RU215365U1 - Маховик-вентилятор - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к области авиации, более конкретно – к осевым вентиляторам для перемещения воздуха в системе охлаждения авиационных поршневых двигателей ROTAX 900-й серии (далее двигатели). Эти двигатели предназначены для установки на самолеты, а при использовании в качестве силовой установки вертолёта, где он при запуске не соединен с трансмиссией и не вращает воздушный винт, нуждается в маховике с моментом инерции, близким моменту инерции самолетного пропеллера. Целесообразно выполнить маховик в виде осевого вентилятора, обеспечивающего основные потребности в атмосферном воздухе системы охлаждения двигателя. Предлагаемый маховик-вентилятор состоит из двух ступиц для монтажа на фланец двигателя и крепления лопаток вентилятора, лопаток вентилятора с узлами крепления к ступицам и к ободу, обода и крепежных деталей. В зависимости от компоновки вертолёта возможно изменение количества лопаток и диаметра маховика вентилятора. 3 ил.

Description

Использование

Для обеспечения устойчивой работы двигателя на холостых оборотах и для перемещения охлаждающего воздуха в его системе охлаждения.

Сущность

Маховик-вентилятор сборный и состоит из двух ступиц, лопаток вентилятора, обода и крепежных деталей. В зависимости от компоновки вертолета возможно изменение количества лопаток и диаметра маховика вентилятора. Обод агрегата может быть выполнен большей или меньшей массы варьированием его толщины, что позволит иметь удобный для каждой модели вертолета момент инерции маховика-вентилятора в диапазоне допустимых для данного двигателя значений.

ОПИСАНИЕ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ

Маховик-вентилятор для двигателей ROTAX 900-ой серии (далее двигателей).

Полезная модель относится к области транспортного машиностроения, в частности к дополнительному оборудованию двигателей, и может быть использована на сверхлегких пилотируемых и беспилотных вертолетах.

Известны составные вентиляторы серии Н фирмы Multi-Wing (http://www.multi-wing.com/ru/products/multi-wing-fan-series/#Series), состоящие из двух алюминиевых ступиц для крепления вентилятора на валу и фиксации пластмассовых лопаток с оптимальным аэродинамическим профилем сечения, сужением и круткой. В основании лопаток имеются штыри, соответствующие отверстиям в ступицах, стягиваемых болтами. Конструкция выполнена максимально легкой, превосходно обеспечивая расчетный проток атмосферного воздуха, но не имеет достаточного момента инерции сравнимого с самолетными пропеллерами для обеспечения устойчивой работы двигателя на низких холостых оборотах, а также, из-за перетеканий воздуха на законцовках лопаток малого удлинения, имеются значительные аэродинамические потери. Изготовление точно таких же лопаток из алюминиевых сплавов не позволяет получить достаточный момент инерции. Изготовление лопаток из стали значительно увеличит стоимость агрегата и потребует усиления ступиц. Вентилятор охлаждения этой установки аналогичен конструкции данной полезной модели и по совокупности существенных признаков и технической сущности наиболее близок к данной полезной модели и выбран, поэтому в качестве прототипа.

Известна конструкция, патент RU 2363861 С2 осевого пластмассового, литого единой конструкцией вентилятора для системы охлаждения двигателей. Вентилятор имеет саблеобразные лопатки, установленные с переменным шагом и обод, уменьшающий аэродинамические потери из-за перетекания на законцовках лопаток и увеличивающий прочность конструкции. Вентилятор такой конструкции превосходно обеспечивает воздухом систему охлаждения с пониженным уровнем шума, но имеет минимальный момент инерции, что не позволяет использовать его в качестве маховика двигателя внутреннего сгорания. Увеличение момента инерции массивностью обода потребует упрочнения вентилятора. Достаточный момент инерции вентилятора можно получить, изготавливая его из стали. Фрезеровка такого вентилятора из плиты или поковки, а также изготовление оснастки, если производить его литьем чрезвычайно дороги, а при высоких заполнениях вентилятора такой геометрии невозможна.

В настоящей полезной модели конструкция маховика-вентилятора имеет сборную ступицу для крепления к фланцу двигателя и фиксации лопаток, массивный стальной обод и литые из алюминиевого сплава лопатки, имеющие развитые комлевые и законцовочные крепежные основания. Использование массивного обода позволяет получить достаточный момент инерции маховика вентилятора, так как имеющаяся в нем масса вынесена на максимальное удаление от оси вращения, и снизить аэродинамические потери из-за отсутствия законцовочных перетеканий. При достаточном заполнении осевого вентилятора лопатки можно выполнять из конструкционных армированных пластмасс, что сделает вентилятор более технологичным, а значит более дешевым. Возможность установки ободьев различной массы на законцовочные основания лопаток сборного вентилятора отличает данную полезную модель от прототипов. Таким образом, по сравнению с ближайшим аналогом данная полезная модель обладает новизной, причем совокупность отличительных признаков не следует явным для специалиста образом из источников, соответствующих уровню современной техники. Что касается промышленной применимости, то она доказывается приведенным описанием и применением настоящего изобретения в одном из проектов автора. Следовательно, данное изобретение соответствует условиям патентоспособности.

На фиг. 1 приведена схема маховика-вентилятора, являющегося предметом настоящей полезной модели.

На фиг. 2 показан внешний вид лопатки маховика-вентилятора с развитыми комлевым и законцовочным крепежными основаниями.

На фиг. 3 показана схема сборки маховика-вентилятора.

Позиции на фиг. 3 обозначают: 1 - ступица, 2 - ступица, 3 - лопатка, 4 - обод, 5 - болт крепежный, 6 - гайка, 7 - заклепка.

Маховик-вентилятор имеет две ступицы поз. 1 и поз. 2, одна из которых крепится к фланцу двигателя. Между ступицами при помощи болтов поз. 5, проходящих через комлевые основания, устанавливаются и фиксируются лопатки поз. 3. Обод поз. 4 крепится к законцовочным основаниям лопаток заклепками поз. 8.

Маховик-вентилятор работает следующим образом. Установленный на фланце двигателя он, благодаря наличию массивного обода, с необходимым моментом инерции обеспечивает устойчивое прохождения верхней и нижней мертвых точек поршнями двигателя и одновременно перемещает воздух в его системе охлаждения с минимальными аэродинамическими законцовочными потерями. Подобрав толщину обода, можно добиться оптимального момента инерции маховика вентилятора для конкретной трансмиссии и компоновки двигателя ROTAX 900-ой серии существующих и вновь проектируемых вертолетов.

Claims (1)

1. Маховик-вентилятор, состоящий из двух ступиц, лопаток, имеющих развитые комлевые и законцовочные крепежные основания и установленных между ступицами, стального обода, а также деталей крепления, при этом стальной обод прикреплен к законцовочным основаниям лопаток.

Images