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TRASPORTO PERSONALE: TERRA, ACQUA, AEREO
Rotore principale di un autogiro. Trasporto personale
Elenco / Trasporto personale: terra, acqua, aria Si può dire senza esagerare che la cosa principale in un aliante-giroplano è il rotore principale. Le qualità di volo di un autogiro dipendono dalla correttezza del suo profilo, peso, precisione di allineamento e forza. È vero, un veicolo non a motore al seguito di un'auto si alza di soli 20-30 m, ma volare a tale altitudine richiede il rispetto obbligatorio di tutte le condizioni precedentemente indicate.
La pala (Fig. 1) è costituita dall'elemento principale che assorbe tutti i carichi: il longherone, le nervature (Fig. 2), gli spazi tra i quali sono riempiti con piastre di plastica espansa e un bordo d'uscita costituito da doghe di pino a strato dritto . Tutte queste parti della lama sono incollate tra loro con resina sintetica e, dopo opportuna profilatura, ricoperte con fibra di vetro per conferire ulteriore resistenza e tenuta. Materiali per la lama: compensato aeronautico di 1 mm di spessore, fibra di vetro di 0,3 e 0,1 mm di spessore, resina epossidica ED-5 e schiuma PS-1. La resina è plastificata con dibutilftalato in una quantità del 10-15%. L'indurente è polietilene poliammina (10%). La fabbricazione dell'asta, l'assemblaggio delle pale e la loro successiva lavorazione vengono effettuati su uno scivolo, che deve essere sufficientemente rigido e avere una superficie orizzontale diritta, così come uno dei bordi verticali (la loro rettilineità è assicurata mediante scriccatura sotto un righello tipo modello, lungo almeno 1 m). Lo scivolo (Fig. 3) è realizzato con assi asciutte. Durante l'assemblaggio e l'incollaggio del longherone, le piastre di montaggio metalliche vengono avvitate al bordo longitudinale verticale (la cui rettilineità è garantita) ad una distanza di 400-500 mm l'una dall'altra. Il loro bordo superiore dovrebbe sollevarsi di 22-22,5 mm sopra la superficie orizzontale.
Per ogni lama dovranno essere preparate 17 liste di compensato, tagliate secondo il disegno della trave con lo strato esterno nel senso della lunghezza, con sovrametalli di 2 - 4 mm per lato. Poiché le dimensioni del foglio di compensato sono 1500 mm, in ogni strato le strisce devono essere incollate tra loro in rapporto almeno di 1:10, e le giunture di uno strato devono essere distanziate di 100 mm dalle giunture di quello successivo. I pezzi di compensato sono posizionati in modo tale che i primi giunti degli strati inferiore e superiore siano a 1500 mm dall'estremità dell'asta, il secondo e penultimo strato siano a 1400 mm, ecc., e il giunto dello strato intermedio sia a 700 mm da l'estremità della lama. Di conseguenza, la seconda e la terza giunzione delle strisce preparate verranno distribuite lungo il longherone. Inoltre, è necessario disporre di 16 strisce di fibra di vetro con uno spessore di 0,3 mm e dimensioni di 95x3120 mm ciascuna. Devono essere prima trattati per rimuovere il lubrificante. Le lame devono essere incollate in una stanza asciutta ad una temperatura di 18-20°C. Produzione di longheroni Prima di assemblare i pezzi, lo scivolo viene rivestito con carta da lucido in modo che i pezzi non si attacchino ad esso. Quindi il primo strato di compensato viene posato e livellato rispetto alle piastre di montaggio. Si fissa allo scivolo con chiodi sottili e corti (4-5 mm), che vengono inseriti nel calcio e all'estremità della pala, nonché uno su ciascun lato dei giunti per impedire lo spostamento delle sezioni di compensato lungo la resina e la fibra di vetro durante il processo di assemblaggio. Poiché rimarranno negli strati, verranno martellati in modo casuale. I chiodi vengono inseriti nell'ordine indicato per fissare tutti gli strati successivi. Devono essere realizzati in metallo sufficientemente morbido in modo da non danneggiare i taglienti dell'utensile utilizzato per l'ulteriore lavorazione del longherone. Gli strati di compensato vengono generosamente inumiditi utilizzando un rullo o una spazzola con resina ED-5. Quindi una striscia di fibra di vetro viene applicata in sequenza sul compensato, che viene levigato a mano e con una levigatrice di legno fino a quando la resina appare sulla sua superficie. Successivamente, sul tessuto viene posizionato uno strato di compensato, che viene prima rivestito con resina sul lato che poggerà sulla fibra di vetro. Il longherone così assemblato è ricoperto di carta da lucido e su di esso è posizionata una guida di 3100x90x40 mm. Tra il listello e il palo, vengono utilizzati morsetti posti a una distanza di 250 mm l'uno dall'altro lungo l'intera lunghezza del listello per comprimere il pacchetto assemblato fino a quando il suo spessore è uguale ai bordi superiori delle piastre di montaggio. La resina in eccesso deve essere rimossa prima che si indurisca. Il pezzo grezzo del longherone viene rimosso dallo stock dopo 2-3 giorni e lavorato con una larghezza di 70 mm nella parte del profilo, 90 mm nella parte di testa e una lunghezza tra le estremità di 3100 mm. Un requisito necessario da soddisfare in questa fase è garantire la rettilineità della superficie dell'asta, che forma il bordo anteriore della lama nel processo di ulteriore profilatura. Anche la superficie su cui verranno incollate le nervature e l'anima in schiuma deve essere abbastanza diritta. Va lavorato con la pialla e sempre con un coltello in leghe dure o, in casi estremi, con lime bastarde. Tutte e quattro le superfici longitudinali dell'asta grezza devono essere reciprocamente perpendicolari. Pre-profilazione La marcatura del pezzo grezzo del longherone viene eseguita come segue. Si posiziona sullo scalo di alaggio e si tracciano delle linee sui piani terminale, anteriore e posteriore, distanziate dalla superficie dello scalo di alaggio ad una distanza di 8 mm (~Un max). All'estremità finale, inoltre, utilizzando una dima (Fig. 4), viene disegnato il profilo completo della lama in scala 1:1. Non è richiesta una precisione particolare nella fabbricazione di questa dima ausiliaria. All'esterno della dima viene tracciata una linea di corda e su di essa vengono praticati due fori del diametro di 65 mm in corrispondenza della punta del profilo e in un punto a una distanza di 6 mm da esso. Guardando attraverso i fori, allineare la linea di corda del modello con la linea tracciata sulla faccia terminale del longherone per tracciare su di esso una linea che definisce il confine di profilatura. Per evitare spostamenti, la sagoma è fissata all'estremità con chiodi sottili, per i quali vengono praticati dei fori posizionati casualmente lungo il loro diametro. La lavorazione dei longheroni lungo il profilo viene effettuata con una semplice pialla (grezza) e una lima bastarda piatta. Nella direzione longitudinale è controllato con un righello. Terminata la lavorazione, le centine vengono incollate sulla superficie posteriore dell'asta. L'accuratezza della loro installazione è garantita dal fatto che durante la fabbricazione viene applicata loro una linea di corda, che coincide con la linea di corda segnata sul piano posteriore dell'asta grezza, nonché dalla verifica visiva della rettilineità della loro posizione rispetto al modello ausiliario. A questo scopo è nuovamente attaccato all'estremità. Le centine sono posizionate ad una distanza di 250 mm l'una dall'altra, la prima è posizionata proprio all'inizio del profilo dell'asta o ad una distanza di 650 mm dall'estremità della sua parte di testa. Assemblaggio e lavorazione della lama Dopo che la resina si è indurita, tra le nervature vengono incollate piastre di plastica espansa, corrispondenti al profilo della parte posteriore della pala, e vengono eseguiti dei tagli lungo le estremità sporgenti delle nervature nella rotaia che forma il bordo d'uscita. Quest'ultimo è incollato con resina alle centine e alle piastre in schiuma. Successivamente, le piastre di schiuma vengono lavorate grossolanamente, la cui curvatura viene adattata alla curvatura delle nervature, e anche il legno in eccesso viene rimosso dal listello per formare un bordo d'uscita con una certa tolleranza per la successiva lavorazione precisa secondo il modello principale (Fig. 5). La dima base viene prima realizzata con un sovrametallo di 0,2-0,25 mm per i valori UV e Un indicati nella dima in modo da ottenere un profilo di dimensione inferiore a quella finale per l'incollaggio con fibra di vetro. Quando si elabora una lama utilizzando il modello principale, la sua superficie inferiore viene presa come base. A tale scopo si verifica la rettilineità della sua generatrice con un regolo alla distanza Xn = 71,8 mm, dove Un = 8,1 mm. La rettilineità può essere considerata sufficiente se al centro di un righello lungo 1 m è presente uno spazio non superiore a 0,2 mm. Quindi le guide in legno duro o duralluminio alte 500 mm vengono fissate ai lati lunghi di una piastra in duralluminio ben allineata di 226x6x8,1 mm. La distanza tra loro per la metà superiore della sagoma principale dovrebbe essere uguale alla larghezza della lama, ovvero 180 mm. Quest'ultimo viene posato su uno scivolo su 3 - 4 tamponi, il cui spessore è uguale allo spessore della piastra del dispositivo, e pressato con morsetti. Grazie a ciò, la piastra raddrizzata può muoversi tra il calcio e la superficie inferiore della lama per tutta la sua lunghezza su un piano rettilineo, garantendo la coerenza dello spessore della lama e la conformità della sua superficie con il profilo dato. La superficie superiore della lama può essere considerata lavorata se la metà superiore della dima si muove per tutta la sua lunghezza senza spazi lungo il profilo e nei punti in cui la dima entra in contatto con le guide. La superficie inferiore della lama viene controllata con una sagoma completamente assemblata, entrambe le metà delle quali sono rigidamente collegate tra loro. Le superfici superiore e inferiore vengono profilate con lime brute con tacche grossolane e medie, e gli avvallamenti e le irregolarità vengono sigillati secondo una dima con mastice di resina ED-5 mescolato con farina di legno, e limati nuovamente secondo la dima. Incolla la lama L'operazione successiva consiste nell'incollare il profilo e le parti di testa delle lame con un panno in fibra di vetro di 0,1 mm di spessore in due strati su resina ED-5. Ogni strato è una striscia continua di fibra di vetro, che viene applicata con il centro al bordo anteriore della lama. La principale prescrizione da osservare in questo caso è che la resina in eccesso, dopo che il tessuto ne sarà ben saturo, venga accuratamente strizzata con una spatola di legno in senso trasversale dal bordo anteriore a quello posteriore in modo che non si formino bolle d'aria non si formi sotto il tessuto. Il tessuto non deve essere piegato o spiegazzato da nessuna parte per evitare ispessimenti inutili. Dopo aver coperto le lame, si puliscono con carta vetrata, e il bordo d'uscita viene portato ad uno spessore vicino a quello finale. Viene controllato anche il profilo della punta del longherone. Per ora, questo viene fatto utilizzando una dima base con alcune tolleranze, come indicato sopra, per garantire la qualità della profilatura delle superfici superiore e inferiore.
Il modello principale viene portato alla dimensione richiesta e con il suo aiuto viene effettuata la regolazione finale del profilo utilizzando mastice, e la superficie inferiore della lama viene nuovamente presa come base, per la quale viene nuovamente controllata la rettilineità della sua generatrice utilizzando un righello da disegno ad una distanza Xn = 71,8 mm dalla punta. Accertatasi della sua rettilineità, la pala viene posizionata sullo scivolo con la superficie inferiore rivolta verso il basso su pattini alti 42 mm (questo valore è la differenza arrotondata tra l'altezza della metà inferiore della dima e Un = 8,1 mm). Uno dei rivestimenti si trova sotto la parte del calcio della lama, che in questo punto viene premuta contro lo scivolo con un morsetto, il resto lungo la lama a distanze arbitrarie l'uno dall'altro. Successivamente, la superficie superiore della lama viene lavata con acetone o solvente e ricoperta su tutta la lunghezza con un sottile strato di mastice di resina ED-5 e polvere di dente di spessore tale da distribuirsi facilmente sulla superficie e non non scorrere lungo la curvatura del profilo (la consistenza della panna acida densa). Il modello principale saldamente fissato si muove lentamente e uniformemente lungo la lama con uno smusso in avanti lungo il movimento in modo che il suo bordo poggi sempre sulla superficie orizzontale dello scivolo. Rimuovendo lo stucco in eccesso dalle zone convesse del profilo e lasciandone la quantità necessaria negli avvallamenti, la dima garantisce quindi la finitura del profilo. Se si scopre che le depressioni in alcuni punti non sono state riempite, questa operazione viene ripetuta dopo aver applicato su di esse uno strato più spesso di mastice. Lo stucco in eccesso deve essere rimosso periodicamente quando inizia a pendere sui bordi anteriore e posteriore della lama. Quando si esegue questa operazione è importante muovere la dima senza distorsioni e perpendicolarmente all'asse longitudinale della lama, spostandola continuamente per evitare superfici irregolari della lama. Dopo aver lasciato che lo stucco raggiunga la completa durezza e averlo levigato leggermente con carta vetrata, si ripete l'operazione di stuccatura finale sulla superficie inferiore, utilizzando tamponi alti 37 mm. Finitura lama Dopo aver realizzato le lame, queste vengono trattate con carta vetrata a grana media, prestando particolare attenzione alla formazione della punta del profilo, lavate con acetone o solvente e ricoperte con primer n. 138, ad eccezione del punto in cui è attaccato il rifinitore (Fig. 6). Successivamente tutte le irregolarità vengono sigillate con mastice nitro, assicurandosi che non si formino addensamenti inutili sulle superfici profilate. L'opera di rifinitura finale, che consiste nella rimozione accurata dello stucco in eccesso con carta vetrata impermeabile di diversa granulometria, viene eseguita secondo l'avanzamento della dima chiusa lungo le superfici della lama senza eccessivi rotolamenti e spazi (non più di 0,1 mm) . Dopo aver incollato le lame con un panno in fibra di vetro di 0,1 mm di spessore e prima di coprirle con terra, piastre di quercia o frassino di 5x400x90 mm vengono incollate sul calcio delle lame dall'alto e dal basso utilizzando resina ED-6, che vengono piallate in modo che le lame acquisire un angolo di installazione compreso tra la corda ed il piano orizzontale e pari a 3°. Viene controllato utilizzando un semplice modello (Fig. 7) relativo alla superficie anteriore del calcio, nonché controllando il parallelismo delle superfici risultanti sotto e sopra il calcio. Ciò completa la formazione del calcio della lama, che viene ricoperto con fibra di vetro da 0.3 mm su resina ED-5 per rendere la lama ermetica. La lama finita, escluso il calcio, è verniciata con smalto nitro e lucidata. Leggete i seguenti numeri della rivista per avere consigli sulla determinazione dell'effettiva posizione del baricentro delle pale, sul loro bilanciamento e sull'accoppiamento con il mozzo. Montaggio e regolazione Abbiamo esaminato il processo tecnologico di produzione delle pale del rotore di un autogiro. La fase successiva è il bilanciamento delle pale lungo la corda, l'assemblaggio e il bilanciamento del rotore principale lungo il raggio delle pale. Il buon funzionamento del rotore principale dipende dalla precisione di installazione di quest'ultimo, altrimenti si verificheranno maggiori vibrazioni indesiderate. Pertanto, l'assemblaggio deve essere preso molto sul serio: non avere fretta, non iniziare il lavoro finché non sono stati selezionati tutti gli strumenti e gli accessori necessari e il posto di lavoro non è stato preparato. Durante il bilanciamento e l'assemblaggio, devi monitorare costantemente le tue azioni: è meglio misurare sette volte piuttosto che cadere anche una volta da un'altezza bassa. Il processo di bilanciamento delle pale lungo la corda in questo caso si riduce alla determinazione della posizione del baricentro dell'elemento pala.
Lo scopo principale alla base della necessità di bilanciare la lama lungo la corda è quello di ridurre la tendenza al verificarsi di oscillazioni di tipo flutter. Anche se è improbabile che queste vibrazioni si verifichino nella macchina descritta, è necessario tenerle presenti e, durante la regolazione, fare ogni sforzo per garantire che il baricentro della lama si trovi entro il 20 - 24% della corda dalla punta del profilo. Il profilo della pala NACA-23012 ha un movimento molto piccolo del centro di pressione (CP - il punto di applicazione di tutte le forze aerodinamiche che agiscono sulla pala in volo), che rientra negli stessi limiti del CG. Ciò consente di combinare le linee CG e CP, il che significa praticamente l'assenza di una coppia di forze che causano la torsione della pala del rotore principale. Il design della pala proposto garantisce la posizione richiesta del CG e del CP, a condizione che siano fabbricati rigorosamente secondo il disegno. Ma anche con la selezione più attenta dei materiali e il rispetto della tecnologia, possono verificarsi discrepanze di peso, motivo per cui viene eseguito il lavoro di bilanciamento. La posizione del baricentro di una pala prodotta può essere determinata (con alcuni errori accettabili) realizzando le pale con una tolleranza alle estremità di 50-100 mm. Dopo la limatura finale, il margine viene tagliato, la punta viene posizionata sulla lama e l'elemento tagliato viene bilanciato.
Un elemento a lama è posizionato su un prisma triangolare posizionato orizzontalmente con la sua superficie inferiore (Fig. 1). Il suo piano di sezione lungo la corda deve essere rigorosamente perpendicolare al bordo del prisma. Muovendo l'elemento a lama lungo la corda si ottiene il suo equilibrio e si misura la distanza dalla punta del profilo al bordo del prisma. Questa distanza dovrebbe essere pari al 20-24% della lunghezza della corda. Se il baricentro supera questo limite massimo, sarà necessario appendere un peso anti-flutter di tale peso sulla punta del profilo in corrispondenza della punta della lama in modo che il baricentro si sposti in avanti della quantità richiesta. Il calcio della lama è rinforzato con rivestimenti, ovvero piastre di acciaio spesse 3 mm (Fig. 2). Sono fissati al calcio della lama con pistoni con un diametro di 8 mm e rivetti a filo utilizzando qualsiasi colla: BF-2, PU-2, ED-5 o ED-6. Prima di installare i rivestimenti, il calcio della lama viene pulito con carta vetrata grossa e il rivestimento stesso viene sabbiato. Le superfici delle parti da incollare, ovvero il calcio della lama, le guarnizioni, i fori per i pistoni e i pistoni stessi, vengono sgrassate e accuratamente lubrificate con colla. Quindi i pistoni vengono rivettati e vengono posizionati i rivetti (4 pezzi per ciascuna pastiglia). Dopo questa operazione le pale sono pronte per la marcatura per l'installazione sul mozzo. Il rotore principale di un autogiro (Fig. 3) è costituito da due pale, un mozzo, un asse del rotore con cuscinetti volventi, un alloggiamento del cuscinetto per una cerniera orizzontale e un limitatore degli angoli di deflessione dell'asse del rotore principale. La boccola è composta da due parti: un traliccio a forma di U e una piastra inferiore (Fig. 4). Si consiglia di realizzare la capriata da una forgiatura. Quando lo si realizza da prodotti laminati, è necessario prestare particolare attenzione per garantire che la direzione dei prodotti laminati sia necessariamente parallela all'asse longitudinale della travatura. La stessa direzione di laminazione dovrebbe essere sulla piastra inferiore, che è costituita da un foglio di duralluminio D16T di 6 mm di spessore. La trave viene lavorata nel seguente ordine: prima il pezzo viene fresato, lasciando un margine di 1,5 mm per lato, quindi la trave viene sottoposta a trattamento termico (indurimento e invecchiamento), dopodiché viene eseguita la fresatura finale secondo il disegno ( vedere Fig. 4). Quindi, utilizzando un raschietto e una carta vetrata in azienda, tutti i segni trasversali vengono rimossi e viene applicato un tratto longitudinale. L'asse (Fig. 5) è montato sul pilone su due assi reciprocamente perpendicolari, che gli consentono di deviare dalla verticale ad angoli specificati.
Sulla parte superiore dell'asse sono montati due cuscinetti volventi: quello inferiore è radiale n. 61204, quello superiore è a contatto angolare n. 36204. I cuscinetti sono racchiusi in un alloggiamento (Fig. 6), che con la sua parte interna inferiore Il lato assorbe l'intero carico dal peso dell'autogiro in volo. Nella realizzazione del corpo è necessario prestare particolare attenzione alla lavorazione dell'interfaccia tra la fiancata e la parte cilindrica. Sottosquadri e rischi all'interfaccia sono inaccettabili. Nella parte superiore l'alloggiamento del cuscinetto presenta due orecchie nelle quali vengono pressate le boccole in bronzo. I fori nelle boccole vengono lavorati con alesatori dopo che sono state pressate. L'asse delle boccole deve passare per l'asse di rotazione della custodia ad esso rigorosamente perpendicolare. Attraverso i fori nelle orecchie dell'alloggiamento del cuscinetto e delle boccole, che vengono premute nelle guance del traliccio, passa un bullone (Fig. 7), che è una cerniera orizzontale del rotore principale dell'autogiro, rispetto all'asse di cui le lame compiono movimenti di battito. L'angolo di deviazione dell'asse e, di conseguenza, il cambiamento nella posizione del piano di rotazione del disco sono limitati da una piastra montata sul pilone (Fig. 8). Questa piastra non consente al rotore di deviare oltre gli angoli consentiti che assicurano il controllo di beccheggio e rollio dell'autogiro. Autori: B.Barkovsiky, Yu.Rysyuk
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Commenti sull'articolo: Igor Va tutto bene, ma non è più possibile trovare compensato aeronautico da 1 mm.
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