Вариатор - редуктор авиадвигателя.

[FlyCat]

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.

редукторы ременные 1:1,8 / 1:2 / 1:2,5 и шестеренчатые 1:2,03 / 1:2,25 / 1:2,64 / 1:2,96 / 1:3,33 / 1:3,79

1000-1500 евро
E-mail:   for@president-avia.ru

...вот, к примеру, как выглядит ременной редуктор

Автор утверждает, что всё это немцы производят. Их почему-то обрыв ремня в полете не сильно беспокоит.

 

[hasan]

Вот такой и бери на свой форсированный Рысь-УМЗ

 

[snmon warwarwetterweg]

Их почему-то обрыв ремня в полете не сильно беспокоит

А как такой ремень можно совместить с вариатором? :-? Здесь компромиссный подход в виде объединения нескольких ручейковых ремней в один многоручьевой, что исключает внезапный обрыв и избавляет от разности натяжений. Вариаторный ремень может иметь только две рабочие кромки и работать в одном пазе между подвижными дисками.
Забыл добавить в предыдущем посте, КПД вариаторного ремня (неметаллического) не более 80%.

 

[FlyCat]

Рис. 3. Клиноременный вариатор:
1 —хвостовик коленвала двигателя, 2 — жестко закрепленный на валу конус, 3 — подвижный (в осевом направлении) конус, 4 — шпонка, 5, 7 — подшипники (впрессованы наружными кольцами), 6 — регулировочный винт М12, 8 — втулка с внутренней резьбой, 9. — стопорное кольцо, 10 — ремень.

http://www.sdmastera.ru/index.php?option=com_content&task=view&id=142&Itemid=59
возвращаемся к первому посту  .
На вал двигателя ставим самодельный вариатор по нижеприведенной схемке с использованием штатного ремня снегохода и подбираем оптимальный коэффициент редукции под конкретный винт. Для страховки можно поставить сдвоенный вариатор, такие схемы тоже есть.
snmon каков КПД обычного ременного редуктора?
http://dwg.ru/dnl/4018 Книжка по вариаторам, может кому пригодится? 
рисунки 80 и 81

 

[AeroM]

кто подскажет шкив что в 4 ом посте на фото от снегохода - что то смотрел документацию по снегоходу ненашел там такого что это за шкив??? как он в снегоходе конкретно обзывается...

 

[georgka]

Судя по фото поста #4, имеем ремень зубчатый; по #21 - поликлиновой. Такие ремни в вариаторах не применяются. Да и на фото изображены обычные ступени ременной передачи с фиксированным передаточным отношением.
В рассматриваемом вариаторе изменение частоты вращения ВВ требуется только для получения оптимального передаточного числа для согласования характеристики ВВ и СУ на каком-то конкретном режиме и нежелании изготовить шкивы под конкретное передаточное отношение. Лучше изготовить и довести до ума сложный вариатор с гораздо большим числом деталей (ведомый шкив, два полушкива ведущих, натяжитель, детали управления ведущим шкивом и натяжителем и прочая...). А при постановке дублирующего ремня - все удвоится. Уважаемому client_у весовые характеристики СУ не требуются. Но самое главное, все обсуждение идет без данных о параметрах СУ: передаваемая мощность, частоты вращения, тип ремня. Одним ремнем большую мощность (даже по меркам СЛА) не передашь... Но дерзайте дальше.

 

[snmon warwarwetterweg]

@ client
Никак не пойму, как связана аргументация по поликлиновым ремням с одинарным вариаторным редуктором? Не буду спорить о процентах, но они в любом варианте ниже чем на шестеренном редукторе. И как правило, ременные редукторы применяются на однорежимных СУ, что говорит о том же. И мне все-таки представляется более важным КПД винта, который вариатором не получится реализовать так как изменением угла установки лопастей. По поводу сдвоенного вариатора, а именно такой стоял на той экзотичной Вольво скажу, движок Рено В14 весил столько, что я один закидывал его с пола на верстак. А вариатор, служивший для передачи на колеса 70ти сил, весил 73кг. Вот и вся арифметика. Если Вам кажется, что у Вас получатся кардинально иные весовые данные, Вы вероятно знаете больше. Удачи.

ЗЫ. Еще раз перечитал и понял так, что предлагается просто уход от ВФШ к ВПШ с помощью фиксируемого на земле вариатора? Тогда просто нет слов... Экзотика на грани эротики.

 

[mycrad]

могу ответить как автор статьи в "Моделисте конструкторе" номер одиннадцать за 1990г.
Статическая тяга не поднималась выше 85кг потому, что мощность от двигателя на винт передавалась не более 22л.с..Но не потому. что потери большие в редукторе (вариаторе), а потому, что изначально ремень вариаторный советского производства не способен передать мощность более 22л.с. при оборотах ведущего вала вариатора 5500 об.мин. и при диаметре ведущего шкива в пределах100-120мм.
Это можно определить и без экспериментов т. к. эти данные есть в справочнике "Детали машин"
Из этого следует. что если применить качественный вариаторный ремень (подобный тем. что на импортных снегоходах), то результат по тяге и всем остальным характеристикам будет значительно приятнее.
Прочитав обсуждение этой идеи (которая не теоретическая. а осуществлена на практике) на форуме, пришел к выводу. что обсуждали что-то другое или обсуждали, не читая.
Имея даже не глубокие знания по теории воздущных винтов, можно сделать вывод. что винты изменяемого шага и регулируемого шага - это вынужденный компромисс в решении проблемы многорежимности винтомоторной установки.
При чём повышается таким способом только к.п.д. винтомоторной установки при одновременном уменьшении к.п.д. винта.
В предлагаемом варианте, с вариаторным редуктором, повышается к.п.д. винтомоторной установки не только за счёт возможности раскрутить двигатель до оборотов максимальной мощности, а и дополнительно за счёт того, что к.п.д. винта при этом уменьшается очень не значительно. Естественно, что кпд вариаторного редуктора ниже, чем шестерёнчатого и даже меньше, чем поликлинового. Надёжность , если не ставить вариатор который будет работать на пределе своей мощности, не уменьшается радикально.
Возможно для дальних перелётов это и не самый экономичный редуктор, но то. что он позволяет сделать более динамичным старт и прощает небольшие погрешности в изготовлении воздушного (водяного пожалуй, тоже) винта, то для самодельщиков это находка.
В моей практике был случай. когда отказал один цилиндр, и только благодаря вариатору я смог завести двигатель и добраться домой своим ходом, ЧТО В ПРИНЦИПЕ НЕВОЗМОЖНО С ЖЕСТКОЙ СВЯЗЬЮ МЕЖДУ ДВИГАТЕЛЕМ И ВОЗД. ВИНТОМ.
Я выкрутил свечу из неработающего цилиндра и перерегулировал вариатор на двигатель меньшей мощности (это дело пятнадцати минут) и с меньшей скоростью но своим ходом добрался.
Завести двухцилиндровый двигатель, у которого не работает один цилиндр и при этом необходимо ещё и проворачивать воздушный винт - возможно, но мощности такого заведённого двигателя, явно мало, чтобы не меняя редукции, хоть как-то передать остаток мощности на винт. Потому, что нагрузка от воздушного винта не позволит раскрутиться двигателю до максимальной мощности (которую он может в принципе, развить с одним не работающим цилиндром)
Вариатор это решает без проблем.
Тем более, что сделать возможным (если это необходимо) дистанционно и оперативно изменять регулировку центробежного регулятора под изменившуюся мощность - не имеет никакой сложности ни технической, ни технологической.

 

[mycrad]

Ни о какой фиксации вариатора на земле или перед движением нет и речи!
Прелесть идеи в том и состоит, что передаточное число меняется автоматически в зависимости от нагрузки на двигатель и его мощности в данный момент времени.
Другими словами: мощность двигателя будет всегда передаваться в полной мере на воздушный винт (исключая конечно потери на трение и на изгиб ремня)
Для увеличения диапазона динамических и экономических характеристик, есть смысл учесть возможность оперативного вмешательства в работу самого центробежного регулятора.
Можно конечно и без центробежного регулятора. но уменьшается комфорт и даже безопасность при режимах "форсажных".

 

[Химик]

Ну Вы даете, а почему не рассмотреть тему применения коробок-автоматов в СЛА ?!

 

[Pisman]

Залез в свою рабочую програмулину для расчета винтов и задал скорость в 2 раза больше обычной расчетной (взлетной). пересчитал на сколько нужно изменить передаточное отношение чтобы полностью загрузить двигатель на в 2 раза большей скорости. получилось что передаточное надо увеличить всего на 5,7%.
хотя тяга на удвоенной скорости при неизменной редукции меньше чем при изменяемой на 17%.
но поскольку 6% от 6800 это всего 400 оборотов а любой двс и без вариатора прореагирует на уменьшение нагрузки ростом оборотов и хотябы половину от этих 17% отыграет становится ясно что... ну его в болото.

 

[Ink]

В вариаторах есть своя прелесть.
Рекомендую посмотреть заезд скутера против с 200 сильного мотоцикла:
http://www.youtube.com/watch?v=8l_RmV_HynA
Или против Формулы 3
http://www.youtube.com/watch?v=T6bEDncOvwg&feature=related
Скутер сразу выходит на максимальную мощность и дальше только вариатор отрабатывает наращивание скорости.
100км\ч за 3 секунды!

 

[Edi]

Вам важен старт водушного винта с места ?   ;D

Зачем?

 

[FlyCat]

С вариатором есть возможность реализовать автоматическое сцепление и разблокировать винт с выходным валом двигателя на низких оборотах, что позволит облегчить режимы запуска и остановки двигателя.

 

[МУК]

@FiyC

:~)Редуктор в основе вариатора очень сложный механизм и тяжёл ,но даже если его макс. облегчить по металлу, стоить он будет хороших денег., а вам это надо?А зачем вам вообще разблокировать вал с В\В, для настройки С\У -это не катит,настраивается только под нагрузкой В\В, а в остальном надо быть предельно осторожным и каждый кто в авиа обязан знать что такое [highlight]ОТ ВИНТА.[/highlight]  :~)

 

[Edi]

С вариатором есть возможность реализовать автоматическое сцепление и разблокировать винт с выходным валом двигателя на низких оборотах, что позволит облегчить режимы запуска и остановки двигателя.

для этого центробежное сцепление только и нужно ... без вариатора

 

[mycrad]

[quote author= link=1246905976/26#26 date=1247649139]Одним ремнем большую мощность (даже по меркам СЛА) не передашь... [/quote]
Не идёт речь о передаче мощности в количестве двухсот лошадей (хоть и тут технической проблемы нет), А мощность 100 л.с. передаётся одним ремнём на многих импортных снегоходах (видимо они и не подозревают, что это "невозможно").
И кто же это решил, что на ЛА  есть только два режима работы винтомоторной установки? Если бы это было так, то просто поставили бы двухступенчатую передачу и все были бы счастливы.
Ременной вариатор имеет КПД никак не меньший чем клиноременной редуктор с несколькими ремнями.
Надёжность центробежного регулятора вариатора ни чуть не ниже самого двигателя РМЗ-640.
Лопасти ВИШ и ВРШ изготавливаются под какой-то конкретный шаг и отклонение от него обязательно снижает КПД винта.
А изменяют угол установки таких винтов только потому, что двигатель не в состоянии развить свою максимальную мощность, и на старте , и при полёте с максимальной скоростью, если углы установки лопастей стабильны. А вариатор эту проблему решает элементарно, и нет необходимости изменять угол установки лопастей отличным от угла его максимального КПД.
Предложение загрузить воздушным винтом двигатель на старте, чтобы он не докручивал до оборотов максимальной мощности - является предложением человека, который или не читал статью в журнале или не вник в смысл!
Преимущество вариатора как раз в том и есть, что на земле он регулируется под имеющийся воздушный винт, чтобы с ним двигатель на старте развивал максимальную мощность!!
А по мере набора скорости при взлёте и в полёте, автоматически будет меняться передаточное отношение вариатора вследствие уменьшения сопротивления вращению воздушного винта. А значит от двигателя можно в любой момент полёта отбирать максимальную мощность. При этом КПД винтомоторной установки всегда есть максимальным!
Бесспорно, что вес вариатора больше любого другого редуктора.
Но вес винтомоторной установки далеко не всегда будет самым большим. (Вес моноблочного винта на много легче ВИШ или ВРШ)
Плюс мощность узла крепления ВВ, в случае применения вариатора, не нужна такая как с другими видами редукторов , потому, что величиной неравномерности нагрузок, можно пренебречь (за исключением нагрузки зависящей от приёмистости двигателя).
Я ни в коем случае не агитирую за вариатор, как единственный правильный вариант. Я пытаюсь объяснить положительные стороны его применения, которые возможно не видны при беглом взгляде на идею. Тем более что это не просто идея, а воплощённая в жизнь конструкция.

 

[mycrad]

Вам важен старт водушного винта с места ?

Не знаю как вам, а мне нужно чтобы я мог максимальную мощность использовать как на старте так и в полёте  (мало ли какая ситуация возникнет..)Если бы не нужно было максимальное ускорение на старте, то и не мудрили бы с ВИШ-ами и ВРШ-ами. А управление шагом винта на ходу, не такое уж и простое дело: и с технической стороны, и с технологической, и весовой. Но идут на это как раз с целью - увеличить ускорение на старте и экономичность в полёте. Но с вариатором это решается более качественно. (Это я так думаю..)

 

[KAA]

Ременной вариатор имеет КПД никак не меньший чем клиноременной редуктор с несколькими ремнями.

Не верю! Обоснуйте!

но поскольку 6% от 6800 это всего 400 оборотов а любой двс и без вариатора прореагирует на уменьшение нагрузки ростом оборотов и хотябы половину от этих 17% отыграет становится ясно что... ну его в болото

Ну вы даёте!
Если винт настроен под максимальные обороты на взлёте,то дальше раскручиваться уже нельзя! А придётся дросселировать двигатель и терять мощность.

 

[KAA]

С вариатором есть возможность реализовать автоматическое сцепление и разблокировать винт с выходным валом двигателя на низких оборотах, что позволит облегчить режимы запуска и остановки двигателя.

для этого центробежное сцепление только и нужно ... без вариатора

Да и оно не нужно! В случае остановки двигателя в полёте, вращающийся винт создаст огромное сопротивление,что снижает шансы безопасно сесть!