Технология изготовления деревянного винта аэросаней

Для изготовления блочных деревянных воздушных винтов применяют твердые прямослойные сорта древесины без, сучков и гнили — дуб, клен, ясень, бук и др. Не рекомендуется делать винт из целой болванки, так как он со временем может покоробиться и значительно исказить свою первоначальную форму. Лучше всего болванку для винта склеить из тонких (10—12 мм) досок — дрок. Чтобы предотвратить коробление такой болванки, доски до склейки должны быть хорошо высушены. Клеить их нужно внутренней стороной древесины друг к другу, веером (рис. 70, а).

Склейку желательно производить казеиновым клеем с выдержкой болванки под прессом (можно под грузом или под затяжкой струбцинами) не менее двух-трех суток.

Размеры болванки должны соответствовать габаритным размерам будущего винта с небольшим припуском.

Болванку прежде всего опиливают по контурам винта. Для этого из фанеры вырезают в соответствии с размерами чертежа шаблоны контуров винта по его двум проекциям (рис. 70, б).

По шаблонам размечают болванку, строго соблюдая совпадение осей на болванке и шаблонах. Размеченную болванку обрезают по контурам (рис. 70, в) и просверливают центральное отверстие, по которому в дальнейшем будут центрировать винт. Отверстие разделывают точно перпендикулярно плоскости болванки. Если уже изготовлена промежуточная деталь — втулка винта, посредством которой его будут крепить на ведущий вал, то окончательно обрабатывают торцы втулки и на нее устанавливают на болтах болванку винта.

Для точной обработки лопастей необходимо изготовить стапель и шаблоны всех сечений (дужек) лопасти.

Стапелем может служить толстая, сухая, хорошо отфугованная доска размером не меньше 2/3 длины винта. На ней размечают ось винта и наносят риски в местах установки контрольных сечений — дужек.

На стапель необходимо установить точно по оси винта осевой штырь, который будет имитировать вал винта. На этот штырь надевают болванку винта так, чтобы она не легла вплотную на стапель. Для этого осевой штырь ставят на подкладку.

На каждое контрольное сечение лопасти изготовляют шаблон, состоящий из двух частей — нижней 1 и верхней 2.

Все нижние шаблоны должны рассчитываться по их высоте от плоскости стапеля с учетом толщины подкладки, подложенной под осееой штырь. Если этого не сделать, то изготовить винт с необходимой точностью не удастся.

Верхний шаблон должен точно подходить и центрироваться по нижнему шаблону, для чего при изготовлении его припиливают по контрольным площадкам нижнего шаблона и на обоих шаблонах одновременно наносят контрольные риски. Устанавливают нижний шаблон на стапеле между деревянными брусками.

Рис. 70. Технологическая схема изготовления блочного деревянного воздушного винта.
 

Обработку лопастей ведут последовательно, контролируя правильность только одним шаблоном, то есть изготовленным в одном экземпляре для каждого сечения. Шаблоны для контроля сечения дужек желательно изготовить из толстого дюралюминия толщиной 3—5 мм.

Перед началом обработки лопасти надо убедиться, что болванка винта на осевом штыре не имеет люфта. Одновременно следует проверить (по произвольно выбранным точкам на болванке) отсутствие перекоса болванки на стапеле.

Грубо обработанный винт зачищают обломками стекла и шкуркой, добиваясь хорошего прилегания к его поверхности контрольных шаблонов сечений.
 

Балансировка винта. Балансировка винта является одним из важных этапов его изготовления. Это особенно относится к винтам многооборотным и изменяемого шага. У последних лопасти и значительное количество деталей изменяют свое положение в пространстве во время работы, что может нарушать аэродинамическую и весовую симметрию винта.

В эксплуатации плохо сбалансированный винт вызывает тряску и вибрацию моторной установки и корпуса. Это может привести к разбалтыванию крепежных деталей, появлению трещин в узлах и трубах силовых элементов конструкции и к преждевременному износу двигателя, оборудования и самого винта.

Весовая несбалансированность характеризуется сдвигом центра тяжести винта с оси его вращения, благодаря чему центробежные силы на одной лопасти будут больше, чем на другой.

Величина весовой несбалансированности выражается в граммах на радиусе винта в 1 м. Замеряют ее и устраняют на ножевом балансирном приспособлении.

Несбалансированность весовых моментов определяется непараллельностью малой главной оси инерции винта с осью его вращения.

Причины весовой несбалансированности: отклонение размеров деталей от нормальных (даже в случае их изготовления в пределах допусков) и искажение формы лопастей под нагрузкой центробежными силами. Весовую несбалансированность проверяют на балансировочном приспособлении, изготовленном из двух хорошо отфугованных досок и тщательно выверенных при установке по уровню.
Несбалансированность аэродинамических сил определяется из условия, что силы сопротивления вращению отдельных лопастей неодинаковы, а несбалансированность моментов аэродинамических сил — из условия, что моменты силы тяги отдельных лопастей относительно оси вращения неодинаковы.

Причиной аэродинамической несбалансированности является отклонение углов установки отдельных лопастей и их сечений, изменяющих аэродинамические характеристики отдельных участков на лопасти и лопасти в целом. Проверяют аэродинамическую несбалансированность на стапеле путем точной подгонки контрольных сечений лопасти по одному и тому же шаблону для всех лопастей.

Балансировка при изготовлении винта проводится не менее трех-четырех раз (после изготовления винта и его зачистки, после шпаклевки и оклейки материей, после нанесения каждого слоя краски).

Если винт дает весовые отклонения, их можно устранить нанесением дополнительного слоя краски на более легкую лопасть (для деревянного винта) или зачисткой шкуркой более тяжелой лопасти (для металлического винта)*

Окрашивают винт масляной краской по слою грунтовки. После нанесения не менее двух тонких слоев краски винт полируют и покрывают масляным лаком.

Концы деревянных лопастей для обеспечения прочности их рабочей кромки оковывают тонким металлическим листом латуни или нержавеющей стали.