelit të harmonikës së katërt të komponentit të zhurmës.

Në veprën (Rozhdestvensky M.G., Samokhin V.F. Karakteristikat aerodinamike dhe akustike të helikës "gërshërë". Skema "gërshërë" ka përparësi ndaj karakteristikave të helikës me tehe ortogonale: rritja e shtytjes arrin 7%, dhe rritja maksimale e efikasitetit është 10%.

Një rotor i bishtit i tipit Fenestron me dhjetë tehe të vendosura në mënyrë të pabarabartë përgjatë diskut është zbatuar në helikopterët Eurocopter EC130 dhe EC135 (Revista Helicopter Industry, dhjetor 2007, f. 25). Sipas kompanisë, një helikopter me helikë i bërë sipas këtij koncepti ka mundur të reduktojë ndjeshëm nivelin e zhurmës, fuqinë e kërkuar dhe të rrisë cilësinë aerodinamike.

Patenta e njohur RF nr. 1826421 Një rotor kryesor i konvertueshëm i një avioni kryesisht të kombinuar, që përmban një qendër rotori, katër tehe me një profil simetrik, të vendosur në një kënd prej 90 ° për fluturimin me helikopter dhe për modalitetin e avionit, helika bëhet në formë X në plan. Në modalitetin e avionit, konzolat instalohen me një kënd më të vogël fshirjeje në krahasim me rrjedhën e ardhshme (këndi i fshirjes X=30°), gjë që përmirëson vetitë mbajtëse të sistemit "main rotor-wing".

Sidoqoftë, në këtë patentë, çështjet e uljes së niveleve të ngarkesave dhe dridhjeve që veprojnë në hartimin e avionit të kombinuar nuk u morën parasysh.

Rezultati teknik, të cilit i drejtohet shpikja, është rritja e jetëgjatësisë së strukturës së avionit për sa i përket forcës së lodhjes duke reduktuar ngarkesat dhe dridhjet.

Për të arritur rezultatin teknik të emërtuar në metodën e propozuar, duke përfshirë një rregullim të pabarabartë të tehuve në disk, të instaluar në çifte, duke ruajtur simetrinë në lidhje me boshtet ortogonale të vidës, sipas shpikjes, llojet e vidhave me një numri i teheve nga katër ose më shumë kombinohen si më poshtë:

10 - një helikë me tehe është e kombinuar nga dy helikë në formë X dhe një helikë me 2 tehe.

Përcaktohet një model matematikor për llogaritjen e komponentëve harmonikë të vektorëve të ngarkesës së ndryshueshme për çdo teh në varësi të këndeve të çifteve të teheve 1 . Vektorët e ngarkesës nga çdo teh në shpërndarësin e helikës përmblidhen përgjatë tre akseve OY 1 , OX 1 , OZ 1 , të sistemit të koordinatave rrotulluese me origjinën në qendër të qendrës së helikës së avionit, pastaj vektorët e ngarkesës që rezultojnë projektohen në boshtet e koordinatave fikse të avionit O n X n, dhe O n Z n. Kryeni analizën harmonike të projeksioneve të vektorëve të ngarkesës në boshtet gjatësore O n X n dhe tërthore të koordinatave O n Z n, vizatoni varësitë e amplitudave të këtyre komponentëve harmonikë në këndet 1, prej tyre zgjidhni vlerat e kënde që korrespondojnë me nivelin minimal të harmonikave të ngarkesës së ndryshueshme.

Për një helikë me 10 tehe, kombinimet e këndeve 1, 2 përcaktohen në mënyrë analitike me përafrime të njëpasnjëshme, në të cilat ngarkesat dhe dridhjet që veprojnë në strukturën e avionit janë të barabarta me zero, ku 1 është këndi midis akseve të çifteve ngjitur të teheve. dhe 2 është këndi ndërmjet boshteve të çifteve ngjitur të teheve. Këndet e zgjedhura përdoren në paraqitjen e helikës.

Metoda e propozuar ilustrohet nga figurat e mëposhtme:

Figura 1 tregon një diagram të një helike me shumë tehe me një rregullim të pabarabartë të tehuve në disk, ku

1 - akset rrotulluese të koordinatave të vidës OX 1 dhe OZ 1;

2 - akset e teheve Nr. 1, 2, K l;

3 - tufa me vidë;

4 - boshtet O n X n dhe O n Z n në një sistem koordinativ fiks O n X n Z n;

5 - kënde midis teheve ngjitur 1;

7 - boshti i koordinatave vertikale O n Y n;

8 - pozicioni i azimutit të boshtit të tehut nr. 1.

Figura 2 tregon varësinë e amplitudave të projeksioneve të ngarkesave 10 nga boshtet e koordinatave fikse nga këndet 1 5 për harmonikën e katërt dhe të dymbëdhjetë, ku

9 - amplituda e projeksioneve të vektorëve të ngarkesës në boshtin vertikal të koordinatave O n Y n 7;

11 - amplituda e projeksioneve të vektorëve të ngarkesës në akset e koordinatave fikse 4: gjatësore O n Z n, tërthore O n Z n.

Figura 3 tregon kombinimet midis këndeve 1 dhe 2 që korrespondojnë me nivelin zero të amplitudës së harmonikës së katërt, ku

5 - kënde midis boshteve të teheve ngjitur 1;

6 - kënde midis akseve të teheve ngjitur 2;

12 - pika që korrespondon me harmonikën e katërt zero, të marrë nga llogaritja;

13 - polinomi i interpolimit që korrespondon me nivelin zero të ngarkesave në harmonikën e katërt.

16 - frekuenca e lëkundjeve, Hz.

Metoda kryhet si më poshtë

Në metodën e propozuar, e cila përfshin një rregullim të pabarabartë të tehuve në disk, të instaluar në çifte duke ruajtur simetrinë në lidhje me boshtet ortogonale të helikës, llojet e helikave me një numër çift tehesh nga katër ose më shumë kombinohen si më poshtë :

Një vidë me 4 tehe (në formë X) formohet nga dy palë tehe;

Një helikë me 6 tehe përbëhet nga helikë në formë X dhe me dy tehe;

Formohen helika me 8 tehe: nga dy helika klasike me 4 tehe; nga helika klasike në formë X dhe me 4 tehe; nga dy vida në formë X;

Një helikë me 10 tehe kombinohet nga dy helikë në formë X dhe një helikë me 2 tehe.

Përcaktohet një model matematikor për llogaritjen e komponentëve harmonikë të vektorëve të ngarkesës së ndryshueshme për çdo teh në varësi të këndeve të çifteve të teheve 1 . Duke përmbledhur vektorët e ngarkesës nga çdo teh në shpërndarësin e helikës përgjatë tre akseve OY 1 , OX 1 , OZ 1 të sistemit të koordinatave rrotulluese me origjinën në qendër të qendrës së helikës së avionit, më pas projektoni vektorët e ngarkesës që rezultojnë në koordinatën fikse akset e avionit O n X n dhe O n Z n . Është kryer analiza harmonike e projeksioneve të vektorëve të ngarkesës në akset gjatësore O n X n dhe tërthore të koordinatave O n Z n, varësitë e amplitudave të këtyre komponentëve harmonikë nga këndet 1, nga të cilat janë paraqitur vlerat e këndeve zgjidhen që i përgjigjen nivelit minimal të harmonikëve të ngarkesave të ndryshueshme.

Kështu, vlerat e marra të këndeve 1 dhe 2, që korrespondojnë me komponentët minimalë dhe zero harmonikë, mund të zvogëlojnë ndjeshëm nivelin e ngarkesave dhe dridhjeve që veprojnë në strukturën e avionit.

Thelbi i shpikjes ilustrohet nga një diagram i një helike me shumë tehe të paraqitur në Fig.1. Tehet numërohen (për shembull, në një helikopter) ndërsa kalojnë mbi bumin e bishtit (drejtimi negativ i boshtit O n X n 4 në një sistem koordinativ fiks). Gjatë zgjedhjes së boshteve të koordinatave rrotulluese OX 1 Z 1 boshti OX 1 1 drejtohet përgjatë boshtit të tehut numër 1. Aksi OZ 1 1 duhet të jetë pingul me boshtin OX 1 dhe përpara tij.

Në një sistem koordinativ fiks, boshti gjatësor O n X n 4 është i drejtuar përpara, dhe boshti tërthor O n Z n 4 është djathtas për rotorin kryesor dhe lart për rotorin e bishtit.

Boshtet e koordinatave në sistemet e koordinatave rrotulluese OY 1 dhe jo rrotulluese O n Y n 7 drejtohen përgjatë boshtit të rrotullimit në drejtim të shtytjes së helikës (këto akse përkojnë).

Konsideroni ndryshimin në n-harmonikën e ngarkesave të ndryshueshme për secilën teh i në varësi të pozicionit azimutal 8 të boshtit të tehut nr. 1 dhe këndeve midis tehut 1 5 dhe 2 6 (dy këndet e fundit i shënojmë si j ):

Ne gjejmë rezultatin e forcave të vidës Duke ardhur në qendrën e helikës nga çdo teh, për secilën nga harmonikët n, numri i teheve K l është arbitrar dhe çift:

Si rezultat i shtimit të harmonikëve me të njëjtin emër, varësitë e ngarkesave rezultante nga periudha e rrotullimit të vidës merren në kënde të ndryshme midis çifteve të teheve 1 5 dhe 2 6.

Me anë të llogaritjeve analitike dhe llogaritjeve numerike, mund të tregohet se harmonikët e ngarkesës kalimtare, vektorët e të cilëve janë paralelë me boshtin e rrotullimit të vidës, janë një seri harmonike me numër çift, d.m.th. n=2, 4, 6, ... N. Autorët e shpikjes e quajtën këtë rregull "rregulli i tretë për përmbledhjen e harmonikave". Numri maksimal harmonik çift N përcaktohet nga përvoja e testimit të fluturimit. Në të njëjtën mënyrë, mund të vërtetohet se të gjitha harmonikët teke të ngarkesave të konsideruara janë të pakalueshme.

Le të përcaktojmë vlerat e këndeve j në të cilat amplituda e harmonikëve do të jetë minimale. Për të zgjidhur problemin e minimizimit të ngarkesave, këshillohet të supozohet se tehet e helikës janë identike në karakteristikat e tyre aerodinamike, në masë dhe të ngurtësisë, dhe amplituda e harmonikëve të ndryshëm në të gjitha tehet janë të barabarta me një ngarkesë njësi, d.m.th. .

Për analogji me (1), ne shkruajmë shprehje për harmonikë në rrafshin OX 1 Z 1 të secilës teh i në periudhën e rrotullimit të helikës, në varësi të pozicionit të azimutit të boshtit të tehut nr. 1, duke marrë parasysh këndet ndërmjet boshteve të çifteve të teheve j 5 dhe 6:

Projeksionet e vektorëve të ngarkesës në boshtet e koordinatave rrotulluese do të jenë të barabarta me Dhe .

Origjina e koordinatave O (për shembull, për një helikopter) ndodhet në qendër të qendrës së helikës. Azimuti i boshtit rrotullues OX 1 , d.m.th. 8, do të numërojmë nga drejtimi negativ i boshtit O n X n 4. Atëherë projeksionet e harmonikave të ngarkesës në boshtet e koordinatave fikse do të jenë të barabarta me:

Le të shqyrtojmë katër versione të helikave të kombinuara: me 4 tehe, me 6 tehe, me 8 tehe (tre opsione) dhe me 10 tehe. Këndet midis tehuve në tre helikat e para mund të shprehen duke përdorur një kënd 1 5, dhe në një helikë me 10 tehe - dy kënde: midis teheve ngjitur 1 5 dhe 2 6 ngjitur, d.m.th. pas çifteve ngjitur të tehuve në rrotullim dhe kundër rrotullimit të vidës, gjë që ilustrohet qartë në Fig.1.

Duke barazuar shumën e përbërësve harmonikë (2) dhe (3) për secilën nga harmonikët me zero, gjejmë këndet j që korrespondojnë me vlerat zero të amplitudave:

;

Le të bëjmë analizën harmonike të funksioneve Dhe në kënde të ndryshme j.

Autorët e kësaj shpikjeje llogaritën varësitë e amplitudave të projeksioneve të ngarkesave në tre akset koordinative të treguara më sipër nga këndi 1 për helikë me 4, 6 dhe 8 tehe. Në këtë rast merren parasysh të gjitha harmonikët çift në diapazonin n=2 32. Për një helikë me 10 tehe llogariten kombinimet e këndeve 1 ngjitur dhe 2 ngjitur, në të cilat harmonikët në të njëjtin varg numrash n=2 32 janë. e barabartë me zero.

Rezultatet e llogaritjes ilustrohen nga grafikët në figurat 2 dhe 3, të cilët tregojnë:

figura 2 - varësia e amplitudave të projeksioneve të ngarkesave 10 nga akset e koordinatave vertikale AprY n 9, gjatësore AprX n 10 dhe tërthore AprZ n 10, helikë me 4 tehe, harmonikë katër dhe dymbëdhjetë.

Nga të dhënat në figurën 2 rezulton se amplituda maksimale e projeksioneve të ngarkesave janë të barabarta me: në boshtin vertikal - shumën e forcave të fletëve individuale (në rastin tonë, numri i teheve të helikës) dhe amplituda e projeksioneve në boshtet gjatësore dhe tërthore janë të barabarta me gjysmën e numrit të teheve. Grafikët e Fig.2 tregojnë se diapazoni të madh janë të zënë nga këndet 1 në të cilat amplituda e ngarkesës është më e vogël se në vidhat klasike.

Kombinimet e këndeve ndërmjet tehut ngjitur 1 5 dhe 2 6 ngjitur në një helikë me 10 tehe janë paraqitur në figurën 3 (harmonike e katërt). Mund të shihet se varësitë midis këndeve 1 dhe 2 janë eliptike. Pikat 12 në grafikë janë marrë me llogaritje. Gjatë analizimit të rezultateve të llogaritjes, duhet pasur parasysh se këto varësi janë kurba 13 të tërhequra me pikë. Numri i kombinimeve të këndeve 1 dhe 2 është pafundësisht i madh dhe rritet me rritjen e numrit harmonik n. Kështu, kur projektoni një helikë me 10 tehe, ekzistojnë mundësi të mëdha për të reduktuar ose anuluar një numër përbërësish harmonikë të ngarkesave të ndryshueshme.

Figura 4 tregon spektrin e amplitudës së vibrimeve 14 në kornizën nr. 2 të rrezes së keelës së helikopterit Mi-38 OP-1, ku

15 - amplituda e mbingarkesave të dridhjeve (në njësi g) në rrezen e keelës (KB), korniza 2 (shp 2);

16 - frekuenca e lëkundjeve, Hz.

Helikopteri Mi-38 ka një rotor bishti me 4 tehe në formë X me një kënd midis boshteve të teheve 1 = 38°.

Nga varësia e mësipërme rrjedh konfirmimi i dispozitave kryesore të shpikjes. Pra, në spektrin e amplitudës së mbingarkesave të dridhjeve, të përcaktuar nga ngarkesat në rotorin e bishtit në formë X, ekziston një harmonik i dytë, i cili mungon në helikën klasike me 4 tehe. Harmonika e katërt e spektrit të amplitudës (figura 4), e cila është një teh i përshkuar në një vidë klasike, në këtë rast, është i rëndësishëm në madhësi. Me metodën e propozuar nga autorët, ajo mund të reduktohet pothuajse në zero. Për ta bërë këtë, është e nevojshme që këndet midis boshteve të teheve të jenë të barabarta

Rëndësia praktike e metodës së propozuar qëndron në faktin se ju lejon të krijoni helikë, në të cilat çdo harmonik ose një numër harmonish ngarkesash dhe dridhjesh të transmetuara nga helika në strukturën e avionit mund të reduktohet në zero ose të minimizohet. Në veçanti, në industrinë e helikopterëve, problemi i sigurimit të forcës së lodhjes së boshteve të helikave kryesore dhe të bishtit, kutive të ingranazheve kryesore, bishtit dhe të ndërmjetëm, kornizave të nën-ingranazheve, pjesëve të mesme dhe të bishtit të gypit, trarëve të keelës (fundit). është aktuale.

Përdorimi i shpikjes do të zvogëlojë nivelin e ngarkimit dhe dridhjeve në këto pjesë të strukturës dhe do të rrisë ndjeshëm jetën e tyre për sa i përket forcës së lodhjes.

Dihet (shih Bogdanov Yu.S. et al. Projektimi i helikopterëve. M.: Mashinostroenie, 1990. f. 70) se edhe një ndryshim i lehtë në amplitudë e ngarkesave të ndryshueshme (theksimet 1 në të cilat amplituda e ngarkesave janë shumë më pak se në helikat klasike, prandaj është thelbësore jo vetëm të anulohen harmonikat, por edhe të zvogëlohen ato në krahasim me ngarkesat e helikave klasike.

Gjatë testeve të fluturimit të helikopterëve Mi-28 dhe Mi-38 me rotorë bishti në formë X, u zbulua se në të dhënat e dridhjeve të transmetuara në gypin e pasmë, u vunë re edhe harmonikë, duke filluar nga e dyta. Metoda e propozuar shpjegon lehtësisht shfaqjen e harmonikëve të tillë "të pazakontë" për specialistët. Prandaj, shpikja e propozuar mund të përdoret gjithashtu në analizën e rezultateve të testeve të forcës së fluturimit të helikopterëve, avionëve dhe xhiroplanëve me helikë, të bëra sipas konceptit të propozuar.

KERKESE

Një metodë për reduktimin e ngarkesave dhe dridhjeve në avionët që kanë helikë me shumë tehe me një numër çift tehesh, duke përfshirë një rregullim të pabarabartë të teheve përgjatë diskut, të instaluara në çifte duke ruajtur simetrinë rreth akseve ortogonale të helikës, e karakterizuar në atë që ato kombinohen Llojet e helikave me numër çift fletësh nga katër ose më shumë, përcaktoni modelin matematikor për llogaritjen e komponentëve harmonikë të vektorëve të ngarkesës së ndryshueshme për secilën teh në varësi të këndeve ndërmjet akseve të çifteve fqinje të fletëve 1, mblidhni vektorët e ngarkesës nga çdo teh në shpërndarësin e helikës përgjatë tre akseve OY 1 , OX 1 , OZ 1 të sistemit të koordinatave rrotulluese me origjinë në qendër të qendrës së rotorit të avionit, dhe më pas vektorët e ngarkesës që rezultojnë projektohen në akset e koordinatave fikse të avioni Oh n X n dhe O n Z n, kryejnë një analizë harmonike të projeksioneve të vektorëve të ngarkesës në boshtet gjatësore Oh n X n dhe tërthore të koordinatave O n Z n, ndërtojnë varësinë e amplitudave të këtyre harmonikëve. komponentët nga këndet 1, nga të cilat zgjidhen vlerat e këndeve të projektimit që korrespondojnë me nivelin minimal të harmonikëve të ngarkesave të ndryshueshme, dhe për një helikë me 10 tehe ato përcaktohen në mënyrë analitike me metodën e përafrimeve të njëpasnjëshme të kombinimit të këndeve 2 - këndi midis akseve të çifteve ngjitur të teheve, helikat në avion janë rregulluar në përputhje me këndet e llogaritura të zgjedhura midis akseve të çifteve të teheve.

2. Një metodë për reduktimin e ngarkesave dhe dridhjeve në një avion që ka helikë me shumë tehe me një numër çift fletësh sipas pretendimit 1, karakterizuar në atë që llojet e helikave me një numër çift fletësh nga katër ose më shumë kombinohen si më poshtë: vida me 4 tehe (në formë X) formohet nga dy palë tehe; Një helikë me 6 tehe përbëhet nga helikë në formë X dhe me dy tehe; Helikat me 8 tehe formohen nga dy helika klasike me 4 tehe nga helika klasike ne forme X dhe me 4 tehe ose nga dy helika ne forme X; Një helikë me 10 tehe kombinohet nga dy helikë në formë X dhe një helikë me 2 tehe.