Вариатор - редуктор авиадвигателя.

FlyCat

43 регион
Просматривая темы по аэросаням иногда встречаю подобное:
На валу двигателя вместо маховика имеется вариатор, собранный из деталей списанных сельхозмашин. Основное его назначение — подгонка воздушного винта к двигателю. На испытаниях мы установили на вал винта тахометр и по нему подобрали оптимальное передаточное отношение 3,75. (Вообще же вариатор позволяет регулировать передаточное отношение в пределах 5,5— 2,25.)
http://www.sdmastera.ru/index.php?option=com_content&task=view&id=142&Itemid=59

Обсуждалось здесь:
http://delta.wtr.ru/wtboard/59792.shtml

По снегоходам практически везде стоит вариатор, так может быть при использовании в самоделке двигателя от снегохода стоит использовать ремень и детали вариатора от него же, тем более, что они как раз соответствуют данному двигателю по мощности.

Но универсальность "Гидры" - еще не основная "изюминка" аппарата. Главное достоинство в весьма оригинальном приводе от коленчатого вала двигателя к валу воздушного винта. Роль трансмиссии здесь играет клиноременный вариатор от снегохода "Буран", что дает аэроходу с такой автоматической передачей ряд преимуществ перед аппаратами, где используются другие способы превращения мощности мотора в тягу.
Вкратце перечислим основные преимущества применения клиноременного вариатора   для   привода   воздушного винта.
1. Наш двигатель чрезвычайно легко запускается ручным стартером; воздушный винт при этом остается неподвижным и начинает раскручиваться, лишь когда частота вращения коленчатого вала мотора достигает 2000 мин-1.
2. После запуска двигатель может работать на холостых оборотах и не вращать при этом воздушный винт, что значительно повышает безопасность обслуживания транспортного средства с аэродвижителем.
3. При работе на холостых оборотах коленчатый вал двигателя "Гидры" не испытывает значительных знакопеременных нагрузок, как это происходит на тех силовых установках, где воздушный винт насажен непосредственно на вал мотора. А это значительно увеличивает ресурс коленвала и его подшипников.
4. Воздушный винт "Гидры" раскручивается плавно, без резких рывков, что существенно снижает требования к способу крепления пропеллера. На "Гидре" воздушный винт крепится на валу лишь цилиндрическим штифтом диаметром 6 мм.
5. Передаточное число клиноременного вариатора автоматически устанавливается центробежным регулятором и нагрузочной муфтой вариатора в зависимости от частоты вращения двигателя и сопротивления вращению воздушного винта. Это означает, что в случае работы двигателя с полностью открытой дроссельной заслонкой частота вращения коленвала будет составлять 5000 мин-1 вне зависимости от того, будет ли катер стоять или двигаться на полной скорости. Частота же вращения воздушного винта при этом будет меняться в зависимости от скорости движения аэрогидроснегохода.
Чтобы не быть голословными, проиллюстрируем это экспериментальными данными:
- с винтом диаметром 1200 мм (шаг 450 мм) двигатель развивает 5000 мин-1, а воздушный винт -2880 мин-1;
- с винтом диаметром 1200 мм (шаг 600 мм) частота вращения коленвала двигателя 5000 мин-1, а частота вращения винта - 2190 мин-1.
Эти данные получены при работе двигателя на месте с полностью открытой дроссельной заслонкой карбюратора. Для сравнения приведем те же данные при движении аппарата со скоростью 80 км/ч:
- первый винт при тех же оборотах коленвала имеет частоту вращения 4500 мин-1,
- а второй - 3850 мин-1.
Интересно, что мы ставили на наш аппарат винты различных диаметров, шагов и с различными по ширине лопастями, однако статическая тяга при этом не выходила за пределы 75... 85 кгс. По сути, тяга в данном случае зависит в основном от КПД воздушного винта, поскольку частоту вращения каждого из винтов вариатор делает соответствующей режиму максимальной тяги.
Изложенное позволяет сделать вывод, что силовая установка с клиноременным вариатором существенно упрощает подбор воздушного винта и дает возможность двигателю со всеми винтами и на любых скоростях движения работать в режиме максимальной мощности.
http://delta.wtr.ru/files/Gidra-aero.zip

и еще архивы:
http://delta.wtr.ru/files/Podborka o variator.zip
http://delta.wtr.ru/files/Variator-reduktor.zip
 

Andriy Gnashuk

Я люблю строить самолеты!
Откуда
Киев
Вариатор для наземной техники дело хорошее, а что будет если ремень лопнет в полете? На обочину не скатитесь.
Очень неплохие вариаторы на мотороллерах, но обеспечить оперативный контроль состояния ремня сложно.
 

Orca

Я люблю строить автожир и ходить по рекам
То , что двигатель в установке с вариатором будет развивать максимальную мощность , тут нет сомнений , а вот то , что вся эта мощность дойдет до винта и превратится в кинетическую энергию потока воздуха , тут есть сомнения. Если выставить больший шаг ( затяжелить винт) , ремень перейдет в режим буксования , нагрев , износ и все вытекающие из этого ... :( .
 

FlyCat

43 регион
Вариатор для наземной техники дело хорошее, а что будет если ремень лопнет в полете? На обочину не скатитесь.
...
На многих СЛА используются редукторы с одним силовым ремнем и там таких вопросов не возникает. Следить за техникой нужно и своевременно делать замену.
 

FlyCat

43 регион
RUSO сказал(а):
Относительно редуктора клиново ременного одни строители пошли просто. Они используют вариатор от снегохода, т.е. купили ведомое колесо и ремень, а ведущий конус выточили сами. Примерно так как на фото. Дешево и сердито.
 
Извините, а откуда такая упертость?
Давайте сразу отметим, что существующие ремни вариаторов не выдержат нагрузок от автомобильных моторов. От мотороллерных - без проблем... А проблем от обрыва такого ремня будет гораздо больше, чем приобретений от плавного регулирования.
А ремни вариатора от автомобильных моторов это совсем другая конструкция и стоить будет в разы дороже и станет тяжелее, да и масла требует...
 

FlyCat

43 регион
...
Давайте сразу отметим, что существующие ремни вариаторов не выдержат нагрузок от автомобильных моторов. ...
Идет речь о том, что если используется двигатель от снегохода, то стоит рассмотреть и использование вариатора или по крайней мере ремня от него. Перечитайте, пожалуйста, тему внимательно с самого начала.
...
По снегоходам практически везде стоит вариатор, так может быть при использовании в самоделке двигателя от снегохода стоит использовать ремень и детали вариатора от него же, тем более, что они как раз соответствуют данному двигателю по мощности.
...
 

FlyCat

43 регион
Pesok сказал(а):
Просматривая темы по аэросаням иногда встречаю подобное:
На валу двигателя вместо маховика имеется вариатор, собранный из деталей списанных сельхозмашин. Основное его назначение — подгонка воздушного винта к двигателю. На испытаниях мы установили на вал винта тахометр и по нему подобрали оптимальное передаточное отношение 3,75. (Вообще же вариатор позволяет регулировать передаточное отношение в пределах 5,5— 2,25.)
http://www.sdmastera.ru/index.php?option=com_content&task=view&id=142&Itemid=59

Обсуждалось здесь:
http://delta.wtr.ru/wtboard/59792.shtml

...
 
Всяк кулик свое болото свой редуктор хвалит.  :IMHO
Догадывался, что в итоге вы плюнете в меня... Вот и я задаюсь вопросом: "Зачем вы поднимаете эту откровенно дохлую тему...?"
И напрашивается ответ в вашей кровной заинтересованности. Я свое мнение сказал вам, как человеку, который интересовался этим направлением. Если хотите втюхать ЭТО (А на это указывает то, что вы попытались меня оскорбить.), то продолжайте...  Я вам здесь не помощник.
 

FlyCat

43 регион
Догадывался, что в итоге вы плюнете в меня... Вот и я задаюсь вопросом: "Зачем вы поднимаете эту откровенно дохлую тему...?"
И напрашивается ответ в вашей кровной заинтересованности. Я свое мнение сказал вам, как человеку, который интересовался этим направлением. Если хотите втюхать ЭТО (А на это указывает то, что вы попытались меня оскорбить.), то продолжайте...  Я вам здесь не помощник.
Простите,  но Вы так упорно напрашивались  :) .
Я ничего не продаю, а Вашу заинтересованность в отсекании на корню альтернативных вариантов видно сразу. Тем более что отвечать Вы начали не удосужившись прочитать тему сначала и вникнуть. Я тоже могу сказать что угодно, о чем угодно, но Вам, как профессионалу следовало бы подкрепить свое мнение фактами, а не стоять на обочине с плакатиком о непоколебимости вашего субъективного мнения.
 

hasan

Я люблю строить самолеты!
Откуда
Татарстан
Вообще чтоб иметь обьективное мнение, нужно сделать, испытать, а потом иметь. Сейчас все считается, для начала, ну и что такое легкий 2х тактник для СЛА . У него 2 режима взлетный и крейсер, для этого несложно руками с головой подобрать винт виксированого шага. Это будет дешевле и легче чем изобретать вариаторный велосипед :IMHO. Не собираешся же ты на этом моторчике делать круизный лайнер для дальных и скоростных полетов, чё пургу то гнать :-?
 

Edg

Я люблю строить самолеты!
Вот кто-то тут регулярно путает поиск грамотных, оправданных и актуальных технических решений (хватит и из того, что уже придумано и опробовано)  с "претензией" на оригинальность-конгениальность путем "заморачивания" на всякой "хрени", которую при  можно как-то притарабанить на самоль или мотор по типу "корове седло" или "телеге пятое колесо". :)
Может вначале хоть немного, ну чуть-чуть, подумать зачем и какие проблемы-задачи это "фигня" может реально решить ( а она вообще, абсолютно просто, реально как козе баян), и КАКОЙ ЦЕНОЙ! - а потом цитировать всякую ерунду по ссылкам с якобы претензией на здравую мысль - без обид. ;)
 

FlyCat

43 регион
Вот кто-то тут регулярно путает поиск грамотных, оправданных и актуальных технических решений (хватит и из того, что уже придумано и опробовано)  с "претензией" на оригинальность-конгениальность путем "заморачивания" на всякой "хрени", которую при  можно как-то притарабанить на самоль или мотор по типу "корове седло" или "телеге пятое колесо". :)
Может вначале хоть немного, ну чуть-чуть, подумать зачем и какие проблемы-задачи это "фигня" может реально решить ( а она вообще, абсолютно просто, реально как козе баян), и КАКОЙ ЦЕНОЙ! - а потом цитировать всякую ерунду по ссылкам с якобы претензией на здравую мысль - без обид. ;)
Реактивное движение тоже называли ерундой, а Циолковского мечтателем.
Значит можно на полном серьезе, с блеском в глазах обсуждать проблемы  нереальных движков хитровывернутой конструкции, принципы перемещения камней по Луне и фантастические прожекты рейха и при этом отпинываться в силу личных убеждений от уже строившихся конструкций, которые вполне могут принести пользу, если считаете что нет, то грамотно обоснуйте почему так, а играть на эмоциях используя базарный лексикон - это так по русски.
Пока ни один из критикующих не привел ни одной реальной или рассчитанной цифры, ссылки, эскиза, значит информативность сообщений равна нулю, зато эмоциональность зашкаливает. Без обид.  :)
 

Cobra

Я люблю строить самолеты!
надо взять вариатор поставить на мотор, и загрузить его винтом так чтобы мотор недобирал где не будь процентов 15 оборотов, таким образом можно добиться большой загрузки мотора и дать ему поработать цать циклов минут по пять.

почему 15 % оротов ниже масимума, на снегоходе вы выкрутили газ и мотор нагружается лишь массой  сегохода сопративлением трансмиссии и весом пешехода сидящего на нем, винтом мотор можно задовить и нагрузить гораздо больше что и требуется с имитировать для безопасной эксплуатации, почему пять минут, это время набора безопасной высоты ну примерно условно и если все гуд надо что то взять за крейсерский режим и погонять часов цать.

плеватьс и ругаться могут все кому не лень, все в ваших руках, пробуйте дерзайте будет лично ваше ноу хау, оформляте потент и собираете деньги :)

лично я думаю что рабтать не будет, а может и будет.
 

hasan

Я люблю строить самолеты!
Откуда
Татарстан
Пока ни один из критикующих не привел ни одной реальной или рассчитанной цифры
А зачем :-?  тут в основном практики, да и сам грубо посчитай вес вариатора, сравни его с весом движка, и прикинь пользу от него, ну и поймеш, зачем такой козе этот баян :)
 
G

georgka

Судари! Иногда прочитаешь тему и на память приходит фраза из фильма "Адъютант его превосходительства": "Мы, россияне, исходим словами, на дело не остается ни сил, ни времени..."
Здесь сайт Ассоциации ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ Авиации. Конечно больше с практическим уклоном. По привязке того, что есть, к тому, куда необходимо. Поэтому редуктор и вариатор, как системы преобразования частоты вращения и передачи мощности, здесь исходно равноправны. Но по теме:
- степень редуктора кинематически проще и легче; обеспечивает фиксированное передаточное число по оборотам и допускает изменение тяги нерегулируемого ВВ только за счет режима работы двигателя; требует наличия упругой муфты для снижения крутильных кол##аний от ВВ, передающихся на вал двигателя; конструктивно в авиации более отработана и потому более надежна.
- ступень вариатора с ременной передачей конструктивно сложнее и тяжелее (ремень по условиям прочности требует гораздо более широкого обода колес, чем зубчатая передача; необходимо наличие дополнительного натяжителя ремня); допускает изменение тяги нерегулируемого ВВ за счет изменения передаточного отношения при сохранении частоты вращения двигателя (что вносит определенную неопределенность в режим работы двигателя и обычно поручается автоматике, которая обычно отсутствует на СЛА, т.е дополнительная головная боль для пилота); практически снимает крутильные кол##ания от ВВ с вала двигателя; менее надежен (слабое звено - ремень) и обычно требует дублирования ремня (опять ухудшаются весовые характеристики) или очень строгого контроля за состоянием передачи.
Разрушение элементов редуктора очень редко носит внезапный характер, а накапливающиеся повреждения во времени могут быть отслежены заблаговременно и даже в полете (сигнализатор стружки в масле), что позволяет  своевременно принять решение о продолжении эксплуатации силовой установки или о прекращении полета.
Разрушения ремня вариатора носят обычно внезапный характер и плохо прогнозируются.
Т.е. редуктор более универсален в применении, а ременный вариатор к применению в основной цени передачи мощности к ВВ для многоместных СЛА не может быть рекомендован. В одноместном - пилот сам распоряжается своей жизнью, что и должно учитываться при постройке СЛА.
Нарисовать и обсуждать можно все. Изготовить и довести до ума - гораздо меньше. Эксперимент не запретишь, но экспериментатор должен думать и представлять возможные последствия своих деяний.
Целый трактат получился (в духе первой фразы ;D)
 

hasan

Я люблю строить самолеты!
Откуда
Татарстан
Вот и обьяснил человек научно, зачем козе баян :) вообще наверное стоит хорошенько подумать прежде чем открывать такие паражняковые ветки и отвлекать научных работников, а предлагать  сомнительные эксперименты это все равно что попытаться вьехать на чужом х.. в рай :IMHO. Пардонте если что не так
 
Не знаю досконально конструкцию скутерных вариаторов, но имел возможность общения с ними на примере старенькой Volvo 343, выпускавшейся фирмой DAF, с вариатором их разработки. Для эффективной реализации бесступенчатой передачи одних центробежных сил недостаточно. Присутствует еще довольно сложная система вакуумных камер, дополнительно изменяющих передачу в зависимости от нагрузки. Если, например, вы едете в гору и надо бы понизить передачу, а грузики тупо повышают её, вступает в силу вакуум из впускного тракта и сдерживает прыть на ведущих дисках. Короче, все очень красиво и интересно но, система требует четкой работы мотора, при утечках в сложной вакуумной магистрали начинаются сбои, вкупе с вакуумными камерами довольно громоздка и применительно к ВВ непонятно как обеспечить эффективный КПД. Всем известно, что самый эффективный винт тот, у которого меньше лопастей и меньше скорость вращения. В случае с вариатором наоборот эффективность винта повышается за счет увеличения его скорости. А самое главное, зачем заменять простое сложным для достижения аналогичного результата?
 
Вверх