Вариатор - редуктор авиадвигателя.

[snmon warwarwetterweg]

По моему-у них были серьёзные потери КПД

Жаль, если так.

 

[KAA]

Срыв будет у ВФШ независимо от оборотов,ибо в корневых сечениях угол притекания растёт быстрее с увеличением скорости,чем в концевых сечениях,ввиду меньшей тангенциальной составляющей скорости.Собственно преимущество ВИШ и в уменьшении этой зоны срывного обтекания на малых скоростях.
Если сделать ВФШ без срыва в корне при V=0,то эти сечения будут работать на отрицательных углах атаки на больших скоростях,и даже создавать сопротивление,вместо тяги!

 

[snmon warwarwetterweg]

эти сечения будут работать на отрицательных углах атаки на больших скоростях

В случае постоянных оборотов винта и на взлете и на скоростях. А в случае с вариатором предполагается увеличение оборотов именно винта, т.е. фактически, его шага. Срыва быть не должно. (я не говорил, что его не будет  😉)

ЗЫ. Выразился неточно. Шаг винта не увеличится. С увеличением скорости будет сохраняться работа с заданным шагом без вырождения на высоких оборотах и недокрута на низких.

 

[mycrad]

Проблема в том,чтобы раскрутить двигатель на взлёте до максимальной мощности.
По видимому,вариатор может частично решить эту задачу.

Почему частично?
Вариатор легко регулируется под любую нагрузку, а значит можно его отрегулировать так, что он при винте очень "тяжелом" для данного двигателя будет давать возможность движку выйти на максимальные обороты или на те которые вы посчитаете нужными!!!

Зачем применять редуктор с несколькими ремнями,когда есть поликлиновые?

Но поликлиновые ремни требуют уж очень много точных регулировок, именно поэтому их не часто применяют самодельщики (много требований а значит сложнее обеспечить надёжность).

Срыв потока в корневых сечениях лопасти может иметь место при нулевой и некоторой ,меньшей расчётной скорости. Уменьшение частоты вращения не избавит от этого срыва,но снизит тягу винта.

Нет задачи полностью устранить срыв, а есть задача получить максимальную тягу, которая в свою очередь возможна только если двигатель развивает максимальную мощность. Срыв в корневой части не очень влияет на тягу на старте потому, что корневая часть винта полноценно работает только на режимах соответствующих их углу атаки, а это совсем не нулевая скорость аппарата. Значит не стоит особенно переживать за срыв в комлевой части, тем более что основная тяга на старте обеспечивается не комлевой частью винта.

Если нужна скорость больше крейсерской, то просто за счёт "освободившейся" мощности изменится редукция и ВВ будет вращаться с большими оборотами, но с максимальным КПД.

А разве в обычном случае не так?

Не совсем так, но в данном случае максимальная скорость ЛА , возможно будет одинакова, что с вариатором, что с обычным редуктором, если в обоих случаях стоят ВФШ расчитанные на крейсерский режим.  А при идеальной настройке редукции обычного редуктора,  максимальная скорость будет выше чем с вариатором ввиду более высокого КПД редуктора.(я почему-то уверен что идеально угадать редукцию будет очень проблематично вплоть до невозможности. Потому, что стоит немного изменить состояние двигателя (износ, качество топлива, и т.п.) как нужно менять редукцию, а вариатор "прощает" и компенсирует эти "грехи".
И ВИШ не решает проблему, потому, что если его лопасти изготовлены под крейсерский режим, то изменяя угол установки в любую сторону, КПД самого ВВ как правило падает.
Поэтому суммарное КПД может оказаться ниже КПД ВМУ с вариатором.

 

[mycrad]

В  статье  -  написано  что  вся  эта  чудо  машина  развивала  максимум  75 - 85 кгс  статической  тяги.

В статье не ставилась задача доказать что с винтом , диаметром 1м20см, и двигателем РМЗ-640, применяя вариатор, можно получить тягу 200кг
В статье описана идея и результаты её проверки, а добиться максимума можно если посвятить этому время, силы и деньги.
Ваш аппарат получил тягу 105кг, которая явно маловата для подобной компоновки. Значит неудачно подобрана редукция, не совсем подходящий винт и т.д. и т.п. Я точно знаю, что 120кг тяги с таким редуктором и таким двигателем - это норма, а если установить глушитель с резонатором, то вполне доступна статическая тяга 135кг.
И это при том, что вы использовали многократно испытанный, многими проверенный и много лет применяемый механизм!

Думаю  -  ничего  из  затеи  с  вариатором  не  получится.

Уверен что получится, но не ставлю себе задачи переубеждать кого-либо. Кто вникнет и попробует, тот не разочаруется. Именно ВНИКНЕТ и разберётся в работе вариатора.
Потому, что можно поставить вариатор от комбайна, установить ВВ от АН-24, и потом с чувством превосходства, утверждать что идея бесперспективная.

 

[KAA]

А в случае с вариатором предполагается увеличение оборотов именно винта, т.е. фактически, его шага. Срыва быть не должно. 

Обычно,запаса на раскрутку винта на макс. скорости также нет! Из-за волнового кризиса.

Вариатор легко регулируется под любую нагрузку, а значит можно его отрегулировать так, что он при винте очень "тяжелом" для данного двигателя будет давать возможность движку выйти на максимальные обороты или на те которые вы посчитаете нужными!!!

Я указал на частичное решение проблемы,именно потому,что вариатор позволит раскрутиться двигателю,но не винту,поэтому тяга возрастёт незначительно,но всёж возрастёт,ибо винт также несколько увеличит обороты. Значительного роста оборотов ВВ не будет,ибо мощность ВФШ на месте растёт в кубической зависимости от оборотов.

Но поликлиновые ремни требуют уж очень много точных регулировок, именно поэтому их не часто применяют самодельщики 

Редуктор с поликлиновым ремнём не требует никаких дополнительных регулировок. Они мало распространены ввиду:
1) Малого асортимента ремней в широкой продаже
2)Сложности изготовления шкивов
3)Стереотипности мЫшленья наших самодельщиков
Мой товарищ,лет 10 назад,разработал поликлиновый редуктор для парамоторов,который в нашем городе растиражирован уже в 1,5 десятках экземпляров.  😉

Значит не стоит особенно переживать за срыв в комлевой части, тем более что основная тяга на старте обеспечивается не комлевой частью винта.

Срыв в корневых частях не только сколько-то снижает тягу,но увеличивает потребляемую мощность,а это уже не даёт винту раскрутиться до более высоких оборотов и выдать соответственно большую тягу.

И ВИШ не решает проблему, потому, что если его лопасти изготовлены под крейсерский режим, то изменяя угол установки в любую сторону, КПД самого ВВ как правило падает

При диапазоне скоростей в 250 км/ч,потребуется изменять угол установки лопастей на 3-4 градуса.
Изменение макс. КПД ВВ при этом может быть очень незначительное (2-4%)
Это,у американского  ВФШ 4412 ,например.

 

[kvadratov]

Я  не  писал  что  мы  получили  выдающийся  результат  с  нашим  Бураном  и  редуктором.  Результат  мы  получили  вполне  заурядный  -  но  удовлетвормтельный  для  нашего  аппарата. 105 - 110  кг  стат.  тяги. 10  лет  летаем.  И  никакой  модернизации  вроде  не  требуется. Нам  хватает.  От  добра  добра  не  ищут.
Про  200  кг  с  бурана  я  ни  слова  не  писал.  Не  передёргивайте.

Слышал  что  люди  получали  с  бурана  больше  чем  мы  -  но  сам  такого  не  видел.  Не  приходилось.

Однако  описанный  в  статье  вариант  с  вариатором  явно  проигрывает  нашей  ВМУ.  И  это  факт  -  который  вроде  как  никто  не  оспаривает. 75 - 85  кг  - заметно  меньше  чем  105 - 110 кг.

Вы  теоретически  утверждаете  что  можно  сделать  ВМУ  с  Бураном  и  вариатором  -  которая  даст  результаты  заметно  превышающие  наш  результат.  Это  слова.  Прожекты.
По  станиславскому -  НЕ  ВЕРЮ.

Постройте  ВМУ  с  бураном  -  и  с  вариатором  и  получите  на  практике  чувствительно  больше  110  кг.  Тогда  Вы  докажете  что  Ваша  идея  верна.  А  пока -  это  всё  теория  -  которая  не  стоит  ничего.

 

[snmon warwarwetterweg]

Обычно,запаса на раскрутку винта на макс. скорости также нет! Из-за волнового кризиса.

Мое предположение основано не на том, чтобы еще больше раскрутить винт на максимальной скорости. Наоборот, я полагал, что можно более тяжелый винт крутить с максимальной мощностью с места. Обычно, тяжелый винт не дает раскрутиться мотору. А вариатор как раз, позволит это сделать. На максимальной скорости, винт просто догонит свой расчетный режим, как в случае с обычным редуктором.

 

[snmon warwarwetterweg]

Постройте ВМУ с бураном -и с вариатором и получите на практике чувствительно больше 110кг. Тогда Вы докажете что Ваша идея верна. А пока - это всё теория - которая не стоит ничего.

Когда такая ВМУ будет построена, нечего станет обсуждать. Все будет доказано, останется только подражать и развивать. Сейчас эта теория стоит как раз того, что имеет - обсуждения. Любая идея должна пройти эту стадию. Если на стадии обсуждения станет ясно, что игра не стоит свеч, можно забыть о ней. Для того, среди прочих прелестей, и существуют форумы по интересам. Станиславский тут не причем. Мы же не гримасы друг другу строим. Вопрос состоит в том, достаточно ли безумна эта идея, чтобы ею заниматься? 🙂

 

[mycrad]

А  пока -  это  всё  теория  -  которая  не  стоит  ничего.

- во первых - это не совсем теория, а во вторых - я ничего не продаю... .

По  станиславскому -  НЕ  ВЕРЮ.

Я не ставил себе задачу ДОКАЗЫВАТЬ!
И поделился я не столько мнением, сколько опытом.
Если кому понравится идея , то с большим удовольствием расскажу всё, что знаю о работе вариатора в подобных винтомоторных установках.
А если вам не подходит такой вариант - так это ваше дело.
Кто внимательно читал дискуссии на трёх ветках о вариаторах, и понял о чём речь, тот уже определился с выбором.
И либо старается приспособить это к своей технике, или продолжает применять тот вариант который применял ранее.
При этом не пытается "унизить" идею, которая ему не подошла по каким-то причинам, или в которой он не разобрался!

Про  200  кг  с  бурана  я  ни  слова  не  писал.  Не  передёргивайте.

Извините, я думал понятна аллегория. Хотя получить 200кг тяги на месте, применяя двигатель РМЗ-640, не представляет никакой сложности. Но достижимая, поступательная скорость при этом, будет чрезвычайно мала(теория винта!) - и практика тоже!
А что вы хотели получить с Бурана, если винт диаметром 1,2 м?(при том, что винт не то что неудачный, а просто "никакой"?), но не зависимо от качества винта и его шага, тяга на старте получалась  одинакова(при этом не нужно было угадывать редукцию и изготавливать другой редуктор, а просто перерегулировался вариатор, а это занимало не более пятнадцати минут).
Просто у вас нет задач, которые может решить применение вариатора. (летает - ну и ладно).
А то, что применение вариатора, даёт возможность получить значительно большую тягу на старте, с винтом фиксированного шага, рассчитанного на крейсерский полёт или на полёт с максимальной скоростью - так это однозначно.

 

[mycrad]

Мое предположение основано не на том, чтобы еще больше раскрутить винт на максимальной скорости. Наоборот, я полагал, что можно более тяжелый винт крутить с максимальной мощностью с места. Обычно, тяжелый винт не дает раскрутиться мотору. А вариатор как раз, позволит это сделать.

Совершенно верно!
А на максимальной скорости, вариатор установит такую редукцию, которая позволит ему передавать на винт, свою максимальную мощность.
При применении редуктора с фиксированной редукцией, и с таким же винтом, двигатель будет тоже работать на оборотах максимальной мощности, (если скорость максимальная и  редукция подобрана правильно).
В этом случае понятно, что максимальная скорость с редуктором (не вариатором), будет выше, ввиду меньшего КПД вариатора, на величину разности КПД редукторов.
Чтобы этого не происходило, сама собой напрашивается идея, увеличить шаг винта фиксированного шага на величину, равную разнице КПД редукторов, при этом мало уменьшится тяга на старте, в виду того, что вариатор увеличит редукцию, пропорционально возросшему сопротивлению. А значит двигатель по прежнему будет выдавать свою максимальную мощность, а падение КПД винта из-за увеличения шага будет меньше чем прирост передаваемой мощности по сравнению с фиксированной редукцией. (Это всё относится к случаю применения вариатора с не металлическим толкающим ремнём, потому, что КПД вариатора с металлическим ремнём, очень мало отличается от КПД других редукторов).Значит там ничего не нужно будет корректировать с шагом винта.

 

[mycrad]

Когда такая ВМУ будет построена, нечего станет обсуждать. 

Пусть kvadratov установит на РМЗ-640 винт диаметром 1,2м, конечно при этом необходимо поменять редуктор, и получит тягу в "свои" 105кг - тогда будет смысл дискутировать.
Уверен, что не пройдёт много времени, как появятся в интернете сообщения от самодельщиков, у которых вариатор "под рукой", о результатах, главное чтобы они понимали, что нужно регулировать центробежный регулятор под каждый конкретный воздушный винт, и знали как это сделать. (процесс не стоит ни больших:  финансовых затрат, ни физических сил, ни сложного оборудования) Достаточно изменять вес грузиков "центробежки", а вариантов это сделать - очень много. Есть ещё несколько вариантов изменения работы вариатора но они немного технически более "насыщены".

 

[Химик]

Я слышал, что в Горно-Алтайске на покатушках у кого-то стоял Хонда-Фит с вариатором. Пробовал как-то поднять вариатор, так чуть пупок не надорвал, тяжелая бабука !

 

[mycrad]

тяжелая бабука !

На самом деле не на столько тяжелая. Но что она не проектировалась для ЛА, говорит о том, что облегчить его для подобной задачи не представляет никакой технической и технологической сложности. Правда я говорю о вариаторе, который стоит на Буране, как о самом доступном и не очень дорогом.
На ЛА нужно делать "свой" вариатор используя только нужные характеристики, и тогда он (вариатор), будет изящным, удобным, и лёгким. Правда иногда без особых потерь можно ставить и вариатор Бурана в "чистом" виде.

 

[FlyCat]

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.

Тема была здесь: http://www.reaa.ru/cgi-bin/yabbA/YaBB.pl?num=1245933336

Вопрос поставили так, что кто это сделает? Однако уже в начале ветки был процитированный пост. Сейчас пробую узнать результаты эксперимента.

 

[kvadratov]

Как  я  понимаю  -  предидущее  фото  -  это  не  вариатор  а  редуктор  с  зубчатым  ремнём  и  постоянным  передаточным  отношением.  Я  не  понял  какая  связь  тут  с  вариатором ?

 

[snmon warwarwetterweg]

Как  я  понимаю  -  предидущее  фото  -  это  не  вариатор  а  редуктор  с  зубчатым  ремнём  и  постоянным  передаточным  отношением.  Я  не  понял  какая  связь  тут  с  вариатором ?

Нет, это ведомая пара дисков вариатора и ремень.

 

[kvadratov]

Для  получения  от  Бурана  полной  возможной  тяги  и  одновременно  зарактеристик  подходящих  для  полётов  СЛА  хорошо  подходят  винты  -  типа  такого :
( это  не  открытие - а  общеизвестная  штука )


«винт.»

Естественно  винт  может  быть  правым  или  левым  в  зависимости  от  компоновки  ВМУ.

При  этом  оптимальным  оказывается  редуктор  с  соотношением  1 : 2,25  -  плюс  минус  совсем  немного. Бывают  варианты  немного  разных  передаточных  отношений  -  в  пределах  2 - 2,3.

Такой  винт  как  правило  не  слишком  велик  -  чтобы  вписаться  в  конструкцию  СЛА  без  проблем. И  одновременно  позволяет  получить  несколько  более  100  кгс  статической  тяги  и  характеристики  удовлетворительные  для  применения  на  дельталёте  или  на  простеньком  тряпочном / фанерном  самолётике. 

Винт  меньшего  размера  может  не  позволить  реализовать  мощность  мотора.  Проверять  это  ещё  раз  -  не  вижу  смысла.

Кстати -  здесь  ктото  писал  -  мол  неравномерное  натяжение  ремней  клинового  редуктора  может  заметно  повлиять  на  его  КПД.  Это  ошибочное  утверждение.  Клиновые  ремни  работают  по  клиновым  канавкам  шкивов.  При  этом  они  не  касаются  низа  канавки.  Клиновой  ремень  при  натяжении  (  в  работе )  -  какбы  стремится  заклиниться  в  канавке.  Если  есть  незначительная  разница  натяжения  нескольких  ремней -  на  КПД  это  не  скажется.  Это  справедливо  в  определённых  пределах. Понятно  что  математически  одинаковых  ремней  не  существует.  Но  если  все  ремни  натянуты  с  определённым  усилием  -  маленькая  разница  не  влияет.

А  основные  потери  в  редукторах  с  клиновыми  и  с  поликлиновыми  ремнями  -  приходятся  ИМХО  на  трение  клиновых  поверхностей  ремней  и  шкивов.  Усилие  изгибания  клиновых  ремней  -  на  мой  взгляд  ничтожно.  Тоесть  пренебрежительно  мало.

Чтобы  избавиться  от  трения  клиновых  поверхностей  -  есть  только  два  выхода.
Перейти  на  зубчатые  ремни - или  поставить  шестерёнчатый  редуктор.  Это  естественно  позволит  уменьшить  потери  в  редукторе.

 

[mycrad]

Я  не  понял  какая  связь  тут  с  вариатором ?

-Только та, что использовали ведомый шкив вариатора, а больше ничего общего.

 

[mycrad]

Для  получения  от  Бурана  полной  возможной  тяги  и  одновременно  зарактеристик  подходящих  для  полётов  СЛА  хорошо  подходят  винты  -  типа  такого :

- ну я бы не стал так категорично утверждать, тем более что не указан шаг.
А вид в плане  - согласен:  очень стандартный и проверенный.
Ещё в 1988году, я присутствовал при измерении тяги на месте у дельталёта с двигателем РМЗ-640, при чём это был винт первого приближения. Она оказалась 120кг. (это было на соревновании дельтапланеристов под Якутском)
Признаюсь что редукцией той установки я не поинтересовался.
А потом, лет через пять-шесть, уже на Украине, замеряли статическую тягу у очень похожей винтомоторной установки, но был ещё установлен глушитель с резонатором, и тяга получилась 135кг.
Правда точно помню, что в обоих случаях, диаметр воздушного винта был равен 1,8м .
Так, что в принципе 105кг статической тяги при применении двигателя РМЗ-640 и ВВ диаметром 1,58 - вполне достойный результат.