Гидроусилители КАУ-30Б и РА-60Б.
Комбинированные гидроусилители КАУ-30Б и РА-60Б установлены в системе управления вертолетом и предназначены для снятия нагрузок с командных рычагов управления. На вертолете установлены три гидроусилителя КАУ-30Б в системах продольного, поперечного управлений и управления общим шагом несущего винта и один гидроусилитель РА-60Б в системе путевого управления.
Все четыре гидроусилителя шарнирно монтируются в опорах, закрепленных шпильками на общем кронштейне, установленном на главном редукторе. Опоры имеют подшипники, в которых агрегат может осуществлять угловое перемещение в плоскости, перпендикулярной оси цапф. Входная качалка каждого гидроусилителя соединена с тягой проводки управления, идущей от командных рычагов управления. Штоки силовых цилиндров соединены с качалками продольно-поперечного управления и рычагом общего шага автомата перекоса, а шток РА-60Б соединен с качалкой сектора путевого управления. Шлиц-шарниры удерживают гидроусилители от радиальных поворотов. Посредством штепсельных разъемов гидроусилители подсоединены к электрическим цепям автопилота, а с помощью гибких шлангов соединены с гидросистемой вертолета.
Ручное управление вертолетом с помощью гидроусилителей сводится к перемещению их золотников при отклонении командных рычагов управления. Штоки силовых цилиндров гидроусилителей через систему проводки управления изменяют наклон тарелки автомата перекоса или шаг рулевого винта со скоростью, пропорциональной скорости движения рычагов управления, и в направлении, соответствующем их отклонению. При остановке рычагов прекращается и перемещение управляемых органов.
На комбинированные режимы управления гидроусилители переключаются сигнальным давлением, поступающим от электромагнитных кранов ГА-192Т, и работают как от ручного управления, так и от сигналов автопилота в ограниченном диапазоне. При автоматической стабилизации вертолета от сигналов автопилота штоки гидроусилителей могут перемещаться в пределах 20% от полного хода штока. При этом рычаги управления остаются неподвижными, так как ручка продольно-поперечного управления фиксируется механизмами ЭМТ-2М, а ручка ШАГ-ГАЗ стопорится фрикционом. Гидроусилитель РА-60Б обеспечивает возможность медленной автоматической перегонки педалей управления в пределах полного диапазона их отклонения в случаях, когда потребный диапазон отклонения путевого управления для стабилизации превышает 20% его полного хода.
Гидроусилитель КАУ-30Б является гидроэлектромеханическим силовым агрегатом со следящей системой управления. При ручном управлении работа агрегата осуществляется по гидромеханическому принципу, а при комбининованном (когда гидроусилитель работает одновременно от ручного управления и от сигналов автопилота) - по гидроэлектромеханическому принципу.
Гидроусилитель (рис._9.16.)
Рис. 9.16. Конструкция комбинированного гидроусилитея КАУ-ЗОБ:
1 - наконечник для тяги ручного управления; 2 - распределительный золотник; 3, 8, 9 - гильзы; 4 - заглушка; 5 - клапан переключения систем; 6 - расточка золотника; 7 - штуцера; 10 - шарик демпфера; 11 - головка; 12 - поляризованное реле; 13 - шлиц-шарнир; 14 - поршень силового цилиндра; 15 -- силовой цилиндр; 16 - гайка цилиндра; 17- контргайка наконечника; 18 - наконечник исполнительного штока; 19, 20 - уплотнение силового цилиндра; 21 - распределительная трубка; 22, 23 - втулки; 24 - пружина механизма возврата; 25 - букса; 26 - поршень комбинированного управления; 27 - крышка; 28 - упор; 29 - узел качалки
состоит из узла головки 11, исполнительного штока с поршнем 14, силового цилиндра 15 и узла качалки 29, с помощью которой золотник ручного управления соединен с проводкой управления вертолетом.
В узел головки 11 включены все управляющие и распределительные элементы и золотниковые пары, которые смонтированы в расточках и сверлениях головки и закрыты крышками или резьбовыми пробками. Для герметизации и разделения полостей нагнетания и слива места соединений деталей уплотнены резиновыми кольцами с защитными фторопластовыми прокладками.
Головка (рис._9.17.)
Рис. 9.17. Принципиальная схема комбинированного агрегата управления КАУ-ЗОБ:
I- канал, соединенный с трубопроводом нагнетания основной системы; II- канал, соединенный с трубопроводом слива основной системы; III- канал, соединенный с трубопроводом слива дублирующей системы; IV-канал, соединенный с трубопроводом нагнетания дублирующей системы; V-канал, подводящий жидкость для включения гидроусилителя на режим комбинированного управления; 1- фильтр; 2- клапан переключения с основной системы на дублирующую; 3- золотник распределительного клапана автопилотного управления; 4-корпус головки гидроусилителя; 5- фильтр тонкой очистки; 6- редукционный клапан; 7-дроссели; 8-распределительный клапан автопилотного управления; 9-толкатель; 10-пружина; 11-поляризованное реле; 12-якорь реле; 13-штепсельный разъем; 14-клапан кольцевания полостей силового цилиндра; 15-распределительный золотник ручного управления; 16-клапан кольцевания полостей цилиндра комбинированного управления; 17- дроссели; 18-плунжер; 19-цилиндр комбинированного управления;20- шлиц-шарнир; 21- силовой цилиндр; 22- исполнительный шток; 23- индукционный бесконтактный потенциометр ИПБ-45-1; 24- механизм возврата головки гидроусилителя в нейтральное положение; 25- поршень; 26-конический запор; 27-наконечник для подсоединения тяги ручного управления; 28- качалка
изготовлена из магниевого сплава, термически обработана и анодирована. В корпусе 4 головки расположены: распределительный золотник 15 ручного управления, клапан 2 переключения систем, распределительный клапан 8 автопилотного управления с управляющим золотником 3 от сигналов автопилота, толкателем 9 и пружиной 10, редукционный клапан 6, электромагнитное поляризованное реле 11, фильтры 1 и 5, дроссели 7 и 17, клапан 14 кольцевания силового цилиндра, клапан 18 включения комбинированного управления со стопорным устройством 26, клапан 16 кольцевания цилиндра комбинированного управления, цилиндр 19 комбинированного управления, шток с поршнем 25 комбинированного управления, механизм 24 возврата головки. На корпусе головки установлено пять штуцеров для подсоединения гибких шлангов подачи и слива жидкости.
Силовой цилиндр 15 (см._рис._9.16.)
Рис. 9.16. Конструкция комбинированного гидроусилитея КАУ-ЗОБ:
1 - наконечник для тяги ручного управления; 2 - распределительный золотник; 3, 8, 9 - гильзы; 4 - заглушка; 5 - клапан переключения систем; 6 - расточка золотника; 7 - штуцера; 10 - шарик демпфера; 11 - головка; 12 - поляризованное реле; 13 - шлиц-шарнир; 14 - поршень силового цилиндра; 15 -- силовой цилиндр; 16 - гайка цилиндра; 17- контргайка наконечника; 18 - наконечник исполнительного штока; 19, 20 - уплотнение силового цилиндра; 21 - распределительная трубка; 22, 23 - втулки; 24 - пружина механизма возврата; 25 - букса; 26 - поршень комбинированного управления; 27 - крышка; 28 - упор; 29 - узел качалки
и исполнительный шток с поршнем 14 выполнены из высоколегированной стали и подвергнуты специальной обработке. Поршень 14 с исполнительным штоком размещен в цилиндре 15, в один торец которого запрессована и законтрена штифтами бронзовая втулка, а в другой ввинчена бронзовая гайка 16. Герметичность цилиндра по штоку обеспечивается постановкой в кольцевые канавки втулки и гайки цилиндра уплотнительных пакетов 19 и 20, а уплотнение по цилиндру достигается резиновыми кольцами.
На наружной поверхности цилиндра заодно с ним выполнены две цапфы для крепления гидроусилителя. В резьбовой хвостовик штока ввернут наконечник 18, в проушину которого установлен и завальцован сферический подшипник для соединения штока с качалкой проводки управления. На носке штока имеется внутренняя резьба для соединения со штоком поршня 26 комбинированного управления. Распределительная трубка 21, запрессованная во внутреннюю полость штоков, образует два канала, которыми соединяются полости силового цилиндра с каналами головки.
Для фиксации головки от проворачивания относительно силового цилиндра на. цилиндре и головке имеются проушины, в которых монтируются звенья шлиц-шарнира 13.
Цилиндр комбинированного управления выполнен в корпусе головки, составляя с ней одно целое, и закрыт буксой 25 с уплотнительными резиновыми кольцами. Букса фиксируется в расточке стальным стаканом, ввернутым в резьбовую расточку корпуса головки. Стакан одновременно является корпусом механизма возврата головки в нейтральное положение. Внутри стакана между двумя упорными втулками 23 установлена пружина 24 механизма, предварительный натяг которой обеспечен гайкой 22, навернутой на стакан.
На носке штока комбинированного управления имеется коническое гнездо под стопор, а снизу площадка для крепления упора 28, предотвращающего поворот головки относительно штокa. При относительном движении головки упор 28 перемещается на двух шарикоподшипниках, установленных на осях в крышке 27. Стопор 26 (см._рис._9.17.)
Рис. 9.17. Принципиальная схема комбинированного агрегата управления КАУ-ЗОБ:
I- канал, соединенный с трубопроводом нагнетания основной системы; II- канал, соединенный с трубопроводом слива основной системы; III- канал, соединенный с трубопроводом слива дублирующей системы; IV-канал, соединенный с трубопроводом нагнетания дублирующей системы; V-канал, подводящий жидкость для включения гидроусилителя на режим комбинированного управления; 1- фильтр; 2- клапан переключения с основной системы на дублирующую; 3- золотник распределительного клапана автопилотного управления; 4-корпус головки гидроусилителя; 5- фильтр тонкой очистки; 6- редукционный клапан; 7-дроссели; 8-распределительный клапан автопилотного управления; 9-толкатель; 10-пружина; 11-поляризованное реле; 12-якорь реле; 13-штепсельный разъем; 14-клапан кольцевания полостей силового цилиндра; 15-распределительный золотник ручного управления; 16-клапан кольцевания полостей цилиндра комбинированного управления; 17- дроссели; 18-плунжер; 19-цилиндр комбинированного управления;20- шлиц-шарнир; 21- силовой цилиндр; 22- исполнительный шток; 23- индукционный бесконтактный потенциометр ИПБ-45-1; 24- механизм возврата головки гидроусилителя в нейтральное положение; 25- поршень; 26-конический запор; 27-наконечник для подсоединения тяги ручного управления; 28- качалка
при помощи пружины обеспечивает стопорение головки гидроусилителя в среднем положении относительно штока. На носок конического стопора опирается его плунжер 18 с пружиной, которой при переходе гидроусилителя на комбинированное управление под действием давления гидрожидкости перемещает стопор, освобождая головку от фиксации относительно штока.
Между силовым цилиндром и головкой на штоке укреплен хомут с цапфой для соединения с рычагом индукционного бесконтактного потенциометра 23, который является датчиком обратной связи при комбинированном управлении. Потенциометр обеспечивает выдачу сигналов, пропорциональных перемещению головки относительно исполнительного штока, путем преобразования возвратно-поступательного движения головки в угловые перемещения ротора потенциометра.
Распределительный золотник 15 ручного управления совместно с собственной гильзой образует четырехлинейную золотниковую пару. Передний конец золотника развернут в проушину, в которую запрессован шарнирный подшипник для соединения с серьгой узла качалки 28. В расточке хвостовика золотника установлен демпфер, предотвращающий резонансные колебания золотника. При движении золотника в сторону демпфера часть рабочей жидкости из полости Р вытесняется по зазорам между шариком и корпусом демпфера, и золотник нагружается сжимающей его силой. Обратное движение золотника 15 характерно созданием разрежения в полости Р, так как шарик демпфера прижимается жидкостью к своему седлу и полость Р перекрывается. В этом случае создается действующая на золотник всасывающая сила, превосходящая силу трения в распределительном устройстве не менее 0,5 кгс. В результате действующие на золотник при его перемещении силы препятствуют возникновению резонансных колебаний золотника и обеспечивают его устойчивую работу. Конструкция золотника ручного управления и его демпфера показана на рис. 9.16 поз. 2,10.
Клапан 2 (золотникового типа) (рис._9.17.)
Рис. 9.17. Принципиальная схема комбинированного агрегата управления КАУ-ЗОБ:
I- канал, соединенный с трубопроводом нагнетания основной системы; II- канал, соединенный с трубопроводом слива основной системы; III- канал, соединенный с трубопроводом слива дублирующей системы; IV-канал, соединенный с трубопроводом нагнетания дублирующей системы; V-канал, подводящий жидкость для включения гидроусилителя на режим комбинированного управления; 1- фильтр; 2- клапан переключения с основной системы на дублирующую; 3- золотник распределительного клапана автопилотного управления; 4-корпус головки гидроусилителя; 5- фильтр тонкой очистки; 6- редукционный клапан; 7-дроссели; 8-распределительный клапан автопилотного управления; 9-толкатель; 10-пружина; 11-поляризованное реле; 12-якорь реле; 13-штепсельный разъем; 14-клапан кольцевания полостей силового цилиндра; 15-распределительный золотник ручного управления; 16-клапан кольцевания полостей цилиндра комбинированного управления; 17- дроссели; 18-плунжер; 19-цилиндр комбинированного управления;20- шлиц-шарнир; 21- силовой цилиндр; 22- исполнительный шток; 23- индукционный бесконтактный потенциометр ИПБ-45-1; 24- механизм возврата головки гидроусилителя в нейтральное положение; 25- поршень; 26-конический запор; 27-наконечник для подсоединения тяги ручного управления; 28- качалка
переключения систем, клапан 14 (шарикового типа) кольцевания силового цилиндра и клапан 16 (плунжерного типа) цилиндра комбинированного управления монтируются в расточках корпуса головки в собственных гильзах.
Для дополнительной фильтрации рабочей жидкости, подводимой к рабочим элементам гидроусилителя, он имеет три фильтра 1, два из них установлены в магистралях подвода жидкости к клапану 2 переключения от основной и дублирующей систем, третий фильтр 5 - в магистрали подвода жидкости к распределительному клапану 8 автопилотного управления. Узел каждого фильтра состоит из фильтрующего элемента, запорного клапана с пружиной и пробки. Фильтрующий элемент имеет цилиндрический каркас, к которому снаружи припаяны внутренняя каркасная и внешняя фильтрующая сетки. Запорный клапан - плунжерного типа предотвращает вытекание гидрожидкости из гидроусилителя при демонтаже фильтра. Четыре дросселя 7 и 17, установленные в каналах гидроусилителя, устраняют пульсацию рабочей жидкости, подводимой к наиболее ответственным его элементам.
Распределительный клапан 8 автопилотного управления обеспечивает усиление мощности входного сигнала от автопилота и распределяет рабочую жидкость в полости цилиндра комбинированного управления. Совместно с гильзой, исполнительным и управляющим золотниками он составляет многолинейную золотниковую пару. Поскольку клапан 8 является наиболее ответственным узлом, снаружи в проточках гильзы монтируются четыре кольцевых фильтрующих элемента, состоящих из латунных сеток и каркасных решеток. В передней расточке исполнительного золотника 8 с высокой точностью установлен управляющий золотник 3. Хвостовик управляющего золотника посредством пружины соединен с толкателем 9, который, в свою очередь, аналогичным образом через регулировочный винт связан с якорем 12 реле 11.
Подвод гидрожидкости к управляющему золотнику 3 осуществляется через редукционный клапан 6, обеспечивающий понижение рабочего давления гидрожидкости до 0,55 МПа (5,5 кгс/см2) с целью повышения стабильности работы золотника. Клапан состоит из золотника с гильзой, редукционной пружины, пробки и регулировочного винта. Величина постоянного давления рабочей жидкости регулируется редукционной пружиной.
Электромагнитное поляризованное реле РЭП-8Т преобразует ток управления в пропорциональное ему перемещение управляющего золотника 3. Реле 11 работает в среде гидрожидкости и представляет собой электромагнит с линейной зависимостью вращающего момента и угла поворота якоря от тока управления. Электромагнит состоит из основы и двух боковых Г-образных сердечников, несущих на себе катушки подмагничивания. Плоский якорь поворачивается между обмотками катушек на оси в пределах ±1030' и при повороте через толкатель 9 с пружиной 10 воздействует на положение управляющего золотника 3. Центрирующие пружины рычага якоря увеличивают его восстанавливающий момент. Весь узел реле в корпусе головки закрыт герметичной крышкой, а электропроводка выведена на штепсельный разъем 13.
Качалка 29, при помощи двух шарикоподшипников шарнирно закреплена к проушинам корпуса головки. Верхний конец качалки посредством эксцентрикового болта и серьги связан с распределительным золотником ручного управления. Эксцентриковый болт обеспечивает регулировку положения буртиков золотника относительно расточек гильзы при среднем положении качалки. В средней части качалки выполнено отверстие для прохода специального болта с втулками, к которому подсоединен наконечник 1 тяги ручного управления. Перемещение качалки, а следовательно, и распределительного золотника ограничивается втулками с овальными отверстиями, запрессованными в отверстия проушин корпуса головки. Зазоры между втулками болта и втулками проушин корпуса головки защищены от загрязнения латунными кольцами с пружинами.
При ручном управлении рабочая жидкость из основной гидросистемы через штуцер I, фильтр 1 (рис._9.17.)
Рис. 9.17. Принципиальная схема комбинированного агрегата управления КАУ-ЗОБ:
I- канал, соединенный с трубопроводом нагнетания основной системы; II- канал, соединенный с трубопроводом слива основной системы; III- канал, соединенный с трубопроводом слива дублирующей системы; IV-канал, соединенный с трубопроводом нагнетания дублирующей системы; V-канал, подводящий жидкость для включения гидроусилителя на режим комбинированного управления; 1- фильтр; 2- клапан переключения с основной системы на дублирующую; 3- золотник распределительного клапана автопилотного управления; 4-корпус головки гидроусилителя; 5- фильтр тонкой очистки; 6- редукционный клапан; 7-дроссели; 8-распределительный клапан автопилотного управления; 9-толкатель; 10-пружина; 11-поляризованное реле; 12-якорь реле; 13-штепсельный разъем; 14-клапан кольцевания полостей силового цилиндра; 15-распределительный золотник ручного управления; 16-клапан кольцевания полостей цилиндра комбинированного управления; 17- дроссели; 18-плунжер; 19-цилиндр комбинированного управления;20- шлиц-шарнир; 21- силовой цилиндр; 22- исполнительный шток; 23- индукционный бесконтактный потенциометр ИПБ-45-1; 24- механизм возврата головки гидроусилителя в нейтральное положение; 25- поршень; 26-конический запор; 27-наконечник для подсоединения тяги ручного управления; 28- качалка
и клапан 2 переключения поступает в канал А, а затем в среднюю проточку распределительного золотника 15 ручного управления. В случае отказа основной гидросистемы и включения дублирующей клапан 2 переключения давлением жидкости перемещается в противоположную сторону, и гидроусилитель переходит на питание от дублирующей системы.
Из канала А жидкость параллельно поступает к клапану 14 кольцевания силового цилиндра, распределительному клапану 8 автопилотного управления и редукционному клапану 6. Давлением жидкости шарики клапана 14 кольцевания прижимаются к своим седлам, которые разъединяют каналы В и Г, сообщающиеся с полостями силового цилиндра 21 каналами М и Н.
При отклонении ручки управления в ту или другую сторону через качалку 28 соответственно перемещается и золотник 15. При этом жидкость из средней кольцевой проточки золотника поступает через каналы Д, В, М или каналы Е, Г, Н в одну из полостей силового цилиндра 21 и перемещает исполнительный шток 22 с необходимым усилием вправо или влево. Одновременно жидкость из противоположной полости силового цилиндра вытесняется в сливную магистраль через каналы Н, Г, Е, Б или через каналы М, В, Д, Б в зависимости от положения золотника 15.
Движение распределительного золотника 15 происходит до того момента, пока не остановится командный рычаг. При этом золотник 15 ручного управления остановится, а головка 4 вместе с исполнительным штоком 22 продолжит движение до тех пор, пока буртиками золотника 15 не перекроются каналы Д и Е. В результате этого жидкость в полостях силового цилиндра 21 будет заперта, а шток 22 зафиксирован вместе с проводкой управления вертолетом, идущей от гидроусилителя к автомату перекоса.
При комбинированном управлении гидроусилитель работает от сигналов автопилота или одновременно от автопилота и ручного управления. Включение комбинированного управления производится посредством одновременной подачи сигнала на включение автопилота и электромагнитного крана ГА-192Т, который срабатывает и подает жидкость под давлением через штуцер V и клапан включения в канал для включения гидроусилителя на режим комбинированного управления. По каналу жидкость поступает к клапану 16 кольцевания, который разобщает полости цилиндра 19 комбинированного управления, и к плунжеру 18 для расстопоривания штока с поршнем 25 комбинированного управления. При этом головка агрегата получает возможность перемещаться относительно штока в пределах хода поршня 25 в цилиндре 19 комбинированного управления.
При подаче сигнала от автопилота в одну из обмоток поляризованного реле 11 якорь 12 поворачивается и через толкатель 9 и пружину 10 перемещает влево или вправо от нейтрального положения управляющий золотник 3. Камера Л соединяется с линией подачи или слива, что вызывает перепад давлений в камерах Л и К. Под действием неуравновешенных сил распределительный клапан 8 следует за золотником 3, т. е. повторяет его движения.
При перемещении распределительного клапана 8 вправо жидкость из канала А через кольцевую канавку клапана и канал С поступит в левую полость цилиндра 19 комбинированного управления. Одновременно правая полость этого цилиндра через канал Т и левую кольцевую канавку клапана 8 сообщается со сливным каналом Б, и вследствие перепада давления в полостях цилиндра 19 головка 4 гидроусилителя начнет перемещаться влево относительно штока с поршнем 25 и распределительного золотника 15. При смещении корпуса 4 головки гидроусилителя относительно золотника 15 произойдет сообщение через кольцевую расточку золотника 15 канала А с каналом 1 через каналы Е и Г. Одновременно канал М через каналы В и Д. и левую кольцевую канавку золотника 15 сообщится со сливным каналом Б.
Вследствие возникающего перепада в полостях силового цилиндра 21 исполнительный шток 22 переместится вправо вызывая перемещение органов управления. Так как головка гидроусилителя имеет возможность перемещаться относительно штока с поршнем 25 на ±6 мм от нейтрального положения, что соответствует 20% от общего хода исполнительного штока 22, то и органы управления от сигналов автопилота переместятся в 20%-ной зоне от их общего хода. Такой диапазон управления от автопилота выбран с целью безопасности на случай отказа автопилота. При перемещении распределительного клапана 8 влево происходит подача гидрожидкости под давлением в противоположные полости цилиндров, поэтому и направление движения исполнительного штока 22 изменяется на противоположное.
При комбинированном управлении на гидроусилитель передается усилие пилота через ручку управления с одновременной коррекцией за счет соответствующих электрических сигналов от автопилота, обеспечивающих автоматическое устранение самопроизвольных отклонений вертолета, т. е. при ручном управлении вертолетом исполнительный шток 22 гидроусилителя при перемещении командных рычагов перемещается в ту же сторону. Одновременно с этим в случае самопроизвольного отклонения вертолета автопилот посылает сигналы на поляризованное реле 11, от которых перемещается клапан 8, жидкость подается на перемещение цилиндра 19, и следовательно, корпуса 4 головки гидроусилителя. Корпус 4 перемещается относительно золотника 15, от которого жидкость по каналу А поступает в силовой цилиндр 21, перемещает его шток, и тем самым автоматически устраняется самопроизвольное отклонение вертолета.
Для предотвращения ухода вертолета в противоположную сторону с потенциометра ИПБ-45-1 гидроусилителя на вход агрегата управления автопилота поступает сигнал, противоположный по знаку управляющему сигналу. В дальнейшем потенциометр вырабатывает сигналы, пропорциональные перемещению головки относительно исполнительного штока.
При отключении комбинированного управления механизм возврата 24 устанавливает головку гидроусилителя в нейтральное положение относительно поршня 25. При этом клапан кольцевания 16 сообщает между собой полости цилиндра комбинированного управления, что облегчает стопорение головки гидроусилителя стопором 26.
Выключение комбинированного режима работы гидроусилителей во всех системах управления осуществляется путем выключения автопилота. Кроме того, отключение канала высоты автопилота и режима комбинированного управления в гидроусилителе общего шага происходит при нажатии кнопки расстопоривания фрикциона ручки ШАГ-ГАЗ, т. е. когда возникает необходимость вручную изменить высоту полета.
При отсутствии давления в основной и дублирующей гидросистемах гидроусилитель преобразуется в жесткую тягу проводки управления. В гидросистеме имеется клапан кольцевания 14, обеспечивающий кольцевание полостей силового цилиндра 21 через распределительный золотник 15 ручного управления. Это дает возможность при неработающей гидросистеме вручную через командные рычаги и цепи управления вертолетом воздействовать на перемещение распределительного золотника, а от него через корпус 4 головки на положение исполнительного штока 22 и далее на управляемые органы.
При отклонении ручки управления перемещается золотник 15, и жидкость из одной полости цилиндра 21 вытесняется, отжимает шарик клапана 14 и далее через центральную кольцевую расточку в золотнике 15 и каналы Д или Е (в зависимости от направления движения золотника) заполняет противоположную полость цилиндра 21. После остановки распределительного золотника за счет действия внешних сил на исполнительный шток последний займет новое необходимое положение.
Гидроусилитель РА-60Б
Гидроусилитель РА-60Б является гидроэлектромеханическим исполнительным силовым механизмом, установленным в системе путевого управления вертолетом. По устройству, принципу действия и схеме работы гидроусилитель РА-60Б (рис._9.18.)
Рис. 9.18. Принципиальная схема рулевого агрегата РА-60Б:
I, II, III, IV - каналы, соединенные с трубопроводами нагнетания основной системы слива основной системы, слива дублирующей системы, нагнетания дублирующей системы соответственно V - канал, подводящий жидкость для включения агрегата КАУ-ЗОБ на режим комбинированного управления 1,5 - фильтры; 2 - клапан переключения с основной системы на дублирующую; 3 - управляющий, золотник 4- корпус головки; 6 - редукционный клапан; 7, 17 - дроссели; 8 - распределительный клапан автопилотного управления; 9 - толкатель; 10- пружина; 11 - поляризованное реле; 12 - якорь реле; 13 - штепсельный разъем; 14 - клапан кольцевания полостей силового цилиндра; 15 - распределительный золотник ручного управления; 16 - клапан кольцевания полостей цилиндра комбинированного управления; 18 - клапан включения комбинированного управления со стопорным устройством; 19-цилиндр; 20- шлиц-шарнир; 21 -силовой цилиндр; 22 - исполнительный шток; 23 - индукционный бесконтактный потенциометр ИПБ-45-1; 24 - механизм возврата головки агрегата в нейтральное положение; 25 -микровыключатель; 26 - поршень; 27 - пружинный упор; 28 - конический стопор; 29 - регулировочные винты; 30 - стаканы; 31 - кронштейн; 32 - двуплечая качалка; 33 - скоба; 34 - тяга; 35 - входная качалка; 36-наконечник для тяги управления;
аналогичен гидроусилителю КАУ-ЗОБ и отличается от последнего тем, что имеет специальный механизм перегонки, концевые микровыключатели, другой профиль лысок распределительного золотника ручного управления и увеличенный диапазон его хода до 2,1 мм.
Механизм перегонки (механизм отключения обратной связи исполнительный шток - распределительный золотник ручного управления) позволяет расширить диапазон работы гидроусилителя при комбинированном управлении, т. е. при необходимости обеспечить полный ход исполнительного штока от электрических сигналов автопилота при комбинированном управлении.
двух микровыключателей 26. Двуплечая качалка 32 шарнирно установлена на кронштейне 31, закрепленном к корпусу 4 головки гидроусилителя. Верхнее плечо качалки 32 развернуто в цилиндр, в котором размещены два стакана 30 с установленной между ними пружиной. Нижнее плечо качалки заканчивается проушиной для соединения с тягой 34, связывающей качалку с нижним плечом качалки 35 гидроусилителя. Скоба 33 механизма винтами закреплена к нижней площадке носка штока комбинированного управления. Она имеет два регулировочных винта 29, установленные на одной оси со стаканами, 30 двуплечей качалки. Скоба одновременно предотвращает поворот штока относительно головки с помощью направляющих подшипников, смонтированных в кронштейне. К заднему плечу скобы жестко закреплен рычаг с пружинным упором 27 микровыключателей. Микровыключатели 26 смонтированы на двух стойках, закрепленных винтами к нижнему фланцу корпуса головки гидроусилителя. Регулировочные винты 29 ограничивают свободное перемещение верхнего плеча качалки механизма при относительных перемещениях головки. Разность между величиной свободного хода качалки из среднего положения до упора ее в регулировочный винт и величиной относительно хода головки от среднего положения до упора определяет смещение распределительного золотника ручного управления от среднего положения при перегонке.
Стаканы 30 двуплечей качалки обеспечивают перемещение входной качалки 35 гидроусилителя в сторону, противоположную перегонке, силой, приложенной к точке соединения входной качалки с проводкой управления. Механизм перегонки совместно с микровыключателями закрыт кожухом, закрепленным к корпусу головки винтами.
Гидроусилитель РА-60Б может работать в ручном (ножном) режиме, режиме комбинированного управления как от сигналов автопилота, так и от ножного управления, в режиме при отсутствии давления рабочей жидкости в гидросистеме и режиме перегонки.
В первых трех случаях схема работы РА-60Б ничем не отличается от гидроусилителя КАУ-ЗОБ. Работа гидроусилителя РА-60Б в режиме перегонки заключается в следующем. При работе гидроусилителя в комбинированном режиме после отработки максимального сигнала от автопилота, т. е. когда шток цилиндра комбинированного управления становится на упор, пружинный упор 27 нажимает на микровыключатель 26, который подает импульс тока на электромагнитный тормоз ЭМТ-2М для его растормаживания, и нагрузка с педалей снимается. Одновременно вследствие разности относительного хода головки и свободного хода двуплечей качалки 32 последняя упирается в один из регулировочных винтов 29 на скобе 33 механизма и через тягу 34 поворачивает входную качалку 35 гидроусилителя и перемещает распределительный золотник 15 ручного управления по ходу исполнительного штока на определенную величину относительно среднего положения. Поскольку золотник 15 обеспечивает поступление гидравлической жидкости в полость силового цилиндра, исполнительный шток агрегата продолжает перемещаться в ту же сторону с постоянной и небольшой скоростью. Вместе с исполнительным штоком перемещаются и педали управления.
Перегонка продолжается до тех пор, пока на вход привода не поступит сигнал стабилизации обратного знака. Для изменения направления движения исполнительного штока при перегонке необходимо к педалям управления приложить увеличенное усилие в направлении, противоположном движению исполнительного штока. Это усилие передается на качалку 35, происходит перекладка золотника, и исполнительный шток перемещается в обратную сторону.
При необходимости пилот может переключить управление на себя путем нажатия на гашетки педалей, в результате чего стабилизация вертолета по курсу отключается. В этом случае на гидроусилитель передается воздействие от пилота с одновременной коррекцией от автопилота движения вертолета по угловой скорости рыскания. При этом комбинированное управление работает в небольших пределах, и перегонки не происходит. При снятии ног с педалей автоматически включается стабилизация вертолета по углу курса, и вертолет удерживается на новом курсе.
Техническое обслуживание.
Безотказная работа гидравлической системы может быть гарантирована лишь при своевременном выполнении определенного комплекса работ в соответствии с регламентом технического обслуживания вертолета.
Основными видами работ по этой системе являются: контроль состояния и надежность крепления агрегатов и трубопроводов системы, проверка системы на герметичность, заправка гидросистемы АМГ-10, контроль фильтров и зарядка гидроаккумуляторов.
Трещины на агрегатах гидросистемы не допускаются, поврежденные агрегаты подлежат замене. Негерметичность устраняется подтяжкой гаек разъемных соединений или заменой уплотнительных прокладок. Ослабленные гайки крепления подтягивают с определенным моментом тарированными ключами. Нарушенную контровку заменяют.
Расстояние между трубопроводами на изгибах должно быть не менее 3 мм, между трубопроводами и неподвижными элементами конструкции вертолета не менее 5 мм, а между трубопроводами и подвижными элементами не менее 10 мм. Допустимая овальность в местах изгиба трубопроводов не должна превышать 5 мм. Царапины, риски, потертости и коррозию глубиной до 0,1 мм удаляют путем зачистки шлифовальной шкуркой до полного удаления следов повреждения, а затем поврежденные участки грунтуют и покрывают эмалью зеленого или шарового цвета в зависимости от принадлежности трубопровода системе. Шланги гидросистемы, имеющие негерметичность, вызванную надрывами и потертостями, заменяют.
При осмотре гидроусилителей проверяют крепление опор к плите, отсутствие ослабления гаек болтов шарнирных соединений, состояние штоков. Допускается замасливание штоков гидроусилителей при их работе без каплеобразования. При обслуживании штоки смазывают смазкой ЦИАТИМ-201. Затяжку гаек крепления опор гидроусилителей выполняют тарированным ключом с моментом (60+10) Н-м [(6+1) кгс · м].
Фильтрующие элементы фильтров тонкой очистки проверяют на отсутствие на них порывов и проколов сеток, а также исправность резиновых колец. Фильтры тонкой очистки промывают на ультразвуковой установке. При отсутствии последней устанавливают новый фильтрующий элемент. Стакан с фильтрующим элементом ввинчивают в корпус фильтра и контрят. При обнаружении механических частиц и налета на фильтре следует выяснить причины их появления.
При выполнении технического обслуживания гидросистемы производят визуальный контроль АМГ-10, прокачку и проверку работоспособности гидросистем от наземной гидроустановки, а также проверку агрегатов и трубопроводов на герметичность.
создать рабочее давление в гидросистеме и проработать рычагами управления вертолетом в течение 8...10 мин при питании от основной гидросистемы и 3...5 мин от дублирующей. Выключить гидроустановку и, перемещая органы управления, стравить давление в гидросистеме до нуля. Слить из основной и дублирующей гидросистем через бортовые клапаны нагнетания по 0,5...1,0 л АМГ-10 в специальную емкость. Кроме того, следует поочередно слить через бортовые клапаны всасывания по 0,3...0,5 л АМГ-10 из баков основной и дублирующей систем. Масло АМГ-10 не должно иметь помутнения, механических примесей и воды. При обнаружении помутнения масла, механических примесей и воды берут повторную пробу, если и в ней имеются таковые, то АМГ-10 в гидросистеме заменяют. Из гидробака масло сливают через бортовые клапаны всасывания при помощи специального шланга с наконечником, обеспечивающего открытие их обратных клапанов. Для этого выводной конец шланга предварительно устанавливают в предусмотренную для слива емкость. Из трубопроводов нагнетания масло сливают путем отжатия обратных клапанов бортовых клапанов нагнетания. Слив масла в емкость ведут через шелковый (батистовый) фильтр. После слива масла следует промыть гидросистему, для чего подсоединить шланг нагнетания гидроустановки к бортовому клапану всасывания основной гидросистемы, а шланг всасывания гидроустановки опускают в емкость с профильтрованным маслом, ранее слитым из гидросистемы. Включив гидроустановку и пронаблюдав за уровнем масла в полостях гидробака, когда уровень масла дойдет до верхних рисок масломерных стекол бака, гидроустановку выключают. Вновь сливают масло из гидросистемы, проверив его чистоту, а затем снимают и промывают фильтры тонкой очистки гидросистемы и устанавливают их на место.
Заправляют бак гидросистемы закрытым способом. Для этого следует проверить наличие разрешения на заправку маслом из гидроустановки в паспорте (контрольном талоне). Перед заправкой бака слить отстой масла из гидроустановки в стеклянную тару и проконтролировать его на предмет наличия грязи, механических примесей и воды. Подготовить гидроустановку и проверить чистоту наконечников и переходников. При обнаружении грязи и пыли наконечники и переходники промывают керосином и после их протирания чистой салфеткой через -них проливают 0,5 л АМГ-10 путем включения гидроустановки. Перемещая ручки управления, стравить давление в гидросистеме по манометру до нуля и, открыв крышку люка бортовых клапанов, отвернуть заглушку всасывающего клапана основной гидросистемы. Подсоединить к клапану нагнетающий шланг с переходником и включить гидроустановку. Контроль заправки вести по масломерным стеклам емкостей бака. При достижении уровня гидрожидкости верхних рисок на масломерных стеклах необходимо выключить гидроустановку. Отсоединив от бортовой панели шланг с переходником гидроустановки, навернуть на клапан заглушку и законтрить ее. Аналогичным образом заправить бак дублирующей гидросистемы. Для заправки можно использовать наземные гидроустановки типа УПГ-250, УПГ-250МГ, УПГ-300, ЭГУ-3.
По окончании заправки гидросистемы следует проверить ее работу от двигателей или наземной гидроустановки, вновь проконтролировать уровень масла в гидробаке и при необходимости дозаправить. Установку крышки заливной горловины, гаек трубопроводов и гаек-заглушек бортовых штуцеров всасывания и нагнетания производят с предварительным их осмотром на предмет исправности и последующей контровкой.
Для проверки гидросистемы на герметичность и работоспособность без запуска двигателей используют установку УПГ-250. При этом выворачивают заглушки со штуцеров всасывания и нагнетания основной и дублирующей гидросистем и на них наворачивают наконечники соответствующих шлангов установки. К вертолету подключают источник аэродромного питания и переключатель АККУМУЛЯТОР - АЭРОДРОМНОЕ ПИТАНИЕ устанавливают в положение АЭРОДРОМНОЕ ПИТАНИЕ. На левой панели АЗС включают выключатели АЗС АЭРОДРОМНОЕ ПИТАНИЕ 115 - ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ 115, ГИДРОСИСТЕМА ОСНОВНАЯ, ГИДРОСИСТЕМА ДУБЛИРУЮЩАЯ, а на средней панели электропульта устанавливают переключатель ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ 115 В -ГЕНЕРАТОР 115 В в положение ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ 115 В, выключатели ГИДРОСИСТЕМА ОСНОВНАЯ, ГИДРОСИСТЕМА ДУБЛИРУЮЩАЯ в ПОЛОЖЕНИЕ ВКЛЮЧЕНО, должно загореться табло РАБОТАЕТ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ 115 В. На правой приборной доске переключатель ТРАНСФОРМАТОР ДИМ установить в положение ОСНОВНОЙ, на средней панели электропульта стрелки указателя УИ-1 станут на 0.
Включить установку УПГ-250 и проследить за показаниями указателей УИ-1. При повышении давления в основной гидросистеме по указателю (3,5±0,5) МПа [(35±5) кгс/см2] должно загореться табло ОСНОВНАЯ ГИДРОСИСТЕМА ВКЛЮЧЕНА, а давление по указателю дублирующей гидросистемы должно быть равно 0. При плавном перемещении командных рычагов управления в диапазоне их отклонения со скоростью не более 10 циклов в минуту стрелка указателя УИ-1 основной гидросистемы должна колебаться в пределах (4,5±0,3)...( ) МПа [(45±3)...( ) кгс/см2]. Передвижение рычагов управления должно быть легким и плавным без заеданий, рывков, вибраций и затяжелений.
После проверки работы основной гидросистемы выключатели включения гидросистем и установку УПГ-250 необходимо выключить и стравить давление в гидросистеме путем перемещения командных рычагов управления.
Проверить состояние тяг и качалок в системе управления вертолетом на предмет наличия перекосов, заеданий, зазоров и ослабления крепления гидроусилителей, которых не должно быть. Поперечный зазор опор гидроусилителя допускается не более 0,5 мм. При наличии дефектов в системе управления их устраняют и производят повторную проверку работоспособности основной гидросистемы. Кроме контроля подвижных элементов системы управления вертолетом, проверяют отсутствие подтекания гидрожидкости, ослабления соединения агрегатов, трубопроводов и штуцеров, срыва резьбы гаек и повреждений развальцовок трубок.
После проверки основной гидросистемы в таком же порядке проверяют работу дублирующей гидростемы. В этом случае выключатель ГИДРОСИСТЕМА ОСНОВНАЯ необходимо выключить. Тогда при падении давления гидрожидкости в основной системе по указателю УИ-1 до (3±0,5) МПа [(30±5) кгс/см2] должна включиться дублирующая гидросистема, о чем свидетельствует загорание табло ДУБЛИРУЮЩАЯ ГИДРОСИСТЕМА ВКЛЮЧЕНА, а табло ОСНОВНАЯ ГИДРОСИСТЕМА ВКЛЮЧЕНА должно погаснуть. Остальные операции аналогичны проверке основной гидросистемы. После проверки работы дублирующей гидросистемы следует включить выключатель ГИДРОСИСТЕМА ОСНОВНАЯ и проследить за показанием указателей УИ-1. При нарастании давления в основной системе до (3,5±0,5) МПа [(35±5) кгс/см2] давление в дублирующей системе должно плавно упасть до (3±0,2) МПа [(30±2) кгс/см2], а затем резко до 0. При этом, загорится табло ОСНОВНАЯ ГИДРОСИСТЕМА ВКЛЮЧЕНА. В случае проверки работы основной гидросистемы проверяют работу автопилота. После проведения проверки работоспособности основной и дублирующей гидросистем проверяют зарядку гидроаккумуляторов. Проверку осуществляют методом стравливания давления в системе путем перемещения командных рычагов управления после выключения гидроустановки. При правильной зарядке гидроаккумуляторов азотом характерно резкое падение давления в гидросистеме по манометрам с (3±0,2) МПа [.(30±2) кгс/см2] до 0.
Выключение гидросистем вертолета и гидроустановки производят в последовательности, обратной включению.
В случае падения давления в гидросистемах до 0 с величины, большей или меньшей (3±0,2) МПа [(30±2) кгс/см2], необходимо проверить зарядку гидроаккумуляторов азотом специальным приспособлением (рис. 9.19.)
Рис. 9.19. Проверка давления азота в гидроаккумуляторе
1- трубка; 2,3- заглушки; 4- гидроаккумулятор
Для этого следует, сняв колпачок зарядного штуцера аккумулятора, навернуть на штуцер приспособление и, поворачивая шток приспособления за рукоятку, открыть зарядный клапан гидроаккумулятора и по манометру приспособления определить давление азота.
Если давление азота окажется меньше 2,8 МПа (28 кгс/см2), то требуется зарядить гидроаккумулятор азотом. Для этого следует закрыть зарядный клапан гидроаккумулятора, вывернуть шток приспособления и снять заглушку с приспособления для подсоединения зарядного шланга. Выполнив подготовку аэродромного баллона и зарядного шланга к работе, подсоединить последний к баллону и штуцеру зарядного приспособления. Поворотом штока приспособления за рукоятку открыть зарядный клапан гидроаккумулятора, а вентилем баллона подать азот, регулируя по манометру приспособления рост давления в гидроаккумуляторе При показаниях манометром давления (3,2±0,2) МПа [(32±2) кгс/см2] закрыть вентиль баллона и зарядный клапан гидроаккумулятора, запорной иглой стравить давление в шланге, снять зарядный шланг и приспособление. При перезарядке гидроаккумулятора с помощью запорной иглы приспособления следует стравить давление до требуемого. Герметичность зарядного клапана аккумулятора проверяют путем увлажнения клапана мыльным раствором. Аналогичным образом проверяют и заряжают азотом другие гидроаккумуляторы. Зарядку гидроаккумуляторов производят при отсутствии давления в гидросистемах.
При обслуживании гидроусилителей периодически осматривают и промывают их фильтры. Для этого необходимо расконтрить и вывернуть пробку одного из фильтров, вынуть фильтр и осмотреть целостность и чистоту его сетки. Порывы сетки, нарушение паяного шва и загрязнение не допускаются. После контроля фильтр следует промыть в бензине, продуть с внутренней стороны сжатым воздухом под давлением не более (0,15...0,2) МПа [(1,5...2) кгс/см2] и установить фильтр на место, убедившись в целости уплотнительных резиновых колец и чистоте пробки. Аналогичным образом осматривают и промывают остальные фильтры гидроусилителей.