О зазоре и натяжении

О зазоре и натяжении
Автор: Jim Innes__​
RC Heli Magazine, Выпуск 29 (Ноябрь 2008)
Оригинальный текст: www.rchelimag.com/pages/howto.php?howto=29&page=1
Перевод: Андрей Пащенко
​
Перевод и публикация выполнены с разрешения редакции журнала RC Heli Magazine

В любой модели вертолета, исключая собранные на заводе комплекты, необходимо выставлять зазор в зубчатых передачах, регулировать натяжение ремня или делать обе эти операции. Для начинающих пилотов установка правильного зазора в зубчатых передачах может быть непростой задачей. Если вы спрашивали опытных пилотов, как они выставляют зазор в зубчатых передачах или регулируют натяжение ремня, то очень вероятно, что в ответе использовался глагол «чувствовать». Понимание, как «чувствовать» правильные настройки, приходит ни сразу. Для этого нужно время и практика. Не огорчайтесь! Для решения этой задачи существуют несколько полезных советов, которые помогут вам.

О шестеренках: Что такое зазор в зубчатых передачах?
Вначале давайте рассмотрим, что такое зубчатая передача. Это должно помочь вам научиться правильно устанавливать зазор в зубчатых передачах. Зазор в зубчатых передачах, выражаясь простым языком, это расстояние между шестеренками в том месте, где их зубцы соприкасаются.

Почему правильный зазор так важен?
Место, где две шестерни соприкасаются, критически важно, т.к. через это место передается вся сила вращения от одной шестеренки другой. Правильный зазор в зубчатой передаче позволяет передавать силу вращения без потери энергии на трение. В зубчатой передаче с недостаточным зазором затруднено вращение, повышается нагрузка на элементы, возникает нагрев, происходит потеря энергии и т.д. Электрические вертолеты особенно чувствительны к отрицательным эффектам, возникающим при отсутствии зазора между шестеренками. Я видел сгоревшие моторы, ESC и вздувшиеся батареи, причиной выхода из строя которых было отсутствие зазора в зубчатых передачах. Другая сторона медали – слишком большой зазор. Если люфт между шестеренками слишком велик, то зубцы быстро изнашиваются и могут быть срезаны, что приведет к отказу во время полета.

Какие типы зубчатых передач обычно используются в вертолете?
Продолжая разговор о шестеренках, давайте кратко рассмотрим все возможные зубчатые передачи, которые можно встретить в модели вертолета.
• основная зубчатая передача: шестерня, одетая на двигатель, либо на шпиндель или на блок сцепления. Эта зубчатая передача передает вращение на основную шестерню, которая одета на основной вал вертолета (либо напрямую либо через обгонную муфту).

• Шестерня привода хвостового ротора через зубчатую передачу обратного вращения/карданный вал. Шестерня передающая вращение на хвостовой ротор, обычно расположена либо сверху основной шестерни, либо под ней. У вертолетов с передачей обратного вращения, хвостовая шестерня хвостового привода передает вращение на маленькую шестеренку. В моделях с коронной шестеренкой, основная шестерня напрямую вращает коническую шестерню установленную на переднем конце карданного вала.

• Обратная передача на карданный вал. Во многих моделях вертолетах, небольшая зубчатая передача обратного вращения передает вращение на хвостовую шестеренку, одновременно с конической шестерней, которая передает вращение на другую коническую шестеренку расположенную на переднем конце карданного вала.

• Хвостовой редуктор. На хвостовом конце карданного вала коническая шестеренка передает вращение другой конической шестеренке, которая закреплена на валу хвостового ротора.

Описанные типы зубчатых передач наиболее часто встречаются в современных моделях. В вашем вертолете может быть несколько зубчатых передач, в которых возможно настроить зазор, а может и не быть зубчатых передач с регулируемым зазором. В некоторых вертолетах все зазоры установлены на заводе. Если в вашем вертолете все зазоры установлены на заводе, то вам остается только собрать все вместе, провести проверку и отправиться в полет.

Настройка зазора
В установке зазора между шестеренками больше от искусства, чем от науки. Это означает, что вы не можете измерить зазор. Для установки правильного зазора вам необходимо использовать все органы чувств: зрение, осязание и слух. В большинстве случаев, вам необходимо добиться такого взаиморасположения шестеренок, что бы между ними был небольшой люфт.
Для установки зазора между шестеренками некоторые пилоты используют проверенную «бумажную» методику, которая успешно применяется в течение многих лет пилотами радиоуправляемых машин и грузовиков. Для замера необходимо разместить между двумя шестеренками небольшую полоску обычной бумаги. После этого соедините шестеренки вместе и затяните болты. Начинайте поворачивать шестеренки до тех пор, пока полоска бумаги не будет пропущена между ними. Посмотрите на бумагу. При правильно установленном зазоре у вас получится великолепная бумажная гармошка. Если бумага имеет места разрывов, то необходимо немного увеличить зазор. Если вместо V образных зигзагов вы получили U образные, то вам необходимо уменьшить зазор.

Для окончательной проверки зазора зафиксируйте наименьшую шестеренку и начинайте перемещать вторую то в одну, то в другую сторону. При этом должно ощущаться небольшое свободное движение. Это движение одних зубцов внутри других называется люфтом. Люфт должен быть едва заметным. Если люфт хорошо ощущается, то зазор между шестеренками слишком велик. Если люфт отсутствует, то зазор слишком мал.

Имейте ввиду, что некоторые шестеренки не являются идеально круглыми, в связи с чем необходимо проверить зазор по всему периметру шестерни. Если будет установлено, что в какой-то точке зазор меньше, то это та точка в которой необходимо установить зазор. В этой точке лучше установит зазор чуть меньше необходимого, таким образом, что бы в остальных местах зазор был правильным. После непродолжительной обкатки в этом месте шестеренка износится и зазор станет нормальным. После нескольких полетов проведите контрольную проверку зазора и если необходимо отрегулируйте его.

Обычно вам необходимо установить меньший зазор в конических зубчатых передачах (таких которые иcпользуются для передачи вращения на карданный вал), по сравнению с обычными зубчатыми передачами. В любом случае люфт должен быть (если производитель не рекомендует обратное), но только очень небольшой. Люфт должен обеспечивать свободное вращение. Обычно для выставления зазора в конических и коронных зубчатых передачах используют шайбы.

Другой способ установки правильного зазора - это слушать звук работы зубчатой передачи. При правильном зазоре шестеренки ровно вращаются, издавая небольшой шум. Если слышится скрип, то зазор нуждается в дополнительной регулировке. Спустя какое-то время и приобретя опыт, пилот сможет определять правильный зазор по люфту и звуку. Попросите опытного пилота проверить зазор на вашем вертолете перед полетом. Если он проведет дополнительные регулировки, то сдвиньте шестеренки в прежнее положения для того, что бы понять и почувствовать правильный зазор. До тех пор пока у вас не будет достаточно опыта, «бумажная» методика поможет вам установить правильный зазор в большинстве случаев.

----------------------------------------------------------------------
Как заметить и избежать износа шестеренок:
в течение и после полетов шестеренки оставляют улики, свидетельствующие о правильности зазора:
• Обратите внимание на раму вертолета. Если на раме имеется большое количество пыли, того же цвета, что и шестеренки, то это свидетельствует о малом зазоре. Если количество пыли небольшое, то это свидетельствует о нормальном износе.
• Посмотрите между зубцов шестеренок. Там могут быть признаки снижения высоты зубцов, что свидетельствует о малом зазоре. Если вы обнаружите это, то необходимо немного увеличить зазор.
• Если зазор между шестеренками велик, то обычно зубцы закругляются или срезаются. При большой зазоре может быть много грязи между шестеренками. Также большой зазор может проявляться наличием износа только на кончиках зубцов
• Можно избежать износа зубцов путем установки правильного зазора и регулярной проверки зазора.
----------------------------------------------------------------------

Ремень: что и где
Ремень часто используется в моделях вертолетов. Наиболее часто ремень используется для передачи вращения с основной шестерни на хвостовой ротор. Ремень часто изготавливается из армированной резины или полиуретана и очень похож на поликлиновый ремень, используемый в моторах для автомобилей. Обычно эти ремни, подобно шестеренкам, имеют зубья.

Установки правильного натяжения
Правильная установка натяжения ремня обычно определяется в руководствах к вертолетам, как измерение отклонения ремня. В руководствах дается рекомендация по нажатию на ремень в точке и определения степени прогиба в момент нажатия. Натяжение хвостового ремня может быть изменено путем смещения хвостовой балки в или из рамы, а натяжение ремня основной шестерни может быть изменено перемещение двигателя. Обычно ремень основной шестерни натянут сильнее, чем хвостовой ремень.

Будьте внимательны, когда натягиваете ремень. Если ремень будет слабо натянут, то зубцы могут проскакивать или быть срезаны, ремень будет ударяться о балку и может соскочить с роликов. Слишком натянутый ремень приведет к затруднению вращения и ускорит износ ремня, роликов и направляющих. Хорошим тестом для выявления слабого натяжения ремня служит удержание хвостового ротора одной рукой и главного ротора другой рукой. После этого необходимо попробовать повернуть основной ротор, прочно удерживая хвостовой ротор. Если ремень натянут слабо, то при умеренном усилии на основном роторе ремень проскочит на один зуб.

В заключении, необходимо помнить, что натяжение ремня меняется в зависимости от температуры воздуха. Проверяйте натяжение ремня каждый раз перед полетом и проводите настройку в случае необходимости. Вы будете удивлены, насколько может изменяться натяжение ремня из-за от погодных условий.

Натяжение ремня – когда ослабить, когда натянуть
Не существует «правильного» натяжения ремня. Возможно, вам потребуется несколько полетов, для того, что бы определить адекватное с вашим стилем полета натяжение ремня. Как правило, для традиционного пилотажа устанавливается более слабое натяжение ремня, чем для 3D пилотажа. При слабом натяжении ремня происходит меньше потерь энергии и меньше износ механизмов. Пилоты, которые выполняют авторотацию, обычно, уменьшают натяжение ремня, т.к. сильно натянутый ремень поглощает много энергии основного ротора при авторотации.

Пилотам, выполняющим 3D пилотаж, необходимо очень сильно натягивать ремень. Нагрузки на хвост у них значительно выше, чем у пилотов выполняющих классический пилотаж и им необходимо обеспечить надежное управление хвостовым ротором. При выполнении жестких пируэтов и резких остановках, которые широко практикуются при жестком пилотировании, слабая натяжка ремня может привести к проскакиванию и слишком большим прогибам ремня.

Независимо от вашего стиля полета регулярно проверяйте состояние ремня и его натяжение, т.к. ремень изнашивается с течением времени. Заменяйте ремень если обнаружены надрывы или стертые зубья, или корды внутри ремня будут порваны или потрепаны.

Заключение
Как правильно установить зазор в зубчатых передачах и натянуть ремень - это знания, которые вы будете часто применять в своем хобби, т.к. в любой модели вертолета используются шестеренки, ремни или то и другое одновременно. С течением времени и приобретя опыт вы научитесь чувствовать, как правильно настраивать эти системы. Представленные выше простые правила, помогут вам в первое время. Зубчатая передача с правильным зазором и правильно натянутый ремень будут работать долго и надежно. Уделите достаточно времени для выполнения этих настроек, и ваш вертолет будет работать еще лучше. Увидимся на поле!