Автор: Шапиро И.И. Брандт В.В. Колесов Г.П.
Теги: авиационное оборудование авиатехника авиастроение
Год: 1938
Текст
АВИАЦИОННОЕ
ПРИБОРН
1
ЧАСТЬ
„1961 гЛ
filo
АВИАЦИОННЫЕ
ПРИБОРЫ
ЧАСТЬ I
ПРИБОРЫ КОНТРОЛЯ
РАБОТЫ МОТОРА
Составил воентехник 1-го ранга В. В. БРАНДТ
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ВОЕННОЕ ИЗДАТЕЛЬСТВО
НАРКОМАТА ОБОРОНЫ СОЮЗА ССР
МОСКВА — 1938
Авиационные приборы. Часть I. — Приборы контроля работы мотора.
Составил воентехник 1 ранга В. В. БРАНДТ при участии военннженеров
3 ранга Г. П. КОЛЕСОВА и И. И. ШАПИРО (раздел .Электрические термо-
метры*) и военинженера 3 ранга А. А. МАКСИМОВА (разделы .Электри-
ческие дистанционные тахометры“ и .Электрический поплавковый бензино-
мер постоянного тока").
Книга, являющаяся первой частью общего курса по авиационным прибо-
рам, предназначается в качестве учебника для курсантов военных авиаци-
онных технических училищ, а также может быть использована в школах
младших специалистов ВВС, аэроклубах и школах ГВФ.
В редактировании книги принимал участие военинженер 2 ранга Д. Б. Пе-
барт.
ВВЕДЕНИЕ
На современном самолете устанавливается большое количе-
ство разнообразного оборудования, которое может быть раз-
делено на целый ряд групп.
Из оборудования самолета выделяется группа приборов,
выполняющая в основном контрольно-измерительные функции.
В эту группу входят приборы, контролирующие работу
моторов самолета, приборы, облегчающие пилотирование само-
лета, а также служащие для аэронавигации.
Эта группа приборов известна под общим названием авиа-
ционные приборы.
Авиационные приборы следует разделить по назначению на
две подгруппы:
1) приборы контроля работы мотора;
2) пилотажно-навигационные приборы.
Первая часть настоящего учебника охватывает приборы
контроля работы мотора, а вторая, третья и четвертая посвя-
щены описанию пилотажно-навигационных приборов и некото-
рых приборов специального назначения.
ГЛАВА I
АВИАЦИОННЫЕ МАНОМЕТРЫ
1. Назначение манометров
Всякий авиационный двигатель должен иметь в своей кон-
струкции систему питания горючим, а также систему смазки.
Система питания горючим обеспечивает беспрерывное по-
ступление необходимого количества горючего из баков в кар-
бюратор двигателя. Системы питания горючим могут быть
трех типов:
1) питание самотеком,
2) питание принудительное (под давлением) и
3) смешанное питание.
Питание двигателя самотеком возможно лишь в тех слу-
чаях, когда бак с горючим расположен значительно выше кар-
бюратора и разность уровней обеспечивает непрерывный приток
горючего в карбюратор. Такая система на современных само-
летах не применяется.
Принудительное питание осуществляется применением спе-
циальной помпы, приводимой в движение от двигателя. Эта
помпа откачивает горючее из бака и гонит его в карбюратор.
Смешанное питание — комбинация первой и второй систем.
Питание такого типа может быть применено на самолетах,
конструкция которых допускает установку дополнительного
бака выше карбюратора.
Наибольшее распространение в настоящее время имеет при-
нудительная система питания горючим.
Для того чтобы знать, насколько, давление в магистрали
горючего выше давления в карбюраторе, необходимо иметь при-
бор, измеряющий это давление. Такой прибор называется мано-
метром бензина, поскольку в большинстве случаев для питания
двигателя применяется бензин.
Манометр бензина является контрольным прибором, изме-
ряющим и показывающим давление, под которым поступает
горючее в карбюратор двигателя. По давлению можно судить
о правильности питания двигателя и в случае отклонения
4
давления от нормы своевременно принимать соответствующие
меры.
Нормальным давлением в системе питания горючим у боль-
шинства двигателей считается давление от 0,2 до 0,3 ат ’.
Система смазки должна обеспечить бесперебойное поступле-
ние масла к коренным подшипникам коленчатого вала, кулач-
ковым валикам, поршневым кольцам, а также ко всем прочим
частям двигателя.
Все авиационные двигатели имеют принудительную систему
смазки, т. е. смазка происходит под давлением.
Эта система обычно состоит из масляного бака (радиатора),
масляной помпы, фильтра и трубопроводов. Для того чтобы
заставить масло пройти по всем магистралям с необходимой
скоростью, масляная помпа должна обеспечить в системе масло-
питания определенное давление.
Для измерения давления в систему смазки должен быть
включен прибор, называемый манометром масла. По показаниям
этого манометра можно судить о правильности работы масля-
ной системы двигателя.
Нормальное давление в системе смазки у разных двигателей
может быть различным и в среднем бывает в пределах 2,5—8 ат.
Существуют двигатели с более сложной масляной системой,
где в различных местах давление неодинаково. В этих случаях
в систему смазки включаются два манометра масла.
2. Принцип устройства манометров
Так как манометры служат для измерения давления, прежде
всего установим, что называется давлением вообще и в каких
единицах оно измеряется.
Давлением называется сила, действующая перпендикулярно
поверхности и отнесенная к единице ее.
Воздушная оболочка, окружающая земную поверхность,
называется атмосферой. Так как воздух имеет вес, земная
поверхность и все на ней находящееся испытывает на себе
некоторое давление.
Это давление может быть определено специальными прибо-
рами (барометрами). Нормальным атмосферным давлением счи-
тается давление столба ртути высотой в 760 мм. При этом
плотность ртути, при температуре 0°Сипри нормальном уско-
рении силы тяжести на широте 45° в 9,8186 М/сек*, принимается
равной 0,013595 кг. Отсюда мы можем выразить нормальное
атмосферное давление Рй в килограммах на квадратный санти-
метр:
Ро = 1 X 76 X 0,013595 = 1,033 кг/см2.
Это давление атмосферы названо нормальным давлением, так
как, вообще говоря, давление атмосферы—величина не постоянная.
Ат — атмосфера техническая.
5
Нормальное давление атмосферы принято за единицу изме-
рения давления, и эта единица названа физической атмосферой.
Одна физическая атмосфера равна 1,0336 кг)см2 или давлению
ртутного столба высотой 760 мм.
Для применения в технике физическая атмосфера оказалась
неудобной из-за дробного числа единиц (1,033). Поэтому для
упрощения отбросили 0,033 и приняли за единицу измерения
давления просто 1 кг! см2, что в переводе на высоту ртутного
столба, при температуре ртути +15° (удельный вес ртути 0,013591)
дает: 1000:0,013591 =73,55 см или 735,5 мм. Эта единица на-
звана технической атмосферой и в настоящее время широко
применяется в технике.
Одна техническая атмосфера равна 1 кг,см2, или 735,5 мм
ртутного столба при температуре 4-15°.
Абсолютное и относительное давление. Пусть
имеется какой-либо замкнутый сосуд (рис. 1), к которому при-
соединены с одной стороны ртутный барометр 2, а с другой—
изогнутая U-образная стеклянная трубка 1, наполненная ртутью.
Допустим, что давление в сосуде равно давлению воздуха сна-
ружи Р мм. Очевидно, в этом случае высота ртути в барометре
будет также равна Р мм. В обоих коленах трубки 7, по закону
сообщающихся сосудов, ртуть будет стоять на одном уровне,
и давление в коленах будет одинаковым. Допустим теперь, что
давление внутри сосуда увеличилось на величину р мм, а давле-
ние снаружи не изменилось. Таким образом, давление в сосуде
Р мм + р мм, а давление снаружи Р мм. Ртутный барометр
в этом случае покажет общее давление в сосуде, т. е. Р мм 4-
4- р мм. Уровни ртути в U-образной трубке разойдутся—правый
опустится, а левый поднимется. Величина расхождения уровней
зависит от того, насколько давление внутри сосуда выше да-
вления снаружи; следовательно, в нашем случае это расхожде-
ние выразится р мм.
Давление, показываемое барометром, принято называть абсо-
лютным давлением, а показания U-образной трубки — относи-
6
тельным давлением-, U-образную трубку называют жидкостным
манометром.
Таким образом, манометром называется прибор, измеряющий
относительное давление.
Жидкостные манометры имеют широкое применение для
измерения небольших относительных давлений в лабораторных
условиях. Эти манометры изготовляются из стеклянных изогну-
тых трубок любого внутреннего сечения и заполняются различ-
ными жидкостями. В качестве заполняющих жидкостей может
быть использована любая жидкость, но чаще других применяются
вода, спирт и ртуть. Ртуть наиболее удобна для измерения
давлений в технических атмосферах, так как 1 техническая
атмосфера равна 735,5 мм рт. ст.
Применение жидкостных манометров в технике весьма огра-
ничено по следующим причинам:
1. Для измерения даже небольших давлений необходимы
очень длинные трубки. Например, для измерения давления
в 3 ат надо иметь трубку высотой 2250 мм.
2. Стеклянные трубки при большом их размере делают жид-
костные манометры очень хрупкими.
Для измерения больших давлений жидкостные (ртутные)
манометры вообще неприменимы.
Поэтому для измерения давления, в технике вообще и на
самолетах в частности, применяются металлические манометры.
Основной частью металлического манометра служит изобре-
тенная французским механиком Бурдоном трубка особой формы,
названная в честь изобретателя трубкой Бурдона.
Трубка Бурдона представляет собой металлическую полую
трубку, имеющую в сечении форму эллипса (или овала) и изог-
нутую по окружности. Один из концов трубки запаян, а другой
прикреплен к жесткому основанию, в котором имеется канал
для сообщения с источником давления (рис. 2).
Если давления внутри трубки и на внешнюю поверхность
ее равны, то трубка будет сохранять свою форму. Если же
давление внутри трубки станет больше наружного, то внутри
трубки возникнет некоторая сила, стремящаяся изменить форму
сечения трубки, приближая ее к кругу.
Однако, вследствие упругости материала в трубке Бурдона
возникнут силы упругости, которые и будут противодейство-
вать силе, действующей изнутри. В результате действия этих
сил трубка будет стремиться разогнуться так, как это показано
на рис. 2 пунктиром. Если давление внутри трубки будет меньше
давления снаружи, произойдет обратное явление, т. е. трубка
будет сгибаться.
Движение конца трубки Бурдона было изучено Лоренцом,
и на основании его работы получена формула, определяющая
зависимость между угловым перемещением конца трубки и
Давлением:
7
где (см. рис. 2) А— угловое перемещение конца трубки;
Ло — угловая длина трубки (т. е. длина трубки
в градусах дуги); эта величина близка
к 270°;
1,16-—постоянный коэфициент, полученный при
выводе;
/?о— начальный радиус кривизны трубки;
h — толщина стенок трубки;
b—половина высоты поперечного сечения;
Е—модуль упругости материала трубки;
Р — относительное давление.
Рис. 2. Трубка Бурдона
Из формулы видно, что угловое перемещение конца трубки А
прямо пропорционально относительному давлению Р. Это обстоя-
тельство очень ценно, так как дает возможность получить
равномерную шкалу давлений.
Все другие величины, входящие в формулу, определяют
размеры трубки, толщину стенок, а также материал, из которого
она сделана.
Эти величины постоянны для данной трубки и, собственно,
по этим величинам трубки Бурдона различаются между собой.
Пусть имеются две совершенно одинаковые по форме трубки
Бурдона, сделанные из одинакового материала. У одной из
этих трубок величина h, т. е. толщина стенок, больше, чем у
другой. Из формулы видно, что при одинаковом относительном
давлении трубка с более толстыми стенками будет иметь мень-
шее угловое перемещение конца, чем трубка с более тонкими
стенками,
в
Таким образом, изменяя постоянные величины, входящие
в формулу, можно подбирать трубки
различных давлений.
В авиационных манометрах трубки
различных давлений подбираются с
величин: толщины стенок h, угловой
Бурдона для измерений
О
Рис. 3. Принципиальная схема
манометра:
1—трубка Бурдона, 2— тяжок, 3—зуб-
чатый сектор, 4—трибка, 5— стрелка,
6 — спиральная пружина (волосок)
Бурдона для измерения
изменением следующих
длины начального
радиуса кривизны /?м а также материала.
Основным материалом для изготовления трубок Бурдона
служит латунь или фосфористая бронза.
В металлическом манометре
трубка Бурдона является воспри-
нимающей частью (чувствитель-
ный элемент), другой основной
частью металлического манометра
является передающий механизм,
назначение которого:
1) передавать движение конца
трубки Бурдона на стрелку;
2) увеличить небольшие пере-
мещения конца трубки в достаточно
заметные перемещения стрелки;
3) допускать возможность ре-
гулировки показаний прибора.
Третьей частью металлического
манометра является указательная
часть, состоящая из стрелки ука-
зателя и шкалы с делениями в тех-
нических атмосферах или их долях.
На рис. 3 показана принци-
пиальная схема металлического ма-
нометра.
Свободный конец трубки Бур-
дона 1 соединен с тяжком 2, другой
конец которого шарнирно присое-
динен к хвосту зубчатого сектора 3.
Зубья сектора сцеплены с зубьями трибки 4, на оси которой
установлена стрелка 5. На оси трибки установлена спиральная
пружинка (волосок) С, назначение которой—выбирать мертвый
ход (люфты) в деталях механизма. Под стрелкой помещена
шкала с делениями в атмосферах.
Авиационные манометры для измерения давления в системе пи-
тания горючим и в системе смазки изготовлены по схеме металли-
ческого манометра с трубкой Бурдона. Существуют манометры
для бензина и масла. Эти манометры различаются диапазоном
измеряемого давления и поэтому имеют разные шкалы и тол-
щину материала, из которого изготовлены трубки Бурдона.
Трубка Бурдона манометра бензина изготовлена из тонкой
латуни, а манометра масла—из более толстой. Диапазон давле-
ний, измеряемых манометром бензина, 0—1 ат, а диапазон
давлений, измеряемых манометром масла, 0—15 ат.
9
3. Материальная часть манометров
А. Манометр масла на 15 ат
Общий вид прибора со снятой шкалой и стрелкой показан на
рис. 4, 5 и 6. Чувствительный элемент—трубка Бурдона/—имеет
угловую длину около 270° и изготовлен из нагартованной
латуни.
Один из концов трубки припаян к латунному основанию 2.
К свободному концу трубки припаян наконечник 3, к которому
при помощи винта шарнирно присоединен один конец тяжка 4.
Другой конец тяжка таким же способом присоединен к дуго-
образному рычагу 5 сектора 6. Сектор имеет сцепление с триб-
кой 7, на оси которой посажена стрелка 8 и спиральная пру-
жинка (волосок) 9. Тяжок
Рис. 4. Манометр масла
и сектор обычно изготовля-
ются из латуни. Трибка, ось ее
и ось сектора изготовлены из
стали. Сектор и трибка смон-
тированы на нижней платине
10, которая прикреплена к
основанию трубки Бурдона
двумя винтами. Нижняя пла-
тина имеет возможность по-
ворачиваться в некоторых пре-
делах, определяемых дуго-
образными вырезами для вин-
тов.
Поворачивание нижней пла-
тины необходимо для регули-
ровки прибора.
Нижние концы осей сектора и трибки упираются в подшип-
ники, расположенные на нижней платине, а верхние концы осей
помещены в подшипники на верхней платине 11. Верхняя пла-
тина соединена с нижней при помощи двух латунных колонок
и двух винтов. Верхняя и нижняя платины изготовляются из
латуни.
На рис. 6 показан разрез манометра. Основание трубки Бур-
дона имеет нарезной штуцер с наконечником, к которому при
помощи гайки штуцера 12 прикрепляется патрубок 13, соединен-
ный с трубопроводом, по которому к трубке Бурдона подво-
дится давление.
Корпус прибора 14 изготовлен из пластической массы (баке-
лита). Существуют манометры и в алюминиевом корпусе. Меха-
низм манометра крепится к корпусу при помощи двух винтов и
гайки на штуцере основания трубки Бурдона.
В корпус прибора устанавливается шкала 15, снабженная
рантом. Шкала обычно изготовляется из латуни и окрашивается
черной краской. На шкале нанесены деления от 0 до 15 ат
(кг см2). Цена деления—1 ат. Все деления, а также конец стрелки
покрыты светящейся массой. Шкала прикрепляется к основанию
10
2 Б 5 «
Рис. 5. Общее устройство манометра масла:
/— трубка Бурдона. 2 —основание трубки, 3 — наконечник трубки,
___тяжок, 5 — дугообразный рычаг сектора, 6 — сектор, 9 —спираль-
ная пружина (волосок), 10 — нижняя платина, 11 — верхняя платина
Рис. 6. Разрез манометра масла:
7 — трибка, 8— стрелка, 10 — нижняя платина, 12— гайка штуцера.
13 — патрубок трубопровода, 14 — корпус 16 — шкала, 16 — стекло.
17 — пружинящее кольцо
трубки Бурдона винтом. Корпус прибора закрывается стеклом 16,
закрепляемым пружинящим кольцом 17. Корпус прибора имеет
четыре отверстия для болтов, при помощи которых прибор
крепится к приборной доске летчика. Для прочности эти
отверстия снабжены латунными втулками, запрессованными
в бакелит.
Вес прибора не превышает 250 г.
Б. Манометр бензина в герметичном корпусе
Общий вид механизма и разрез манометра бензина приводятся
на рис. 7 и 8. Чувствительным элементом прибора является
трубка Бурдона 1 эллиптического сечения, изготовленная
из нагартованной латуни и
имеющая угловую длину
немного более 180°.
Один из концов трубки
Бурдона припаян к латун-
ному основанию 2. К дру-
гому концу трубки припаян
наконечник 3, к которому
шарнирно, при помощи
штифта, прикреплен один
из концов изогнутой тяги 4.
Другой конец тяги тем же
способом присоединен к ду-
Рис. 7. Манометр бензина в герметнч- гообразному рычагу 5, ко-
ном корпусе торый укреплен на сталь-
ной оси с зубчатым секто-
ром 6. Сектор сцеплен со стальной трибкой 7, на оси которой
насажены стрелка 8 и волосок 9. Оси трибки и сектора одним
концом устанавливаются на основании трубки Бурдона и другими
концами — на верхнюю платину.
Механизм манометра помещается в бакелитовый (или алюми-
ниевый) корпус и крепится к нему при помощи двух винтов.
Корпус имеет стандартный диаметр 60 мм (стандарт № 1) и
крепится к приборной доске при помощи стандартного крепеж-
ного кольца. В корпусе помещается шкала 11 с делениями от
0 до 1 ат, нанесенными через 0,1 ат. Шкала окрашена черной
краской; все деления и цифры покрыты светящейся массой.
Корпус прибора закрывается стеклом, которое устанавли-
вается на резиновую прокладку и закрепляется пружинящим
кольцом 13, установленным на невысыхающей замазке.
Такая замазка употребляется для герметичности корпуса.
На задней стенке корпуса имеются два штуцера 14 и 15.
Один из штуцеров 14 сообщается с внутренней полостью
трубки Бурдона через специальный трубопровод и канал в осно-
вании. При помощи этого штуцера манометр соединяется
с трубопроводом, идущим от магистрали системы питания
горючим. Другой штуцер 15 служит для уравновешивания стати-
12
ческого давления воздуха в корпусе манометра и в том месте,
куда подается горючее (поплавковая камера карбюратора).
Это необходимо потому, что при больших скоростях полета
в результате завихрений давление сильно искажается и может
возникнуть разность давлений в корпусе прибора и в том
месте, куда подается горючее. Так как бензиновый манометр
обладает большой чувствительностью, то даже сравнительно
небольшое изменение давления в корпусе может вызвать зна-
чительные изменения показаний прибора.
ПриЖимное кольцо с/побить
на незасыазо/ощеи /замазке
Рис. 8. Манометр бензина в герметичном корпусе.
Разрез и общий вид механизма:
7 — трубка Бурдона, 2 — латунное основание трубки, 3— наконечник трубки, 4—
тяга, 5 — дугообразный рычаг, 6 — сектор, 7— трибка, 8— стрелка, 9— волосок, 10 —
корпус, 11 — шкала, 12 — стекло, 13 — пружинящее кольцо, 14 — штуцер трубки
Бурдона, 15 — статический штуцер
Для правильной работы манометра необходимо иметь доста-
точно герметичный корпус. Герметичность корпуса определяется
со следующим допуском: при создании в корпусе манометра
давления или разрежения, примерно, в 1 000 мм вод. ст., спада-
ние водяного манометра не должно превышать ПО мм за
3 минуты.
Кроме описанного, существуют манометры бензина без стати-
ческого штуцера и в негерметичном корпусе. Такие манометры
могут устанавливаться на самолетах, не обладающих большой
скоростью. Вес бензинового манометра в герметичном корпусе
не превышает 200 г.
Манометр бензина в негерметичном корпусе весит 170 г.
13
В. Манометр масла с приемником
Манометр этого типа является дистанционным прибором и
состоит из трех основных частей (рис. 9): приемника 1, соеди-
нительного трубопровода 2 и измерителя (манометра) 3.
Рис. 9. Манометр масла с приемником:
1 — приемник, 2 — трубопровод, 3 — измеритель
Рис. 10. Разрез приемника:
1 — корпус, 2 — отверстие для входа масла, 3 — винт для
выпуска масла из приемника, 4 — сильфои, 5 — отверстие,
закрываемое винтом, 6 — трубопровод, 7 — оплетка
(бронзовая)
Рассмотрим устройство приемника. Он состоит из разъем-
ного корпуса 1 (рис. 10), свинчивающегося из двух частей.
Корпус имеет два отвер-
стия: одно 2 для входа
масла, давление которого
измеряется, и другое 3,
закрытое винтом и слу-
жащее для выпуска масла
из приемника. Внутри
корпуса приемника по-
мещен воспринимающий
да вление сильфон 4. Силь-
фон представляет собой
камеру цилиндрической
формы, стенки которой
изготовлены из тонкого
нейзильбера (или фосфо-
ристой бронзы). Стенки
сильфона сделаны гоф-
рированными, отчего он
способен изменять свой
объем под действием раз-
ности давлений снаружи
и внутри. Сильфон имеет
отверстие 5, закрываемое
винтом и служащее для
заполнения всей системы
прибора жидкостью, пере-
дающей давление. С дру-
гой стороны ь сильфон
входит конец соединительного трубопровода 6, изготовляемого
из трубки красной меди диаметром 0,35 X 1,5 мм. Для предохра-
14
нения от поломки весь соединительный трубопровод помещен
в металлическую оплетку (броню) 7.
Измеритель представляет собой манометр с трубкой Бур-
дона и со шкалой до 15 ат (рис. 11).
Устройство измерителя ничем не отличается от устройства
манометра в стандартном корпусе.
Внутренняя полость сильфона, соединительного трубопро-
вода и трубки Бурдона измерителя заполняется толуолом
(толуол—каменноугольный бензин) через отверстие в силь-
фоне. При заполнении толуолом аппендикс трубки Бурдона
открыт, что дает возможность заполнить всю систему.
Рис. 11. Общий вид измерителя
После заполнения толуолом аппендикс зажимается и запаи-
вается.
Прибор работает по следующей схеме. Масло через отвер-
стие 2 приемника поступает в его корпус и давит на сильфон.
Сильфон сжимается и через жидкость передает давление
в трубку Бурдона измерителя. Трубка Бурдона измерителя
деформируется, отчего стрелка движется по шкале и показы-
вает давление масла. Манометры с приемником имеют соедини-
тельный трубопровод различной длины, которая определяется
удалением мотора от кабины пилота, т. е. конструкцией само-
лета.
Прибор с трубопроводом, не превышающим 4 м, весит не
более 550 г.
15
Манометры с приемником имеют следующее преимущество
перед манометрами масла обычного типа. Манометры обычного
типа при монтаже на самолете соединяются с системой масло-
питания трубками, заполняемыми маслом. Так как масло, на-
ходящееся в соединительной трубке, не участвует в общей
циркуляции масла, то оно при низких температурах густеет и
даже замерзает. В результате этого манометр масла перестает
давать показания. Для того чтобы избежать этого, маслопро-
вод от мотора до манометра обычно заполняется специальной
незамерзающей жидкостью, что сопряжено с большой затра-
той времени. Манометры масла с приемником работают при
низких температурах, не требуя никаких мероприятий. Кроме
того, при обрыве соединительного трубопровода масло не
может вытекать, как это случается в обычном манометре
масла.
4. Ошибки и проверка манометров
Манометры имеют только инструментальные и установочные
ошибки. От методических ошибок авиационные манометры
Рис. 13. Явление ynpj'roro
последействия
свободны, так как разность давлений, которую они измеряют,
не зависит от изменений атмосферного давления, окружающего
самолет.
Рассмотрим причины инструментальных ошибок манометров.
Инструментальные ошибки манометров происходят от сле-
дующего:
1. Упругий гистерезис и упругое последействие.
Практически под упругим гистерезисом {отставанием) пони-
мают явление, заключающееся в тем, что трубка Бурдона вос-
принимает давление с некоторым запаздыванием, в результате
чего деформации трубки Бурдона различны для равных давле-
ний при увеличении и уменьшении их.
Графически явление упругого гистерезиса изображено на
рис. 12. Из рисунка видно, что деформации трубки Бурдона
ie
при увеличейии Давления идут по одной кривой, а деформации
при " уменьшении давления — по другой. Кривые образуют
петлю, называемую в практике петлей гистерезиса. Раствор
этой петли зависит от величины приложенного давления и прямо
пропорционален ему.
Упругим последействием называется явление, заключающееся
в том, что деформации трубки Бурдона продолжаются после
прекращения изменения давления, т. е. при каком-то постоян-
ном давлении.
Графически явление упругого последействия изображено на
рис. 13. Как видно из этого рисунка, после установления макси-
мального давления деформация продолжает увеличиваться. При
уменьшении давления, после того как оно стало равным нулю,
трубка Бурдона еще не приняла начальной формы, и происхо-
дит так называемая остаточная деформация. В этом сущность
упругого последействия. Величина упругого последействия за-
висит, главным образом, от скорости изменения давления: оно
тем меньше, чем меньше скорость изменения давления. Кроме
того, упругое последействие зависит от продолжительности
действия давления: оно тем больше, чем дольше трубка Бурдона
находилась под действием давления. Упругий гистерезис и
упругое последействие могут быть обнаружены в процессе про-
верки манометров. У нозых или мало работавших приборов
ошибки от упругого гистерезиса или последействия невелики
и не имеют практического значения; у приборов же старых
и много работавших эти ошибки могут достигать значитель
ных величин, исключающих возможность пользования при-
борами.
2. Застой. Явление застоя заключается в том, что фри
измерении одной и той же величины показания прибора не
одинаковы, причем разница в показаниях зависит от тосо,
увеличиваются или уменьшаются показания прибора.
Таким образом, явление застоя весьма схоже с явлениями
упругого гистерезиса и упругого последействия. Застой возни-
кает от всякого рода трений в подвижных деталях передаю-
щего механизма прибора.
При изменении давления внутри трубки Бурдона конец
трубки приводит в движение передающий механизм манометра,
встречая со стороны механизма сопротивление, которое зависит
от трения в его частях.
Разность между силой, действующей на трубку Бурдона из-
нутри, и силой упругости трубки постепенно уменьшается, а
трение в передающем механизме постоянно. Таким образом,
должен наступить момент, когда эта разность становится рав-
ной силе трения в передающем механизме. Очевидно, когда это
равенство наступит, дальнейшее движение передающего меха-
низма прекратится, несмотря на то, что деформация трубки
еще не достигла необходимого предела.
Застой может быть уменьшен, во-первых, более тщательным
изготовлением деталей передающего механизма и правильной
2 Авиационные приборы. Ч. I
его сборкой и смазкой, во-вторых, вибрацией прибора, кото-
рая уменьшает трение в частях передающего механизма.
3. Ошибка, остающаяся после ре гул и р о в к и. При
выпуске с завода манометры регулируются с целью сделать
их показания наиболее точными. Однако, приспособления для
регулировки, которые имеются в передающем механизме,
а также неодинаковые упругие свойства трубок Бурдона не
дают возможности полностью уничтожить ошибки манометров,
а лишь доводят их до определенных допусков (о допусках далее).
Таким образом, всякий, даже новый, прибор имеет некоторые,
правда, весьма небольшие, ошибки.
4. Температурные ошибки. Изменение температуры
манометров может заметно влиять на их работу. Причины
этого следующие.
Колебания температуры деталей передающего механизма из-
меняют длину рычагов, тем самым нарушая регулировку пере-
дающего механизма. От этих же причин и от загустения смазки
в подвижных деталях механизма изменяется трение, которое,
как известно, вызывает застой прибора. Это заставляет изго-
товлять механизм прибора преимущественно из однородных
металлов, оставлять некоторые люфты в осях и шарнирных
соединениях, а также применять смазочное масло, вязкость
которого мало меняется от изменения температуры. Таким
образом, есть возможность уменьшить влияние температуры на
работу передающего механизма.
Особо важное значение имеет влияние температуры на
основную деталь манометров — трубку Бурдона. Изменение
температуры трубки Бурдона изменяет ее упругость. При низ-
ких температурах упругость трубки Бурдона больше, чем при
высоких. Таким образом, одно и то же давление при низкой
температуре вызовет меньшую деформацию трубки, а значит, и
меньшие показания прибора, чем при высокой температуре.
Температурные ошибки манометров могут быть обнаружены
путем проверки манометра при двух различных температурах.
Разность показаний манометра при равных давлениях и раз-
личных температурах определит его температурную ошибку.
Как правило, при высоких температурах манометры показывают
больше, чем нужно, а при низких температурах меньше.
Испытания манометров в диапазоне температур от —45° до
+ 50° производятся на заводе перед выпуском. Завод выпу-
скает только такие приборы, которые хорошо работают при
указанных значениях температуры.
5. Вибрация. Манометры, установленные на самолете, ра-
ботают в условиях весьма значительной вибрации, которая
возникает в основном от работы двигателя. В некотором отно-
шении вибрация полезна, так как она уменьшает застой пере-
дающего механизма прибора, но, с другой стороны, вибрация
может вызвать неточность в показаниях прибора.
На заводе приборы подвергаются испытанию на вибрацию
того же порядка, что и вибрация приборной доски самолета.
18
Практически установлено, что влияние вибрации на показания
манометров невелико.
6. Установочные ошибки. Этого рода ошибки возни-
кают из-за неправильной установки (монтажа) приборов на
самолете. Причины, которые могут вызвать установочную
ошибку манометра, следующие:
1. Установка соединительной трубки выполнена с большими
изгибами под острыми углами, и трубка сжата в своем сече-
нии. При такой установке передача давления на манометр бу-
дет происходить с запаздыванием или вовсе отсутствовать.
2. Прибор установлен на приборной доске так, что смотреть
на него приходится под острым углом, и стрелка проектируется
не на том делении шкалы, над которым она находится (явле-
ние параллакса).
3. Статический штуцер корпуса манометра бензина соеди-
нен не с тем местом мотора, куда подается бензин, или стати-
ческая проводка негерметична.
В этом случае в силу искажений давления в корпусе мано-
метра его показания будут также не вполне правильны.
Установочные ошибки манометров бензина и масла могут
быть полностью устранены в том случае, если установка их выпол-
нена в соответствии с требованиями, приведенными на стр. 34.
Проверка манометров производится для того, чтобы обна-
ружить их инструментальные поправки и определить их при-
годность для установки на самолет.
Проверка заключается в сравнении показаний проверяемого
прибора с контрольным прибором, показания которого точны
или поправки известны.
Для проверки манометра бензина в качестве контрольного
прибора обычно используется простейший ртутный манометр
с миллиметровой шкалой.
Схема установки для проверки манометра бензина изобра-
жена на рис. 14.
Установка должна состоять из баллона 1, в котором соз-
дается повышенное давление, конусного крана 2, служащего
для постепенного повышения и понижения давления, трубопро-
вода 3 с тройником и ртутного манометра с миллиметровой
шкалой 4. К тройнику трубопровода присоединяется штуцер
проверяемого манометра бензина 5. При проверке большого
количества манометров к проверочной установке может быть
присоединено несколько приборов. Для этой цели вместо трой-
ника можно применить коллектор с несколькими штуцерами.
Проверка производится в такой последовательности. В бал-
лоне 1 при помощи ручного насоса, или компрессора, соз-
дается давление, примерно, в 2 ат. К тройнику присоединяется
штуцер проверяемого манометра. Совершенно необходимо, чтобы
все соединения трубопровода были сделаны герметично и не
пропускали воздуха. После этого, действуя конусным краном,
постепенно повышают давление в манометре и доводят его
показания до 0,1 ат. Когда стрелка дойдет до этого показания,
2* 19
дальнейшее повышение давления прекращается и делается от-
счет по ртутному манометру. Сумма отсчетов по правому и
левому коленам манометра даст действительное (истинное)зна-
чение давления. Для того чтобы сравнить показания ртутного
манометра с показаниями манометра бензина, необходимо от
миллиметров ртутного столба перейти к атмосферам.
Для этого отсчет по манометру надо разделить на 735,5 мм
рт. ст. (1 ат). Частное от деления, даст значение давления
(//л насоса
Рис. 14. Проверочный прибор для манометра
бензина:
/ — баллон, 2—конусный кран, 3 — трубопровод,
4 — ртутный манометр, 5 — проверяемый манометр
в долях атмосферы. После этого можно найти поправку мано-
метра.
Решим такой пример. Манометр бензина показывает 0,1 ат.
Сумма отсчетов по ртутному манометру равна 72,5 мм рт. ст.
Переходим к техническим атмосферам:
72,5:735,5 = 0,098 ат.
Находим инструментальную поправку для деления шкалы 0,1:
0,098 — С, 100 = — 0,002 ат.
20
Постепенно повышая давление, производят проверку всех
делений шкалы через 0,1 ат. Дойдя до максимального давле-
ния по шкале, переходят на понижение давления и производят
проверку тех же делений, но в обратном порядке.
Поправки определяются по правилу, приведенному в примере,
т. е. из истинного давления вычитается давление, показанное
прибором, и разность дает поправку с ее знаком.
Проверка на повышение давления и на понижение его про-
изводится с целью обнаружения упругого гистерезиса трубки
Бурдона.
Практически величина упругого гистерезиса определяется
как разность поправок прибора для одного и того же деления
шкалы при повышении и понижении давления (без задержки).
Правда, в этом случае к упругому гистерезису прибавится
также и ошибка от застоя. Для уменьшения влияния застоя
перед отсчетом по манометру следует слегка постукивать по
прибору. Результат проверки манометра бензина записывается
в проверочный лист.
Проверочный лист № 35
Манометр бензина № 315
21 августа 1938 г. Температура -У 15° С
При повышении давления При понижении давления
Манометр Истинное да- вление в атмо- сферах Показания прибора Поправки Манометр Истинное да- вление в атмо* сферах Показания прибора Поправки
левое колено правое колено сумма левое колено правое колено сумма !
35,0 37,5 72,5 0,098 0,100 —0,002 0,0 35,0 0,0 360 0,0 71,0 0,000 0,095 0,008 0,100 —0,008 —0,005
73,5 74,5 148,0 0,201 0,200 +0,001 73,0 74,0 147,0 0,198 0,200 -0,002
108.0 110,5 218,5 0,297 0,300 —0.003 107,0 109,0 216,0 0,292 0,300 —0,008
144,0 14,0 289,0 0,393 0,400 —0,007 143,0 144,0 287,0 0,376 0,400 —0,024
180,0 182,0 362,0 0,492 0,500 —0,008 178,5 180,5 359,0 0,474 0,500 -0,026
215,0 218,0 433,0 0,588 0,600 —0,012 213,5 216,5 430,0 0,584 0,г.00 —0.016
251,0 254,0 505,0 0,687 0,700 —0,013 249,5 252,5 501,0 0,681 0,700 -0,019
285,0 290,0 575,0 0,782 0,800 —0,018 283,5 2о8,0 572,0 0,777 0,Ь00 —0,023
321,0 325,0 646,0 0,878 0,900 —0,022 320,0 321,0 641,0 0,871 0,900 —0,029
357,0 361,0 718,0 0,963 1,000 -0,037
Примечание. Стрелка прибора двигалась плавно, без затираний
и скачков.
Проверку производил: (подпись)
Для манометра бензина допускаются следующие поправки.
На первой половине шкалы поправка не должна превышать
1,5°/о показания прибора, а на второй половине поправка не
должна превышать 2°/0 максимальных показаний прибора. Рас-
хождение между показаниями прибора при увеличении и умень-
21
Рис. 15. Тарировка шкалы „очноко-
ленного" манометра
шении давления, после задержки на 15 минут на максимальном
давлении, не должно превышать 1°/0 показания прибора.
Если поправки выходят из допусков, то прибор надо регу-
лировать. Если же поправки при увеличении и уменьшении
показаний расходятся больше, чем допускается (1°/0), то это го-
ворит или о значительном гистерезисе трубки Бурдона, или же
о застое прибора.
Гистерезис устранен быть не может, а застой может быть
уменьшен путем разборки и чистки прибора с последующей
проверкой и регулировкой.
Для ускорения проверки манометра бензина, что особенно
важно при регулировке прибора, следует рекомендовать про-
верку по ртутному мано-
метру со шкалой, протари-
рованной в технических атмо-
сферах.
Для этого может быть ис-
пользован любой ртутный ма-
нометр; особенно удобно при-
менять так называемый „одно-
коленный" манометр, у кото-
рого одно колено узкое и.длин-
ное, а другое короткое и ши-
рокое (рис. 15).
Тарировка шкалы такого
манометра должна произво-
диться опытным путем. Для
этого тарируемый манометр
соединяется через тройник
с обычным ртутным маноме-
тром (см. рис. 15).
Одновременно в двух ма-
нометрах создается давление
от 0,1 до 1,0 ат.
Давление это определяется
по LJ-образному манометру,
как сумма отсчетов по пра-
вому и левому коленам. Суммы отсчетов подгоняются равными:
73,5 мм\ 147,0 мм; 218,5 мм и т. д., т. е. соответствующими:
0,1 ат, 0,2 ат, 0,3 ат и т. д.
На рис. 15 изображено положение при нанесении деления
0,5 ат, что соответствует 367,8 мм рт. ст.
Протарированная таким образом шкала дает возможность
производить проверку манометра бензина. Следует, однако,
заметить, что шкала пригодна только для той трубки, с кото-
рой она тарировалась.
При проверке манометра бензина по ртутному манометру
со шкалой в атмосферах составляется проверочный лист сле-
дующей формы.
22
Проверочный лист №
Манометр бензина №
Число
год
Температура
При повышении давления При понижении давления
истинное давление показания маноме гра поправка истинное давление показания манометра поправка
(Подпись)
производится на специальном
называется прессом Рухгольца
Рис. 16. Схема пресса Рухгольца:
/ — резервуар, 2 — поршень, 3 — маховик, 4 — винт,
5 — вертикальный цилиндр, 6 —- коллектор, 7 — шток
с тарелкой, 8 и 9— тарелки-гири, 10 — проверяемый
манометр, 11 — круглый уровень, 12 — установочные
винты
Проверка манометра me
проверочном приборе, коте
(рис. 16). Пресс Рухгольца
состоит из резервуара 1,
объем которого может из-
меняться при помощи порш-
ня 2, перемещающегося в
горизонтальном направле-
нии маховиком Зи винтом 4.
Резервуар 1 сообщен с вер-
тикальным цилиндром 5 и
коллектором со штуцерами
для масляных манометров 6.
В вертикальный цилиндр
помещается шток 7 с чу-
гунными тарелками-гирями
8 и 9 определенного веса.
Для проверки манометра
масла весь резервуар, кол-
лектор и вертикальный ци-
линдр заполняются машин-
ным маслом. Проверяемый манометр 10 привинчивается к одному
из штуцеров коллектора. Шток с чугунной тарелкой вставляется
в вертикальный цилиндр и своим весом создает давление на масло
в резервуаре и коллекторе. Вес штока с тарелкой, а также
гирь выбирается строго определенным, так же строго подби-
рается и площадь сечения вертикального цилиндра. Прессы
Рухгольца существуют двух типов. У пресса первого типа
площадь сечения вертикального цилиндра равна 2 см2, а вес
штока и гирь—2 кг (рис. 17).
У пресса второго типа площадь сечения вертикального ци-
линдра равна 1 см2, а шток с тарелкой и гири весят по 1 кг.
Следовательно, как в первом, так и во втором случае давление,
создаваемое штоком с тарелкой, равно 1 «г на 1 см2, т. е.
1 ат.
28
Если нагружать шток гирями, то каждая гиря увеличивает
давление еще на 1 ат. Для правильной работы пресса совер-
шенно необходимо, чтобы он стоял горизонтально, а верти-
кальный цилиндр — вертикально; для этого на прессе имеются
круглый жидкостный уровень 11 и установочные винты 12.
Проверка манометра масла производится в следующем по-
рядке:
1) ввернуть штуцер проверяемого манометра в соответст-
вующее отверстие коллектора;
2) поставить поршень в крайнее положение, для чего вы-
вернуть при помощи маховичка винт;
3) через вертикальный цилиндр залить (примерно, до поло-
вины вертикального цилиндра) пресс машинным маслом;
Рис. 17. Общий вид пресса Рухгольца
4) при помощи установочных винтов и уровня установить
пресс горизонтально;
5) поставить в вертикальный цилиндр шток с тарелкой, ко-
торую необходимо несколько раз повернуть, создав тем самым
давление в 1 ат-,
6) записать показания масляного манометра;
7) положить на тарелку гирю, создав тем самым давление
в 2 ат-,
8) записать показания манометра масла и, действуя далее
таким же образом, довести показания манометра до крайнего
значения;
9) если в процессе увеличения давления шток дойдет до
самого низа цилиндра, то необходимо, действуя маховичком
поршня, поднять его на некоторую высоту и вновь увеличить
давление гирями;
10) снимая гири, уменьшать давление, записывая показания
манометра;
И) перед отсчетом по манометру обязательно постукивать
по стеклу прибора для уменьшения застоя;
12) по окончании проверки открутить маховичок поршня,
снять шток с тарелкой и вывернуть проверенный манометр
24
(щток кладется на стол вниз тарелкой); если не открутить ма-
ховичок, то при снятии манометра масло может с силой выбро-
ситься из пресса.
Результаты
щей форме.
проверки записываются в протокол по следую-
Проверочный лист № 38
Манометр масла № 505
22 ноября 1937 г. Температура + 20°
При увеличении давления Прн уменьшении давления
истинное давление показания манометра поправка истинное давление показания манометра поправка
1 0,8 + 0,2 0 0,1 — од
2 1,7 + 0,3 1 0,9 + 0,1
3 2,9 4- 0,1 2 1,9 + 0,1
4 3,8 + 0,2 3 3,0 ± 0,0
5 4,6 + 0,4 4 3,9 4- 0,1
6 5,7 + 0,3 5 4,3 + 0,2
Примечание. На второй половине шкалы стрелка движется с зае-
даниями.
Проверку производил: (подпись)
Допустимые поправки для манометров масла различны. Для
манометров со шкалой, рассчитанной набат, поправка не должна
превышать на первой по-
ловине шкалы 0,1 ат, на
второй — 0,2 ат. Для ма-
нометров со шкалой на
15 ат поправка по всей
шкале не должна превы-
шать 0,4 ат. Эти допуски
Эталон Проверяемый манометр
даны ДЛЯ проверки ма- рис_ igg. Приспособление для проверки манс-
нометров при темпера- метра бензина в полевых условиях:
туре 4-15° С. 1 — резиновая груша, 2 — футляр, 3— винтовой зажим,
Манометр масла с 4 -шланг
приемником может быть
также проверен на прессе Рухгольца, для чего его приемник
укрепляется на коллекторе пресса. Порядок проверки манометра
с приемником такой же, как и простого манометра. Допустимые
поправки манометра с приемником не должны превышать при
температуре 4-15° 0,6 ат.
В полевых условиях, при отсутствии проверочных приборов,
проверку манометров бензина и масла можно производить по
эталону. Эталоном принято называть прибор, поправки ко-
торого известны. В данном случае эталонами должны служить
25
манометры бензина и масла, хорошо выверенные на точных про-
верочных установках и снабженные табличкой поправок.
Для проверки манометра бензина приспособление должно со-
стоять из резиновой груши большого размера 1 (рис. 18а), за-
ключенной в футляр 2 и снабженной винтовым зажимом 3. Груша
должна быть соединена со шлангом 4, на котором уста-
навливаются два штуцера: один для эталона и другой для про-
веряемого прибора. Сжимая грушу, можно увеличить давление
до 1 ат, что в данном случае вполне достаточно, и сличить по-
казания прибора и эталона.
Для проверки манометра масла надо иметь приспособление,
схема которого показана на рис. 186. Это приспособление состоит
из толстостенного металлического цилиндра 1, к внутренней по-
верхности которого притерт металлический поршень 2, который
может перемещаться по цилиндру при помощи винта 3. Цилиндр
имеет два нарезных отлерстия для ввинчивания штуцеров мано-
метров масла—эталона и проверяемого. Цилиндр заполняется ма-
3талон Проверяемый манометр
Рис. 186. Приспособление для проверки мано-
метра масла в полевых условиях:
1 — металлический цилиндр, 2 — поршень, 3 — винт
шинным маслом, манометры ввертываются в отверстия, затем
с помощью винта, при горизонтальном положении, создается
давление масла и сличаются показания эталона и проверяемого
прибора.
С помощью описанного приспособления можно получить
очень большие давления, до 100 и выше атмосфер.
При проверке приборов по эталону поправки находятся по
следующему правилу.
Круглые значения давлений создаются по эталону, опреде-
ляется поправка проверяемого прибора относительно эталона и
затем к полученной поправке алгебраически придается поправка
эталона.
Например, показания эталона 3,0 ат. Показания проверяе-
мого манометра 2,8 ат. Таким образом, поправка проверяемого
прибора относительно эталона будет 3,0—2,8 = 4*0,2 ат. По-
правка эталона для деления 3,0 ат — 0,1 ат. Следовательно, дей-
ствительная поправка проверяемого прибора: +0,24-(—0,1 ат)=
= 4- 0,1 ат.
Приводим примерный образец проверочного листа для про-
верки манометра масла по эталону.
26
Проверочный лист № 35
Манометр масла № 104
Эталон № 593
24 августа 1938 г. Температура + 15°
При повышении давления При понижении давления
показа- ния эталона показа- ния прове- ряемого прибора поправка относи- тельно эталона поправка эталона поправка показа- ния эталона показа- ния прове- ряемого прибора поправка относи- тельно эталона поправка эталона поправка
1 1,2 — 0,2 + 0,1 — 0,1 1 1,2 — 0,2 -о,1 — 0,3
2 2,3 — 0,3 + 0,1 — 0,2 2 2,2 — 0,2 0,0 — 0,2
6 5,8 + 0,2 -0,1 + 0,1 5 5,0 0,0 — 0,1 — 0,1
Проверку производил: (подпись)
5. Разборка, сборка и регулировка манометров
Разборка манометров производится в тех случаях, когда
при проверке они вовсе не дают показаний или их поправки
выходят из существующих до-
пусков. Разборка также произ-
водится при обнаружении в ра-
боте манометра большого застоя
или .явления скачкообразного
движения стрелки.
Разборка манометра может
быть полной и частичной. Пол-
ная разборка производится для
чистки механизма и замены по-
врежденных деталей. Частичная
разборка производится, главным
образом, для регулировки и сво-
дится к вскрытию корпуса при-
бора, чтобы получить доступ
к регулировочным деталям.
Разборка должна происхо-
дить в определенной последова-
тельности с обязательным соблюдением приводимых ниже правил.
Разборка манометра любого типа должна начинаться со снятия
стекла. Если разбирается манометр старого типа (с крышкой),
то прежде всего отвинчиваются винты крышки, и крышка сни-
мается, легко освобождая стекло. У манометров нового типа
для снятия стекла надо предварительно снять пружинящее кольцо,
которым укрепляется стекло. Снимать кольцо надо осторожно,
вводя между выступом корпуса и местом соединения кольца
лезвие часовой отвертки и отжимая -кольцо к центру прибора.
Сняв пружинящее кольцо, снимают стекло; при этом надо ста-
27
Рис. 19. Как снять стекло резино-
вым присосом
раться не повредить резиновую прокладку, которая помещена
под стеклом. Очень удобно снимать стекло резиновым присосом
(рис. 19). Затем снимают стрелку прибора. Стрелку надо снять
так, чтобы не повредить ее футор и не погнуть ось. Для этого
Рис. 20. Как снять стрелку
двумя часовыми отвертками, как показано на рис. 20,
равномерно
пользуются
медленно и
отжимая вниз концы ручек отвертки.
После снятия стрелки снимается
шкала, для чего вывертывается
винт, крепящий ее к основанию
трубки Бурдона. Этим ограничи-
Рис. 22. Расштифтовка волоска
Рис. 21. Вывертывание винта
тяжка
вается частичная разборка манометра, так как доступ к меха-
низму прибора для регулировки имеется.
Сняв шкалу, приступают к разборке механизма манометра.
Для этого прежде всего вывинчивается винт, крепящий тяжок
к наконечнику трубки Бурдона (рис. 21), и два винта, крепящие
нижнюю платину к основанию трубки Бурдона; после этого весь
механизм вынимается из корпуса, затем освобождается конец
волоска из колонки, в которой он заштифтован. При помощи
плоскогубцев штифт выталкивается (рис. 22), и корцангами выни-
мается конец волоска из отверстия (рис. 23).
2S
После того как волосок освобожден, вывертываются винты,
крепящие верхнюю платину, и платина, если ее поднять вверх,
легко снимается.
Наконец, снимаются трибка с
с сектором.
Если есть необходимость в
снятии волоска с трибки, а это
бывает, главным образом, в том
случае, когда трибка нуждается
в чистке или замене, волосок
снимается при помощи двух ча-
совых отверток.
Конец трибки зажимают в руч-
ные часовые тисочки, последние
зажимают в настольные тиски
и, подведя лезвия двух отверток
под колодку волоска, плавным,
равномерным движением подни-
мают колодку волоска вверх
(рис. 25). Эту операцию надо про-
изводить очень осторожно, так
волоском (рис. 24) и ось сектора
как в противном случае, напри- рнс 23 Вынимание
конца волоска
мер, если отвертка сорвется, во-
лосок может быть испорчен.
Для чистки детали передающего механизма опускаются
в грозненский бензин, после чего чистятся порошком мела *.
Рис. 24. Как снять трибку
Рис. 25. Как снять волоски с оси трибки
Для чистки мелом применяются часовые щетки (рис. 26) и
чистые мягкие тряпки.
Для выявления дефектов необходимо осмотреть детали пе-
редающего механизма. Особое внимание надо обращать на целость
зубьев сектора и трибки, а также на концы осей сектора и
трибки. Дырочки на концах тяжка не должны быть растянутой
формы и по диаметру превышать диаметр винтов, так как от
1 Кроме волоска.
29
этого возникает мертвый ход в передающем механизме. Пов-
режденные детали должны быть исправлены или заменены новыми.
Если прибор до раз-
борки совсем не давал
показаний, а в передаю-
щем механизме значи-
тельных дефектов не об-
наружено, то это значит,
что причина в неисправ-
ности трубки Бурдона.
Трубка Бурдона может
быть негерметична или
может быть засорен ее
штуцер. В первом случае
трубка должна быть за-
менена; во втором — шту-
цер должен быть про-
чищен.
Штуцер прочищается
бензином с помощью тон-
кой стальной проволоки.
. Сборка прибора про-
изводится в обратной по-
следовательности.
Рис. 26. Чистка деталей Прежде всего на триб-
ку надевают волосок. Де-
лается это так, как показано на рис. 27, при помощи корцангов,
с соблюдением большой осторожности. Трибка устанавливается
Рис. 27. Надевание волоска
на нижнюю платину так,
чтобы витки волоска шли
по часовой стрелке, если
смотреть сверху. Конец
Рис. 28. Заштифтовка волоска
волоска корцангами вставляется в отверстие колонки и заштиф-
товывается при помощи плоскогубцев (рис. 28).
После этого устанавливается сектор с таким расчетом, чтобы
зубья его сцеплялись с зубьями трибки на расстоянии одной
30
трети дуги сектора от ее левого края, если смотреть сверху
(рис. 29). После установки сектора надевается верхняя платина,
оси трибки и сектора помещаются в подшипнике на верхней
платине и винты завинчиваются.
Механизм прибора укрепляется на основании трубки Бурдона;
надевается шкала и стрелка; после этого приступают к проверке
работы и регулировке прибора.
При регулировке манометров надо помнить о следующем.
Одним из основных назначений передающего механизма мано-
метров является преобразование незначительных деформаций
трубки Бурдона в значительно большие перемещения конца
стрелки. Отношение линейного смещения конца стрелки к ли-
Рис. 29. Сцепление се-
ктора с трибкой
Рис. 30. Схема передающего механизма:
а — длина плеча хвоста сектора, Ь — длина тяжка,
а — угол
нейному смещению свободного конца трубки Бурдона называется
передаточным числом передающего механизма.
Это передаточное число зависит от соотношения между
плечами рычагов передающего механизма и углами между
ними, а поэтому может быть изменено довольно простыми дей-
ствиями. Изменение передаточного числа в целях уменьшения
поправок прибора и называется регулировкой.
Работа по регулировке манометров полностью зависит от
характера поправок, обнаруженных при проверке. Поправки
могут иметь следующий характер:
1) угловая величина и знак поправок одинаковы на всех де-
лениях шкалы;
2) поправки имеют одинаковый знак, но увеличиваются
с увеличением показаний;
3) поправки меняют знак, т. е. переходят с минуса на плюс
или с плюса на минус.
81
В первом случае исправление показаний прибора произво-
дится перестановкой стрелки без всяких изменений в переда-
ющем механизме.
На проверочном приборе в манометр сообщается давление,
равное какому-либо круглому значению, стрелка снимается
и устанавливается на соответствующее деление шкалы.
Если характер поправок соответствует второму случаю,то регу-
лировка достигается изгибанием дугообразного рычага сектора.
Изгибание этого рычага вызывает изменение плеча а (рис. 30)
сектора. При сгибании дугообразного рычага плечо а умень-
шается, а при разгибании увеличивается.
Следовательно, если поправки имеют знак минус, т. е. при-
бор показывает больше, чем надо, и растут с повышением да-
вления, то дугообразный рычаг необходимо разогнуть.
Если же поправки имеют противоположный характер, то
дугообразный рычаг необходимо согнуть. Сгибание рычага
должно производиться очень осторожно и на небольшие вели-
чины, так как иначе он может сломаться.
Может возникнуть случай регулировки путем комбинации
двух способов, т. е. перестановкой стрелки и сгибанием рычага.
Это произойдет тогда, когда поправки с одним знаком будут
очень велики. В этом случае их можно сразу уменьшить соот-
ветствующей перестановкой стрелки, а затем регулировать сги-
банием рычага.
Если характер поправок соответствует третьему случаю,
т. е. поправки с увеличением давления изменяют знак, то пер-
вые два способа положительного результата не дадут. В этом
случае происходит несоответствие передаточного отношения
и поэтому прежде всего необходимо преобразовать его, т. е.
привести поправки к одному знаку.
Передаточное число зависит от угла а (см. рис. 30). Вслед-
ствие изменения угла а в процессе работы манометра переда-
точное число — величина не постоянная.
Для приведения поправок к одному знаку изменяют началь-
ное значение угла а, что может быть сделано перемещением
оси сектора относительно конца трубки Бурдона или поворотом
всего сектора.
Если нижняя платина прибора имеет возможность повора-
чиваться, то действуют ею, если же манометр не имеет такого
приспособления, то этот же эффект может быть достигнут изме-
нением длины тяжка Ь.
При наличии поправок, переходящих с плюса на минус, надо
сделать так, чтобы передаточное число вначале было большим,
а затем уменьшалось, т. е. угол а необходимо уменьшить. В этом
случае платина поворачивается против хода часовой стрелки
или укорачивается (сгибается) тяжок Ь.
При поправках, переходящих с минуса на плюс, действуют
в обратном порядке.
Бывают случаи, когда манометры не поддаются регулировке,
т. е. не удается добиться допустимых поправок. Обычно это
82
является следствием непригодности трубки Бурдбйа, которая
потеряла необходимые ей упругие качества. Особенно часто это
наблюдается в манометрах, долго работавших под недопустимыми
давлениями.
После регулировки манометр окончательно собирается и за-
крывается стеклом. При сборке манометра бензина в герметич-
ном корпусе необходимо добиться его герметичности, что до-
стигается резиновой прокладкой под стеклом и установкой
пружинящего кольца на специальную невысыхающую замазку.
После установки стекла герметичность корпуса необходимо про-
верить.
6. Монтаж и эксплоатация манометров
Монтаж манометров на самолете производится, главным
образом, при замене дефектного прибора новым или после
регулировки снятого с самолета прибора.
Приборная доска
Рис. 32. Крепление прибора
к приборной доске крепеж-
ным кольцом
Рис. 31. Крепежное кольцо
Манометры бензина и масла устанавливаются на приборной
доске летчика, в группе моторных приборов. На тяжелых мно-
гомоторных самолетах, на которых имеется кабина бортового
авиатехника, манометры устанавливаются на приборной доске
в кабине борттехника, вместе с другими моторными приборами.
Большинство манометров имеет стандартный корпус и уста-
навливается на приборную доску при помощи стандартного кре-
пежного кольца (рис. 31) диаметром 60 мм (стандарт 1).
Крепежное кольцо устанавливается на задней стороне при-
борной доски (рис. 32) и крепится к ней при помощи трех
винтов. Разметка отверстий для винтов в приборной доске
3 Авиационные приборы. 4.1 33
производится по кольцу в таком положении, когда его концы
имеют зазор в 3 мм.
Для этого удобно иметь шаблон—металлическую пластинку
шириной в 3 мм, которая вкладывается между концами кольца,
после чего кольцо зажимается и по нему производится разметка
отверстий. При выполнении этого правила разметки прибор
будет хорошо зажиматься кольцом.
После установки кольца прибор вставляется в кольцо и за
жимается четвертым винтом, которым кольцо стягивается.
Затяжной винт, в отличие от винтов установочных, обычно
имеет цилиндрическую гоповку. Для того чтобы снять прибор,
достаточно несколько отвернуть зажимной винт.
Манометры соединяются с системами бензине- и маслопита-
ния при помощи трубок из красной меди. Один из концов
этой трубки присоединяется к штуцеру манометра, а другой—
к соответствующему месту системы.
Трубка, соединяющая манометр масла, окрашивается, как и
вся система смазки, в коричневый цвет; трубка, соединяющая
манометр бензина, как и вся система питания горючим,—в желтый.
Зная эти цвета, легко найти трубопроводы к манометрам
среди большого количества всякого рода трубопроводов на
самолете.
Проводка трубопроводов от мотора к манометру должна
отвечать следующим требованиям:
1) трубопровод должен быть вполне герметичен на всем его
протяжении; соединения на концах трубопровода должны бьпь
выполнены также герметично;
2) трубопровод не должен иметь вмятин и резких перегибов,
так как это может вызвать неправильность в работе маноме-
тров и даже отказ их; изгибы трубопровода должны иметь ра-
диус не менее 50 мм-,
3) трубопровод должен быть надежно укреплен к фюзеляжу
самолета при помощи хомутиков, расположенных друг от друга
на расстоянии 300 мм.
Для достижения герметичности соединения трубопровода со
штуцером манометра надо поступать следующим образом. При
монтаже манометров нового типа (в стандартном корпусе) конец
трубопровода тщательно обрезается, после чего на него наде-
вается специальная гайка (см. рис. 8). Затем обрез трубопровода
развальцовывается при помощи специального приспособления
на угол, примерно, в 70°.
Развальцованная часть трубопровода накладывается на шту-
цер манометра и прижимается к нему специальной гайкой
(см. рис. 8).
При монтаже прибора старого типа на конец трубопровода
надевается гайка 12 (см. рис. 6), а затем к трубопроводу при-
паивается патрубок 13.
После этого патрубок прижимается к штуцеру манометра
при помощи гайки 12. Под фланец патрубка необходимо по-
местить кожаную прокладку.
34
Проверка герметичности соединения может быть произведена
следующим образом. Отсоединяется патрубок от двшателя
и через свободный конец трубопровода создается некоторое
давление. Давление должно быть создано при помощи приспосо-
бления (см. рис. 18а) для проверки манометров по эталону. Си-
стема считается герметичной, если показание манометра не из-
менится в течение минуты на величину, не превышающую до-
пустимой инструментальной поправки (для манометра бензина
± 0,02 ат, для манометра масла—0,4 ат).
При монтаже манометра бензина в герметичном корпусе вто-
рой (верхний) штуцер его должен быть присоединен к тому
месту двигателя, куда подается горючее.
Рис. 33. Монтаж приемника манометра масла к но-
совой части картера
Эта проводка должна быть выполнена тоже вполне герме-
тично.
Монтаж манометра масла с приемником производится следу-
ющим образом. После того как в приборной доске прорезано
отверстие и установлено крепежное кольцо, приемник проде-
вается в отверстие приборной доски и по фюзеляжу протаски-
вается к месту крепления. Это протаскивание связано с большими
трудностями, так как на многих самолетах приходится прорезать
пожарные перегородки *, а также огибать различные предметы
и части самолета (баки с горючим и пр.).
Приемник крепится к специальному штуцеру в системе смазки
при помощи монтажной гайки, прилагаемой к прибору. На
рис. 33 показана схема установки приемника манометра масла
в передней части картера двигателя.
После закрепления приемника измеритель устанавливается
на приборной доске и трубопровод крепится к частям самолета.
Трубопровод крепится хомутиками, причем в местах крепления
1 После того как приемник прибора пройдет через перегородку, на дырку
необходимо сделать металлическую заплату.
3* Во
рекомендуется надевать на трубопровод резиновую трубку для
предохранения его от перетирания при вибрации.
При эксплоатации манометров масла обычного типа при
низких температурах необходимо заполнять соединительный
трубопровод специальной незамерзающей жидкостью. Эта жид-
кость составляется из спирта и глицерина (30% спирта и 70% гли-
церина).
Если этого не сделать, то при работе двигателя масло,
заполнив соединительный трубопровод, при низкой температуре
загустеет или даже замерзнет.
В этих условиях передача давления на манометр будет
затруднена или вовсе прекращена.
В остальном эксплоатация манометров на самолете сводится
к систематическому наблюдению за целостью и герметичностью
трубопровода и соединений. Судить о работе манометров можно
при запуске и работе двигателя на земле.
Если показания манометра явно не соответствуют режиму
работы двигателя, то это говорит о дефектах прибора или
соединительного трубопровода.
Снимать манометр с самолета надо только в том случае,
если определенно известно, что ни двигатель, ни соединитель-
ный трубопровод не влияют на работу манометра.
Проверка манометров должна производиться в сроки, сов-
падающие со снятием мотора для чистки.
В отдельных случаях проверка и замена манометра новым
производится по просьбе летчика или авиатехника, указываю-
щего на неправильную работу манометра.
ГЛАВА II
АВИАЦИОННЫЕ ТЕРМОМЕТРЫ
НЕОБХОДИМОСТЬ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ В СИСТЕМЕ
ДВИГАТЕЛЯ И НАЗНАЧЕНИЕ ТЕРМОМЕТРОВ
При сгорании горючей смеси в цилиндрах авиационных
двигателей температура достигает 1600—2000°. Таким образом,
создаются условия для сильного нагревания главнейших дета-
лей двигателя. Высокая температура, как известно, вызывает
деформацию металлических деталей и уменьшает их твердость
(крепость).
Отсюда ясна необходимость охлаждения авиационных двига-
телей.
По системе охлаждения двигатели делятся на двигатели
с жидкостным охлаждением и двигатели с воздушным охла-
ждением.
В качестве охлаждающих жидкостей применяются вода и
гликоли (гликольэтилен и др.).
Жидкость при помощи помпы циркулирует по специальной
системе, омывает наружные стенки цилиндров и, нагреваясь,
отнимает от них тепло. После этого жидкость поступает в ради-
атор, где охлаждается, и затем вновь подается в двигатель.
Двигатели с воздушным охлаждением имеют особое распо-
ложение цилиндров (главным образом, звездообразное), и наруж-
ные стенки цилиндров имеют ребристую поверхность. Эти
мероприятия обеспечивают охлаждение авиадвигателя встречной
струей воздуха.
Температура двигателя влияет на его работу. От темпера-
туры, во-первых, зависит мощность двигателя, во-вторых, при
некоторых значениях температур двигатель вовсе не может
работать. О температуре двигателей с жидкостным охлажде-
нием можно судить по температуре охлаждающей жидкости,
а также по температуре смазывающего двигатель масла.
Температура двигателей воздушного охлаждения опреде-
ляется, во-первых, непосредственным измерением температуры
37
головок цилиндров и, во-вторых, по температуре смазываю-
щего масла.
Измерение температуры масла имеет также и самостоятель-
ное значение.
Нормальная смазка трущихся частей может иметь место
только при определенной температуре масла. Если температура
масла чрезмерно высока, масло начинает гореть, и образую-
щиеся при этом продукты горения засоряют трущиеся поверх-
ности. Это явление, во-первых, увеличивает расход масла,
во-вторых, увеличивает трение. При слишком низкой темпе-
ратуре масло густеет, внутреннее трение увеличивается и
теряется смысл употребления смазки.
В некоторых типах авиационных двигателей измеряется
температура . воздуха в карбюраторе. Температура в карбю-
раторе влияет на испарение горючего, а следовательно, на каче-
ство горючей смеси.
Для измерения температуры охлаждающей жидкости, масла,
головок цилиндров и карбюратора необходимо иметь специаль-
ные приборы, называемые авиационными термометрами.
Термометр обязательно должен быть дистанционным при-
бором, т. е. таким, который может передавать показания на
некоторое расстояние, определяемое удалением двигателя от
кабины пилота. Принципы построения термометров могут быть
различные. В настоящее время наибольшее распространение
имеют термометры с низкокипящей жидкостью и электрические.
Диапазон температурных шкал термометров зависит от их на-
значения, т. е. от того, для чего предназначен данный термометр.
Нормальные значения температур охлаждающей жидкости,
масла, головок цилиндра и карбюратора обычно указываются
в формулярах двигателей.
1. Жидкостные термометры (аэротермометры)
А. Низкокипящие жидкости и их свойства
Низкокипящими жидкостями называются жидкости, точка
кипения которых находится в пределах от +31 до —35°. Для
построения аэротермометров чаще всего применяют две низко-
кипящие жидкости, а именно: этилхлорид (хлористый этил) или
метилхлорид (хлористый метил).
Этилхлорид (С2Н5С1) — бесцветная жидкость с приятным
эфирным запахом. Точка кипения этилхлорида + 13,1°, точка
плавления — 138,7°. Удельный вес при 0°—0,9214. При комнатной
температуре может храниться только в герметически закрытом
сосуде. В продажу поступает в герметически закрытых стеклян-
ных ампулах.
Давление насыщенных паров1 этилхлорида, в зависимости от
температуры, выражается следующей таблицей.
1 Насыщенным паром называется пар, образующийся над поверхностью
жидкости в герметично закрытом сосуде.
88
Температура в градусах Давление в мм рт. ст. Температура в градусах Давление в мм рт. ст.
— 30 110,24 + 40 1 919,58
— 20 187,55 50 2 579,40
— 10 302,09 60 3 400,54
0 465,18 70 4 405,03
+ 10 691,11 80 5614,11
20 996,23 90 7 047,51
30 1 398,99 100 8 722,76
Определим диапазон D давлений насыщенных паров этил-
хлорида при нагревании от 0 до 100°:
D = 8 722,76 - -465,18 = 8 257,58 мм рт. ст.
В переводе на технические атмосферы это дает:
8 257,58 .. о п
= 11,2 ат.
D<" ~ 735,5
Метилхлорид (СНЯС1) при комнатной температуре — горючий
бесцветный газ с приятным эфирным запахом. Точка кипения
метйлхлорида —24,09°, точка плавления —91,5°. Удельный вес
при 0°С —0,954. Храниться может только в толстостенной гер-
метически закрытой посуде.
Давление насыщенных паров метилхлорида в зависимости от
температуры дается в следующей таблице.
• Температура в градусах Давление в мм рт. ст. Температура в градусах Давление в мм рт. ст.
0 1885 70 13 551
10 2 723 80 16 928
20 3 659 90 20 845
30 4 023 100 25397
40 6513 110 30 480
50 8 459 120 36342
60 10 814 130 42944
Определим диапазон давления D насыщенных паров метил-
хлорида при нагревании от 0 до + 100°.
D = 25 397 — 1 885 = 23 492 мм рт. ст.
В переводе на технические атмосферы это дает:
п 23 492 п__________________________
и„ = с =31,9 ат.
ат 735,5 ’
Таким образом, давление, развиваемое насыщенными парами
метилхлорида при нагревании от 0 до 100°, больше давления,
89
развиваемого насыщенными парами этилхлорида, почти в 3 раза-
Это обстоятельство имеет важное значение при выборе низко
кипящей жидкости для аэротермометра. Применение метилхло-
рида более выгодно, так как дает возможность получить боль-
шую измеряемую силу, а следовательно, и большую чувстви
тельность прибора.
Для более полной характеристики метилхлорида и этилхло-
рида необходимо знать критическую температуру насыщенных
паров этих жидкостей. Критической температурой называется
такая предельная температура, при которой плотность насы-
щенного пара и жидкости становится одинаковой, причем совер-
шенно стирается граница между жидкостью и паром. Давление,
которое развивается при этой температуре, называется крити-
ческим давлением.
Если нагревать испаряющуюся в герметически закрытом
сосуде жидкость выше критической температуры, то давление
ее возрастает резкими скачками.
Критическая температура и критическое давление этил-
и метилхлорида определялись несколько раз различными уче-
ными, причем цифры каждый раз получались различными.
Наиболее поздние определения дали следующие результаты:
Критическая температура Критическое давление ат •
Этилхлорид 187,2° 52
Метилхлорид .... 153,2° 66
Критическая температура жидкости в термометре определяет
степень применения данного прибора, т. е. такой термометр не
может применяться для измерения температур, близких к кри-
тической температуре его жидкости.
В жидкостных термометрах, предназначенных для измерения
температур, превышающих критические температуры этил-
и метилхлорида, вместо низкокипящей жидкости применяется
ацетон. Ацетон — бесцветная жидкость с запахом груши. Точка
кипения ацетона +56°, точка плавления —94,9°. Зависимость
давления насыщенных паров ацетона от температуры выражается
следующей таблицей.
Температура в градусах Давление в мм рт. ст. Температура в градусах Давление в мм рт. ст.
- 5 53 + 80 1611
0 70 + 100 2 797
+ 20 186 + 120 4 547
+ 40 425 + 140 6974
+ 60 860
40
Как видно из таблицы, давление насыщенных паров ацетона
значительно меньше давления насыщенных паров этил- и метил-
хлорида при тех же температурах.
Критическая температура для ацетона 232,6° при критиче-
ском давлении 52,2 ат.
Б. Принцип устройства жидкостных термометров
(аэротермометров)
Жидкостные термометры, или аэротермометры, состоят из
трех основных частей: приемника, соединительного трубопровода
и измерителя (манометра) со шкалой в градусах Цельсия. Эти
приборы основаны на прин-
ципе измерения давления на-
сыщенных паров низкокипя-
щей жидкости, которое зави-
сит от температуры. Принци-
пиальная схема жидкостного
аэротермометра показана на
рис. 34.
Приемник 1 представляет
собой цилиндрический сосуд,
изготовленный из теплопро-
водного прочного материала,
заполненный низкокипящей
жидкостью. Жидкость должна
иметь в приемнике свободную
поверхность, т. е. приемник
должен быть заполнен с та-
ким расчетом, чтобы при ма-
ксимальных рабочих темпера-
турах жидкость не заполняла
всего объема. Необходимо так-
же, чтобы при тех же усло-
виях вся жидкость в прием-
нике не обращалась в пар, так
как такой пар уже не будет
насыщенным.
Установлено, что для выполнения этих требований приемник
надо заполнять, примерно, на половину его объема.
С помощью соединительного трубопровода 2 верхний конец
приемника соединяется с трубкой Бурдона измерителя. Трубо-
провод состоит из металлической (обычно медной) трубки
с небольшим внутренним диаметром.
Для аэротермометров с этилхлоридом внутренний диаметр
трубки равен 1—1,5 мм-, для аэротермометров с метилхлоридом
употребляется трубка с внутренним диаметром 0,2—0,3 мм.
Весь трубопровод и трубка Бурдона заполняются специальной,
передающей давление, жидкостью или той же жидкостью,
которая находится в приемнике. Передающая жидкость не
а
Рис. 34. Принципиальная схема жидко-
стного аэротермометра:
1—приемник, 2—трубопровод, 3— измеритель
должна вступать в химическую реакцию с жидкостью, находя-
щейся в приемнике, и ее парами. Кроме этого, передающая
жидкость должна иметь вязкость, исключающую возможность
вытекания ее из трубопровода, но не понижающую скорости
передачи давления, при низких температурах, и незначительный
коэфициент температурного расширения.
Измеритель 3 представляет собой манометр с трубкой Бур-
дона, рассчитанной на максимальное давление насыщенных
паров при температурах, на которые предназначен аэротермо-
метр. Шкала измерителя нанесена в делениях, соответствующих
градусам температуры по шкале Цельсия в диапазоне, опре-
деляемом назначением данного аэротермометра.
Работа жидкостных аэротермометров происходит следующим
образом. При изменении температуры приемника насыщенные
пары жидкости, заключенные в нем, развивают давление, со-
ответствующее температуре. Это давление передается во все
стороны, а значит, и на жидкость в трубопроводе. Передаю-
щая жидкость передает давление в трубку Бурдона. Трубка
Бурдона деформируется, приводит в движение передающий
механизм, в результате чего стрелка занимает на шкале место,
соответствующее температуре насыщенных паров, или, что все
равно, температуре приемника.
В. Материальная часть жидкостных термометров
а) Аэротермометр для измерения температур воды и масла
(этилхлоридовый). Общий вид аэротермометра показан на
Рис. 35. Аэротермометр с этилхлоридом
рис. 35, разрез — на рис. 36. Приемник изготовлен из латун-
ной трубки 1, к которой припаяна головка 2. Другой конец
приемника закрыт латунной пробкой, в которой имеется нарез-
ное отверстие, закрытое винтом 3. Для герметичности под винт
положена свинцовая прокладка и снаружи он опаян оловом.
Через головку 2 в приемник проходит медная трубка с внутрен-
ним сечением 1 мм, изогнутая, как показано на рисунке. Го-
ловка имеет фланец, допускающий крепление приемника к со-
ответствующему месту двигателя при помощи гайки 4, Внутрен-
ность приемника заполняется, приблизительно до половины,
этилхлоридом. Заполнение производится через отверстие
в пробке, закрываемое винтом 3.
Трубопровод изготовлен из медной трубки 5 с наружным
диаметром 3 мм и внутренним диаметром около 1 мм. С внеш-
Рис. 36. Аэротермометр с этилхлоридом. Общий вид механизма и разрез:
1 — латунная трубка приемника, 2 — головка приемника, 3 — винт, закрывающий отверстие,
4 — гайка приемника, 5— трубопровод, 6 — соединительная муфта, 7 — трубка Бурдона, 8 — осно-
вание трубки, & — аппендикс
ней стороны трубопровод обычно никелируется. Концы трубо-
провода припаяны серебряным припоем к головке приемника и
к штуцеру измерителя.
Трубопровод может иметь на себе соединительную муфту 6.
Такие муфты применяются только в тех случаях, если трубо-
провод составлен из двух частей. Пайка соединительной муфты
производится серебряным припоем.
Трубопровод заполняется передающей жидкостью, составлен-
ной из глицерина (75%), винного спирта (20%) и воды (5%).
Измеритель представляет собой манометр с трубкой
Бурдона 7, одним концом припаянной к основанию 8. Трубка
48
Бурдона через штуцер и канал в основании соединена с трубо-
проводом и заполнена той же передающей жидкостью. Свобод-
ный конец трубки имеет так называемый аппендикс 9, через
который производится заполнение трубки и трубопровода
передающей жидкостью. Передающий механизм измерителя
ничем не отличается от передающего механизма манометра.
Корпус измерителя изготовляется из бакелита (пласт-
масса) и имеет 4 ушка для крепления к приборной доске.
Шкала измерителя протарирована в градусах Цельсия от 40
до 110° Ч Деления нанесены через 5е, оцифровка—через 20°. Все
цифры шкалы и деления, а также конец стрелки покрыты све-
тящейся массой. Корпус измерителя закрывается стеклом, поло-
Рис. 37. Аэротермометр с метилхлоридом
женным на резиновую прокладку и закрепленным пружинящим
кольцом.
Вес прибора, в зависимости от длины трубопровода,
колеблется от 550 до 1500 г.
б) Аэротермометр для измерения температур воды и масла
(метилхлоридовый). Общий вид термометра показан на рис. 37,
разрез — на рис. 38. Приемник состоит из латунной трубки
диаметром 10 мм и длиной 100 мм. Один конец трубки на-
глухо закрыт, а другой имеет головку 1 с фланцем 2 и гайкой 3.
Эти детали служат для крепления приемника к соответствую-
щему месту авиадвигателя. Через головку в приемник проходит
конец трубопровода 4. Приемник заполняется до определенного
уровня метилхлоридом.
Трубопровод соединяет приемник с измерителем и пред-
ставляет собой медную капиллярную трубку с внутренним диа-
метром около 0,35 мм. Трубопровод заключен в медную
1 Получить шкалу с делениями ниже 40° нельзя, так как давление насыщен-
ных паров этилхлорида при температуре ниже +40° весьма невелико,
44
Рис. 38. Общий вид аэротермометра с метилхлоридом:
головка, 2 — фланец, 3 — гайка приемника, 4 — конец трубопровода, 5 — оплетка, 6 — двойная оплетка (броня), 7 — трубка Бурдона, 6 — •снование
трубки, 9 — аппендикс, 10 — гребешок, 11 — винты для регулировки
оплетку 5, предохраняющую его от повреждений. В местах со-
единений с приемником и измерителем трубопровод защищен
дополнительной оплеткой (броней) 6. Весь трубопровод за-
полнен метилхлоридом.
Измеритель состоит из трубки Бурдона 7, одним концом
припаянной к основанию 8. Через канал в основании трубка
Бурдона соединена с трубопроводом и также заполнена метил-
хлоридом. Трубка Бурдона имеет аппендикс 9, через который
вся система прибора заполняется метилхлоридом. Над трубкой
Рис. 39. Аэротермометр для гликоля
Бурдона помещен гребешок 10 с винтами 11. Эти винты служат
для регулировки деформаций трубки Бурдона, чем достигается,
во-первых, регулировка показаний измерителя и, во-вторых,
равномерность делений шкалы.
Передающий механизм измерителя аналогичен механизму
манометра в стандартном корпусе.
Шкала прибора протарирована в градусах Цельсия от О
ДО +125°. Деления нанесены через 5° и оцифрованы через 25°.
Все деления, цифры, а также конец стрелки покрыты светя-
щейся массой.
Корпус измерителя стандартный (стандарт 10=60 мм),
бакелитовый или алюминиевый. Корпус закрывается стеклом,
46
под которым подложена резиновая прокладка. Сверху стекло
закрепляется зажимным кольцом. К каждому прибору этого
типа прилагается крепежное кольцо диаметром 60 мм для кре-
.пления прибора на приборной доске. Термометры различаются
по длине трубопровода. Выпускаются термометры с трубопро-
водом в 6, 8 и 14 м.
Вес прибора зависит от длины трубопровода, так, напри-
мер, аэротермометр с трубопроводом в 6 м весит 600 г, а с трубо-
проводом в 14 м— около 1200 г.
в) Аэротермометр для измерения температуры гликоль-
этилена (ацетоновый). Общий вид термометра показан на
рис. 39. Для охлаждения некоторых авиационных двигателей
вместо воды применяют высококипящую жидкость, например
гликольэтилен. Гликольэтилен имеет температуру кипения
+ 186°. Таким образом, шкала аэротермометра, предназначенного
для измерения температуры гликольэтилена, должна быть про-
тарирована для температур до +200°.
Получить такую шкалу у аэротермометров, заполненных
метилхлоридом или этилхлоридом, невозможно из-за низких
критических температур этих жидкостей.
Получить аэротермометр с требуемой шкалой оказалось
возможным, применив для его заполнения ацетон.
Аэротермометры с ацетоном по конструкции совершенно
одинаковы с аэротермометрами для воды и масла, заполнен-
ными метилхлоридом, с той лишь разницей, что вся система
их (приемник, трубопровод, трубка Бурдона) заполняется аце-
тоном.
Шкала этого аэротермометра протарирована от +50 до
+200°.
Г. Сравнительная характеристика, ошибки и проверка
аэротермометров
Аэротермометры для измерения температур воды и масла,
заполненные метилхлоридом, имеют следующие преимущества
перед аэротермометрами, заполненными этилхлоридом:
1. Шкала метилхлоридового аэротермометра тарирована от
0° и равномерна, что делает данный прибор более удобным
в эксплоатации.
2. Аэротермометр с метилхлоридом значительно чувстви-
тельнее этилхлоридового. Это объясняется тем, что давление
насыщенных паров метилхлорида выше, чем у этилхлорида, и,
кроме того, в аэротермометре с метилхлоридом отсутствует вяз-
кая передающая жидкость, которая, во-первых, понижает чув-
ствительность прибора, во-вторых, при продолжительной работе
аэротермометра вступает в химическую реакцию с низкокипя-
щей жидкостью, чем выводит прибор из строя.
3. Аэротермометр с метилхлоридом вполне пригоден для
эксплоатации на самолете при очень низких температурах
окружающего воздуха (—60°), в то время как аэротермометр
47
с этилхлоридом в этих условиях работать не может из-за за-
мерзания передающей жидкости.
4. На показаниях аэротермометра с метйлхлоридом меньше
сказывается изменение давления в корпусе измерителя, т. е.'
он имеет меньшую высотную ошибку, чем этилхлоридный
(см. ниже).
5. У аэротермометров с метилхлоридом трубопровод защи-
щен оплеткой, что значительно повышает его эксплоатапионную
прочность и облегчает технику монтажа.
Все перечисленные преимущества аэротермометра с метил-
хлоридом, естественно, привели к отказу от аэротермометров
с этилхлоридом и к переходу на производство аэротермомет-
ров с метилхлоридом.
Аэротермометр с ацетоном уступает аэротермометру с метил-
хлоридом в чувствительности и в высотной ошибке.
Кроме того, этот аэротермометр нельзя применять для из-
мерения температур воды и масла, т. е. область применения
его довольно ограничена.
Жидкостные аэротермометры имеют два рода ошибок: мето-
дические и инструментальные.
Методические, или высотные, ошибки возникают
от изменения давления в корпусе измерителя.
При тарировке шкалы измерителя в корпусе его имело
место какое-то давление, которое действовало на трубку Бур-
дона снаружи, чем несколько ограничивало деформации трубки.
Шкала, полученная при тарировке, будет верна только при
условии равенства давления в корпусе прибора давлению, ко-
торое было там при тарировке. Как известно, давление атмо-
сферы — величина непостоянная, и даже на уровне океана ме-
няет свою величину. Особенно же сильно давление умень-
шается при поднятии вверх. Таким образом, аэротермометрам
приходится работать в значительном диапазоне давлений, а сле-
довательно, в показаниях их возникает некоторая ошибка.
Определим примерное значение этой ошибки.
Предположим, что тарировка шкалы аэротермометра произ-
водилась при давлении в корпусе, равном 760 мм рт. ст., и
определим, какая ошибка возникает в показаниях аэротермо-
метра на высоте 6 000 м при температуре приемника +60°.
Определим разницу в давлениях. Известно, что при нормаль-
ных условиях давление на высоте 6000 м равно 254 мм рт. ст.
Таким образом, разница в давлениях будет 760—254 = 406 мм
рт. ст.
Давление насыщенных паров этилхлорида при f=+60°
равно 3400 мм рт. ст., но так как давление снаружи умень-
шилось на 406 мм рт. ст., то трубка Бурдона деформируется,
как при давлении 3 400 + 406 = 3 806 мм рт. ст. Таким образом,
аэротермометр покажет больше на некоторую величину, кото-
рая для нашего случая оказывается равной 7°. Ошибка нахо-
дится по графику зависимости давления насыщенных паров от
температуры.
48
Если рассчитать ошибку для метилхлоридового аэротермо-
метра, то оказывается, что при тех же условиях она будет
равна 2,5°.
Следовательно, ошибка от изменения давления в корпусе
измерителя значительно меньше у метилхлоридового аэротермо-
метра.
Если сделать корпус измерителя вполне герметичным, то
давление внутри корпуса будет изменяться от изменения тем-
пературы, т. е. ошибка в показаниях аэротермометра останется.
Определим величину ошибки от изменения температуры
воздуха в герметичном корпусе.
Зависимость между давлением и температурой при постоян-
ном объеме выражается уравнением Клапейрона:
PV=RT, (1)
где Р—давление;
V—объем;
R— газовая постоянная (для воздуха 29,27);
Т—абсолютная температура, т. е. температура, отсчи-
танная от абсолютного нуля (—273°).
Допустим, что при тарировке шкалы давление и темпера-
тура Р = 760 мм и Т= 288°.
При каких-то других условиях температура будет Тх и да-
вление Р,, а следовательно:
Py=RT{. (2)
Разделим (2) на (1):
А - А О)
Р т
или
Р, = р^-. (4)
По последней формуле можно вычислить давление в кор-
пусе аэротермометра, если известны начальные условия и новая
температура.
Сделаем расчет при условии, что при тарировке измерителя
давление в корпусе было Р=760 мм при температуре £=4-15°
или Т=273°+15°= 288°.
На высоте 6000 м температура воздуха при нормальных
условиях будет tx= — 24° или Т'1=273 — 24=249°.
Таким образом:
Р, = 760 = 654 мм рт. ст.
1 zoo
Следовательно, давление в корпусе измерителя уменьшится
на 760 — 654 = 106 мм рт. ст.
Сделанный расчет показывает, что при герметичном кор-
пусе измерителя давление в нем на высотах будет уменьшаться
4 Авиационные приборы. Ч 1 49
от понижения температуры, но уменьшение это будет невелико,
и ошибка в показаниях аэротермометра будет невелика.
При повышении температуры корпуса измерителя давление
в нем будет увеличиваться и также будет возникать ошибка
в показаниях, но с противоположным знаком.
Как вывод из всего сказанного следует, что корпусы изме-
рителей более выгодно иметь герметично закрытыми, так как
в этом случае изменение давления в них будет меньше, чем
в негерметичных, а следовательно, и ошибка в показаниях при-
бора будет также меньше.
Устранить эту ошибку можно путем выкачивания воздуха
из корпуса измерителя, но это связано с большими производ-
ственными трудностями и поэтому не делается.
При эксплоатации аэротермометров надо помнить, что на
высотах они показывают несколько больше действительной
температуры, причем ошибка в показаниях аэротермометра
с метилхлоридом, примерно, в два раза меньше, чем ошибка
аэротермометра с этилхлоридом при равных условиях.
Нижеприводимая таблица показывает зависимость жидко-
стных аэротермометров от давления в корпусе прибора.
'*****ХчЧ1^ Давление в корпусе прибора В ММ рт. ст. 560 360 160
Показания аэротермометра в градусах
Температура этил- метил- этил- метил- этил- метнл-
приемника в градусах хлорид хлорид хлорид хлорид хлорид хлорид
+ 20 + 26 + 25 + 30 + 26 + 34 + 29
+ 40 + 43 + 42 + 46 + 43 + 49 + 44
+ 60 + 63 + 61 + 65 + 62 + 67 + 63
+ 80 + 82 + 81 + 83 + 81 + 85 + 82
+ so 91 + 91 + 92 + 91 + 94 + 91
+ 100 +101 + 101 + 102 + 101 + 103 + 101
Инструментальные ошибки аэротермометров возни-
кают, главным образом, в измерителях, а так как последние
являются манометрами, то и ошибки у них те же, что и у мано-
метров, т. е. возникают от:
а) упругого гистерезиса и упругого последействия;
б) застоя;
в) регулировки;
г) влияния температуры.
Причины этих ошибок подробно рассмотрены в главе „Авиа-
ционные манометры", а потому мы здесь на этом останавли-
ваться не будем.
Кроме перечисленных ошибок, аэротермометры имеют еще
одну ошибку, свойственную только им.
Это так называемое запаздывание показаний, возникающее
от того, что для передачи давления насыщенных паров от
приемника на измеритель требуется некоторое время. Запазды-
50
вание показаний тем больше, чем длиннее соединительный трубо-
провод. Влияние длины трубопровода на показания аэротермо-
метра с этилхлоридом можно иллюбтрировать следующей та-
блицей:
Длина трубопровода 6 м 9 м 12 м 20 м
Время (в минутах), в течение кото- рого измеритель покажет 4-70° с до- пуском ± 1° при нагревании от + 60° 0,6 1,0 1,6 2,0
Кроме того, на запаздывание довольно сильно влияет низкая
температура. При очень низких температурах воздуха (—50°),
окружающего трубопровод,
аэротермометр, заполненный
этилхлоридом с передающей
жидкостью из спирта и гли-
церина, совсем отказывает из-
за замерзания передающей
жидкости. Аэротермометры с
метилхлоридом и ацетоном
имеют запаздывания значи-
тельно меньшие, нежели аэро-
термометры с этилхлоридом
(10—15 секунд в среднем).
Эти аэротермометры впол-
не удовлетворительно рабо-
тают при температурах — 50°
и ниже, т. е. на больших вы-
Рис. 40. Схема проверочной уста-
новки для аэротермометров:
1 — металлический сосуд, 2— электронагрева-
тель, 3 — приспособление для перемешивания
жидкости, 4 — ртутный термометр, 5 — про-
веряемый аэротермометр
сотах.
Проверка аэротер-
мометров. Для обнаруже-
ния инструментальных попра-
вок аэротермометры надо про-
верить.
Проверка аэротермометра заключается в сличении его пока-
заний с показаниями точного ртутного термометра.
Для проверки приемник аэротермометра и контрольный тер-
мометр должны быть помещены в сосуд с жидкостью (вода
или масло), температура которой может изменяться в необхо-
димых для проверки пределах.
В лабораторных условиях для проверки пользуются уста-
новкой, схема которой дана на рис. 40.
Эта установка состоит из металлического сосуда /, в ниж-
ней части которого установлен электронагреватель 2. В крышке
сосуда установлено приспособление 3 для перемешивания
жидкости в сосуде. Это приспособление необходимо для обе-
спечения равного распределения температуры. В крышке
4*
51
устроено также отверстие для установки контрольного ртут-
ного термометра 4 и приемника (или приемников) проверяемого
аэротермометра 5.
Сосуд заполняется водой или маслом н нагревается при по-
мощи электронагревательного прибора. В процессе нагревания
необходимо все время помешивать жидкость и при прохожде-
нии стрелкой аэротермометра главных делений шкалы делать
отсчет по контрольному прибору.
Достигнув наивысшей точки шкалы проверяемого прибора,
приступают к проверке на понижение температуры, для чего
сливают часть горячей жидкости и доливают сосуд холодной.
Проверка на понижение температуры производится по тем же
точкам, что и на повышение температуры. Перед отсчетом по
аэротермометру необходимо постукивать пальцем по его стеклу,
а также учитывать запаздывание показаний прибора, т. е. не
изменять температуру быстро.
Поправка находится как разность между истинной темпера-
турой и температурой, показываемой проверяемым прибором.
Результат проверки записывается в проверочный лист следу-
ющей примерной формы.
Проверочный лист № 201
Аэротермометр для воды и масла с этилхлоридом
№ 1042
2 августа 1938 г. Начато 10 час. 20 мин.
Окончено 11 час. 25 мин.
При повышении температуры При понижении температуры
। истинная температура в градусах показания аэротерм о- л етра в градусах поправка в градусах истинная температура в градусах показания аэротермо- метра в градусах поправка в градусах
40 38 +2 40 39 +1
50 47 +3 50 50 +0
60 57 +3 60 58 +2
70 68 +2 70 70 ч-0
80 77 +3 80 79 +1
90 89 4-1 90 90 +0
100 97 4-3
Примечание. Проверка производилась с выдержкой в 1—1,5 минуты
на каждой точке и с постукивание.! по стеклу прибора.
Стрелка движется без заеданий.
Проверку производил: (подпись)
После проверки определяются поправки аэротермометра и,
если они не выходят из существующих допусков, то прибор
годен для эксплоатации на самолете. Допуски на поправки раз-
личны для разных типов аэротермометров.
У аэротермометра для воды и масла с этилхлоридом инстру-
ментальная поправка должна быть не больше ±3° по всей
шкале.
У аэротермометра для воды и масла с метилхлоридом инстру-
ментальная поправка должна быть не больше ± 5° по всей
шкале.
У аэротермометра для гликоля с ацетоном инструменталь-
ная поправка не должна превышать:
на точке 50°..........................±8°
на точках 100 и 150°..................±6°
на точке 200°........................±10°
Гистерезис на точках 100 и 150° не должен превышать 3,5°.
В случае обнаружения при проверке поправок, превышающих
приведенные допуски, прибор не может быть допущен к экспло-
атации.
Приборы с поправками, превышающими допуски, подлежат
регулировке.
Д. Разборка, сборка и регулировка аэротермометров
Разборка аэротермометров производится с целью регули-
ровки показаний прибора, а также при выяснении причин не-
нормального движения стрелки по шкале (затирание и скачки)
или полного отказа прибора.
Для этих целей разбирается указатель аэротермометра; так
как указатель представляет собой манометр, то разборка его
производится по тем же правилам, что и разборка манометров.
Если после разборки окажется, что в измерителе отсутствуют
дефекты, могущие вызвать полный отказ прибора, то надо счи-
тать, что имеются повреждения в трубопроводе или трубке
Бурдона. Чаще всего эти повреждения заключаются в обрыве
трубопровода или негерметичности как трубопровода, так и
приемника или трубки Бурдона. В этих случаях прибор подле-
жит ремонту.
Чистка деталей измерителя аэротермометра, а также сборка
его производятся по тем же правилам, что и для манометров.
То же надо сказать и про регулировку прибора.
Е. Ремонт аэротермометра с этилхлоридом
В случае полного отказа аэротермометра надо предполагать,
что в системе приемник—трубопровод—трубка Бурдона произо-
шел разрыв или смятие трубопровода. Даже незначительная, не-
заметная на-глаз, трещина в системе аэротермометра выводит его
из строя. В этом случае аэротермометр подлежит капитальному
ремонту. В условиях мастерских парка возможен ремонт только
аэротермометров с этилхлоридом, прочие же аэротермометры
подпежат ремонту на заводе или же в специальных мастерских.
Капитальный ремонт аэротермометра заключается в полной
разборке всей системы, в проверке герметичности системы,
53
в пайке проводки, заполнении передающей жидкостью, запол-
нении приемника и его пайке и в сборке всего прибора.
После ремонта необходимы проверка и регулировка прибора.
Рис. 41. Распрямление трубопровода
Работу по ремонту следует вести по следующей схеме и
правилам:
1. Разобрать прибор. Разобрать измеритель по прави-
лам разборки манометров. Отделить трубку Бурдона вместе
с основанием от корпуса. Кор-
пус измерителя продвинуть по
трубопроводу вниз и там за-
крепить. Трубопровод надо
выпрямить и свернуть в спи-
раль (рис. 41 и 42).
2. Вскрыть трубку
Бурдона и приемник.
При помощи лобзика отпилить
кончик аппендикса трубки
Бурдона.Распаять паяльником
олово на конце приемника и,
не снимая паяльника, а лишь
отодвинув
вывернуть
(рис. 43). Надо иметь в виду, что при наличии в приемнике
этилхлорида последний при вывинчивании винта с силой вы-
ходит из под винта и может попасть в глаз.
3. Очистить трубопровод. Присоединить к приемнику
при помощи резинового шланга насос или же другой источник
давления и освободить всю проводку от передающей жидкости.
64
Рис. 42. Свертывание трубопровода
его в сторону,
винт приемника
Воздух должен свободно выходить через аппендикс трубки
Бурдона. Если воздух не проходит, то опустить весь трубопро-
вод в горячую воду и повторить продувание. Если же и в этом
случае воздух не проходит, то, очевидно, трубопровод где-либо
смят.
4. Ремонт трубопровода. Если трубопровод имеет
разрыв, трещину или смят, его необходимо отремонтировать.
Рис. 43. Вывертывание винта приемника
Для этого в месте порчи трубопровод распиливается и концы
его зачищаются шкуркой. На токарном станке изготовляется
Vytpma Трубопровод
Рис. 44. Соединение концов трубопровода
соединительная муфта с внутренним диаметром, равным внеш-
нему диаметру трубопровода. Соединить концы трубопровода
муфтой и припаять соединение серебряным припоем (рис. 44).
Если трубопровод поврежден вблизи трубки Бурдона или
приемника, то муфтой соединять его не следует. В этом случае
выгоднее конец трубопровода припаять непосредственно к го-
ловке приемника или к штуцеру основания трубки Бурдона.
Паять также серебряным припоем.
5. Испытать трубопровод на герметичность.
К приемнику присоединить насос. Весь трубопровод опустить
'55
в воду. Зажать пальцами аппендикс трубки Бурдона и дать
насосом давление. Негерметичность проявляется в виде пузырь-
ков воздуха. При обнаружении негерметичности следует посту-
пать, как указано в п. 4.
6. Залить аэротермометр передающей жид-
костью. Трубопровод и трубка Бурдона заливаются передаю-
щей жидкостью, состоящей из глицерина (75%). винного
спирта (20%) и воды (5%). Заполнить трубопровод передающей
жидкостью можно только под давлением. Для заполнения можно
Приемник аэротермометра.
Рис. 45. Приспособление для заполнения системы передающей жидкостью
применять специальное приспособление (рис. 45) или же прибор
Рухгольца с небольшими изменениями. Приспособление для
заливки заполняется передающей жидкостью, приемник уста-
навливается в штуцер, под фланец приемника подкладывается
Рис. 46. Зажимание аппендикса после заполнения
кожаная прокладка, после чего гайка приемника затягивается.
Ввинчиванием червячного винта передающая жидкость заго-
няется в трубопровод. Когда передающая жидкость начнет
выходить из аппендикса трубки Бурдона, надо зажать аппен-
дикс круглогубцами (рис. 46) и одновременно уменьшить давле-
ние в приборе во избежание порчи трубки Бурдона. После
этого конец аппендикса опаивается оловом. Передающая жид-
кость, заполняющая приемник, должна быть удалена при помощи
резиновой груши с наконечником из латунной трубки диамет-
ром 3X1 мм и длиной 150 мм.
7. Залить приемник этилхлоридом. После того как
приемник очищен от передающей жидкости, можно приступить
66
к его заливке. Прежде всего надо проверить, хорошо ли ввер-
тывается винт и, если надо, то подправить резьбу. Подготовить
свинцовую прокладку под винт и все необходимое для пайки
оловом. Приемник поместить в резервуар со снегом или льдом
и зажать в тиски (рис. 47).
После этого открыть ампулу с этилхлоридом и налить при-
емник полностью. Вообще необходимо заливать приемник на
2/3 объема, но практика показывает, что в процессе пайки при-
мерно */а этилхлорида успе-
вает испариться, поэтому луч-
ше заливать приемник полно-
стью.
После заполнения прием-
ника быстро вставить и за-
вернуть винт, не забыв поло-
жить под него свинцовую про-
кладку.
После этого нижний ко-
нец приемника опаивается
оловом. По заполнении и за-
пайки приемника аэротермо-
метр собирается полностью.
Часты случаи неудачного
заполнения приемника этил-
хлоридом. Это выявляется при
проверке вновь отремонтиро-
ванного прибора в том, что
аэротермометр не работает
вовсе или же работает, но не
по всей шкале. В этих случаях заполнение приемника следует
проделать вновь.
Необходимо помнить, что при ремонте трубопровода не
следует снимать с трубопровода корпус измерителя, а также
гайку приемника, так как если забыть их своевременно надеть,
то после соединения всей проводки надеть их уже не удастся,
Рис. 47. Заливка этилхлоридом
и весь ремонт придется повторять.
Ж. Монтаж и эксплоатация аэротермометров
Монтаж аэротермометра на самолете слагается из трех опе-
раций:
1) установка и крепление приемника;
2) установка и крепление измерителя;
3) прикрепление трубопровода к самолету.
В большинстве случаев приходится монтировать новый аэро-
термометр взамен снятого, пришедшего в негодность прибора.
Прежде чем приступить к монтажу аэротермометра, необ-
ходимо убедиться, соответствует ли длина трубопровода уда-
лению мотора от кабины, учитывая все необходимые при мон-
таже изгибания его.
57
Приемник аэротермометра продевается через отверстие
в приборной доске и проводится к месту крепления. Место
крепления приемников аэротермометров различно у каждого
типа самолета.
Однако, существуют некоторые общие правила, облегчающие
нахождение места крепления приемников:
1. Приемник аэротермометра для воды (гликоль) помещается
в водяную магистраль в том месте, где вода выходит из руба-
шек цилиндров и направляется в радиатор.
2. Приемник аэротермометра для масла обычно включается
в масляную систему на участке от масляной помпы к мотору.
3. У моторов воздушного охлаждения устанавливаются два
аэротермометра для масла. Один из них устанавливается в си-
стему смазки, на участке от помпы к мотору, и измеряет тем-
пературу входящего масла; второй аэротермометр устанавли-
вается на участке масляной магистрали, при выходе масла из
мотора, т. е. измеряет температуру выходящего масла.
Для крепления приемника аэротермометра моторы имеют
специальные штуцеры, установленные на резьбе или же при-
варенные к трубопроводам мотора.
Приемник аэротермометра вставляется в штуцер трубопро-
вода так, чтобы фланец уперся в верхнюю поверхность штуцера.
Для герметичности под фланец приемника надо поместить
свинцовую прокладку и при помощи установочной гайки аэро-
термометра закрепить приемник.
Гайки аэротермометров последнего выпуска имеют метри-
ческую резьбу (1М18 X 1,5), в то же время на штуцерах моторов
может встретиться дюймовая резьба (ГАЗ 8/8" ОСТ 266).
В этом случае из-за разницы в резьбах гайка аэротермо-
метра не может быть навернута на штуцер, т. е. приемник не
может быть укреплен без специального переходного приспо-
собления.
58
Это приспособление должно быть выполнено силами мастер-
ских авиапарка; оно состоит из переходной гайки и разъемного
кольца (рис. 48).
Крепление приемника производится в следующем порядке
(рис. 49). На штуцер системы смазки или охлаждения наверты-
вается переходная гайка. Затем ставится свинцовая прокладка
и вставляется приемник. На фланец приемника ставится разъем-
ное кольцо и при помощи гайки приемник укрепляется к пере-
ходной гайке.
При таком креплении приемник помещается в систему на
всю свою длину, что исключает возможность неверных показаний.
После закрепления приемника на приборной доске устана-
вливается измеритель. Установка и закрепление измерителя
выполняются по тем же правилам, что и установка манометров
в стандартном корпусе.
сзротермометра
Рис. 49. Крепление приемника при помощи переходной гайки
и разъемного кольца
Прикрепление трубопровода к деталям самолета призводится
специальными хомутиками. Расстояние между хомутиками не
должно превышать 350 мм. Между хомутиком и трубопроводом
желательно прокладывать резиновую прокладку.
Трубопровод не должен иметь резких перегибов и скручи-
ваний. Допустимым изгибом следует считать изгиб с радиусом
не менее чем в 50 мм.
Необходимо тщательно просмотреть проводку трубопровода
и, если обнаружатся места, в которых трубопровод касается
каких-либо частей самолета и при вибрации будет о них уда-
ряться, то на эти места надо надеть разрезанный резиновый
шланг (дюрит) и сверху замотать изоляционной лентой. При
монтаже аэротермометров с трубопроводом без оплетки особое
внимание надо обращать на концы трубопровода у приемника
и измерителя. На эти места обычно надевают разрезной дюри-
товый шланг и обматывают изоляционной лентой. Если трубо-
провод имеет длину, превышающую необходимую, излишек
трубопровода надо свернуть кругами, круги связать между
собой и получившийся круг прочно привязать к какой-либо
детали самолета.
о»
Эксплоатация аэротермометров на самолете в основном сво-
дится к наблюдению за состоянием крепления приемника и
трубопровода.
Наиболее часты отказы аэротермометров, происходящие из-
за обрыва трубопровода, а последний обычно возникает от
вибрации самолета, если при монтаже не были приняты опи-
санные выше предохранительные меры. Кроме того, очень воз-
можна порча трубопровода при монтаже и снятии прибора
с самолета, а также при всякого рода монтажных и ремонтных
работах на двигателе и вообще на самолете.
Особо следует отметить возможность обрыва трубопровода
аэротермометра при завинчивании и отвинчивании установочной
гайки приемника.
При вращении этой гайки необходимо другим ключом при-
держивать головку приемника, не давая тем самым возможно-
сти перекручиваться трубопроводу.
2. Электрические термометры1
1. Принцип действия термоэлектрического термометра ТЦТ-5
Термоэлектрический термометр цилиндров представляет со-
бой пирометр, предназначенный для измерения температуры
под свечой авиацион-
ного мотора воздушного
охлаждения в пределах
от 0 до 350°.
Принцип действия
термометра основан на
следующем.
Если мы замкнем цепь
из двух разнородных про-
водников /1 и В и один
конец оставим при тем-
пературе t0, а другой ко-
нец будем нагревать до
температуры tu то в
Рис. 50. Принципиальная схема термопары
этой замкнутой цепи
появится термоэлектродвижущая сила (сокращенно ТЭДС)
(рис. 50).
Термоэлектродвижущая сила Е, устанавливающаяся в цепи,
будет складываться из следующих величин:
Е = UBA(t0) + UA(t0, Q + Ддв(/,) + t0\
где — ТЭДС (разность потенциалов), которая наблю-
дается в спае 1 при переходе от проводника В
к проводнику А при температуре в силу раз-
породности металлов проводников;
1 Составили военные инженеры 3-го ранга: Г. П. Колесов и И И Шапнро.
СО
17Л(7О, Л) — ТЭДС, которая устанавливается в проводнике А
между точками 1 и 2 при температурах его
концов t0 и 7,;
6ГДВ(71)— ТЭДС, устанавливающаяся в спае 2 при переходе
от проводника А к проводнику В при темпера-
туре tj;
t0) — ТЭДС, устанавливающаяся в проводнике В между
точками 2 и 7 при температурах его концов
и 70.
Из вышеизложенного видно, что величина ТЭДС зависит,
с одной стороны, от степени разнородности материалов элек-
тродов, составляющих цепь, с другой, от температуры горя-
чего и холодного концов цепи (термопары). В первом прибли-
жении можно считать, что ТЭДС термопары прямо пропорцио-
нальна разности температур холодного и горячего спаев:
E = k(tt-t0),
где Е — ТЭДС данной термопары,
k — коэфициент пропорциональности,
— температура горячего спая,
t0 — температура холодного спая.
Для различных сочетаний материалов ТЭДС различна (см.
таблицу).
Если холодный конец термопары сохранять при постоянной
неизменной температуре, то, отсчитывая величину развиваемой
этой термопарой ТЭДС по включенному в цепь термопары при-
бору, можно судить о температуре той среды, в которую поме-
щен горячий конец. Такой способ измерения температуры среды
называется термоэлектрическим способом, а цепь, сделанная из
двух разнородных материалов, называется термопарой.
Таблица значений термоэлектродвижущих сил для различных
пар металлов
Термопары Температура холодного спая — 0°
Температура горячего спая
100 | 200 | 300 | 403 | 500 | 600 | 700 | 800 | 900 | 1 осо | 1 с 00 | 1 400
Термоэлектрическое напряжение в милливольтах
Медь-константан 4,03 8,Of- 14,10 19,75 25,75 32,12
Хромель-копель 7,0 15,0 23.2 31,4
Хромель-алюмель Платина-плати- 4,1 8,2 12,4 16,6 20,7 25,0 29,1 33,2 37,3 41,3 — —
нородий . . . 0,64 1,42 2,3 3,23 4,20 5,20 6,23 7,3 8,4 9,53 11,90 14,34
61
При неизменной температуре холодного конца (спая) и при
заданных материалах термопары величина развиваемой данной
термопарой ТЭДС будет тем больше, чем больше будет нагрет
горячий конец (спай).
Эта зависимость Е от t для каждой пары металлов известна
и выражается соответствующей кривой. На рис. 51 показаны
кривые для пар: медь—константан и хромель — копель. Такие
кривые называются градуировочными кривыми термопар и слу-
жат для градуировки их измерителей (гальванометров).
В цепь термопары включают чувствительный гальванометр,
разградуированный на градусы Цельсия.
Рис 51. Градуировочные кривые термопары:
7 — кривая для термопары медь —константан, 2— кривая для термопары хромель-
коп ель (действительны при температуре холодного спая 0°)
Необходимым условием для осуществления такой градусной
шкалы гальванометра, дающей возможность судить о дей-
ствительной температуре измеряемой среды по температуре
горячего конца, является необходимость обеспечения постоян-
ства температуры холодного спая или учет в той или иной
степени ее изменения при отсчете по прибору.
Для создания условий постоянства температуры холодного
конца термопары обычно его относят при помощи так назы-
ваемых компенсационных проводов, сделанных из тех же мате-
риалов, что и сами электроды термопары, в зону с небольшим
колебанием температуры.
На рис. 51а показана принципиальная электрическая схема
термоэлектрического термометра (ТЦТ-5). Возрастание или
«2
убывание температуры горячего спая вызывает соответствую-
щее изменение величины ТЭДС, которая, в свою очередь,
согласно закону Ома, приводит к изменению силы тока в тер-
моэлектрической цепи и, следовательно, в гальванометре.
Но сила тока, устанавливающаяся в цепи термопары, также
зависит от величины общего сопротивления цепи. Так как все
сопротивления в цепи соединены последовательно, то общее
сопротивление цепи представляет со-
бой сумму сопротивлений внешней
цепи /?Енеш и внутренних сопротивле-
ний гальванометра /?гальв. Изменение
величины внутренних сопротивлений
рассматривается ниже (температурная
компенсация гальванометра). Измене-
ние величины внешнего сопротивле-
ния цепи (сопротивление термоэле-
ктродов и сопротивление соедини-
тельных проводов) изменяет силу
тока в цепи термопары, поэтому надо
стремиться к сохранению постоян-
ства этой величины.
Всякое, даже незначительное, укло-
нение в эксплоатации какого-либо
из указанных сопротивлений от его
градуировочного значения вызовет, в
Рис. 51а. Принципиальная
схема термоэлектрического
термометра:
М—магниты гальванометра, ^—со-
противление термопары, Е (4, t^—
ТЭДС термопары
силу особой чувствитель-
ности магнитоэлектрического гальванометра, новую погреш-
ность, поэтому, например, категорически воспрещается укора-
чивать или наращивать термоэлектродные соединительные про
вода.
Б. Теория и устройство магнитоэлектрического
гальванометра
Для термопар и термометров сопротивления магнитоэлек-
трический гальванометр является основным измерительным
прибором.
Работа магнитоэлектрического гальванометра основана на
взаимодействии между полем, образующимся вокруг провод-
ника, по которому протекает ток, и между магнитным полем
постоянных магнитов. Если поместить рамку, по обмоткам
которой протекает ток, в магнитное поле между полюсами
какого-нибудь магнита или электромагнита, то эта рамка будет
стремиться занять положение, перпендикулярное к силовым
линиям магнитного поля (рис. 52).
Объяснение этого явления заключается в следующем: левая
и правая стороны рамки А и В (рис. 53) будут создавать силовые
линии своего собственного магнитного поля в виде концентри-
ческих окружностей. Направление этих силовых линий поля для
каждой стороны рамки зависит от направления тока в рамке
и определяется по правилу буравчика.
63
Поле, образованное вокруг правой стороны рамки В, имеет
направление против часовой стрелки; поле левой стороны А—по
часовой стрелке (при заданном направлении тока). Но два поля
одновременно в одном и том же месте существовать не могут,
Рис. 52. Проводник в магнитном поле
и силовые линии полей вокруг сторон рамки, накладываясь на
силовые линии основного магнитного поля, создают общее
равнодействующее поле (рис. 54).
Рис. 53. Поле проводника в магнитном поле
Верхняя часть собственного поля левой стороны рамки
направлена в ту же сторону, что и магнитные силовые линии
основного поля, следовательно, они будут в этом месте усили-
вать поле; нижняя же часть этого поля направлена в противо-
положную сторону и будет ослаблять магнитное поле.
Верхняя часть поля правой стороны рамки, наоборот, напра-
влена в противоположную сторону по отношению к линиям
основного поля, следовательно, будет ослабление в этом месте
поля, а в нижней части, где линии поля направлены в ту же
«4
сторойу. Что и линия основного поля, будет ймеТь место уси*
ление основного поля. В результате получаются две^ силы,
Рис. 54. Равнодействующее поле
стремящиеся сместить: одна—правую сторону рамки кверху,
а другая—левую сторону
Направление этих сил,
т. е. направление, по ко-
торому будет стремиться
двигаться проводник
(сторона рамки), можно
определить по правилу
ладони левой руки. Если
ладонь руки ввести в маг-
нитное поле так, чтобы
магнитные силовыелинии
входили в нее, а четыре
пальца были направлены
по движению тока в про-
воднике, то отогнутый
под прямым углом боль-
шой палец даст направ-
ление движения провод-
ника (рис. 54а). Величина
сил Д и Е, зависит от
числа витков на рамке,
от силы тока, проходя-
щего по проводнику, от
напряжения магнитного
поля и от длины провод-
ника:
F = cnHIl,
рамки книзу.
Рис. 54а. Правило левой руки
где F— сила, выражен-
ная в динах;
с — коэфициент пропорциональности, равный 0,1;
5 Авиационные приборы. Ч. I
И— напряжение поля в гауссах;
I*— сила тока в амперах;
I — рабочая длина рамки в см\
п — число витков.
Так как обе силы и Д направлены в противоположные
стороны и действуют по отношению к оси вращения рамки
через плечо г, равное радиусу рамки, то в результате их дей-
ствия рамка стремится повернуться.
Момент, стремящийся повернуть рамку вокруг ее оси,
равен:
где г—радиус рамки.
Полагая имеем: M^~2crlnHI диносантиметров, или,
переходя к граммосантиметрам, получим:
м =™пН1
вр 981-10
граммосантиметров.
Так как для данного прибора величины г, I, п и Н будут
постоянны, то отсюда видно, что вращающий магнитоэлектри-
ческий момент рамки будет
изменяться прямо пропорцио-
нально изменению силы тока,
проходящего по проводникам
pat. ки.
Этот магнитоэлектрический
момент будет поворачивать
рамку с прикрепленной к ней
стрелкой, которая своим кон-
цом начнет перемещаться по
дугообразной шкале (рис. 55).
Для того чтобы гальвано-
метр давал показания, необ-
ходимо противопоставить ма-
гальванометра
гнитоэлектрическому моменту
некоторый другой, направлен-
ный в обратную сторону, величина которого возрастала бы по
мере поворота стрелки.
Таким моментом в гальванометре служит упругий момент
закручивания двух спиральных пружинок.
Этот упругий момент прямо пропорционален углу поворота
рамки (подвижной системы)
ЧР =
где а—-угол закручивания пружинок, равный углу поворота
стрелки гальванометра, и k — коэфициент, зависящий от разме-
ров и материала пружинок.
При прохождении по рамке тока постоянной силы создается
магнитоэлектрический вращающий момент, и рамка начинает
66
поворачиваться. Однако, по мере увеличения угла поворота,
Псе более закручиваются пружинки и растет их упругий момент,
стремящийся противодействовать вращению рамки. Очевидно,
равновесие будет достигнуто при наступлении равенства этих
моментов.
Следовательно, любое положение стрелки на шкале можно
рассматривать как установившееся равновесие под влиянием
двух моментов: одного, стремящегося повернуть рамку и поста-
вить ее перпендикулярно к магнитному потоку магнитов, т. е.
магнитоэлектрического момента, и другого, создаваемого упру-
гостью закручивающихся пружинок и стремящихся повернуть
рамку в исходное положение.
Так как при повороте рамки из исходного положения на
какой-то угол а изменится и величина плеча г, которое станет
равно г cos а, то от этого прои-
зойдет ослабление вращающего
момента. Таким образом, обна-
руживается прямая зависимость
магнитоэлектрического вращаю-
щего момента от угла поворота
рамки а: с увеличением а момент
убывает.
Это создает неправильную
работу прибора. Для борьбы
с этим явлением в современных
гальванометрах внутрь рамки
помещают неподвижный желез-
ный сердечник (рис. 56) в виде
цилиндра. Геометрическая ось
цилиндра совпадает с осью вра-
щения рамки; между сердечни-
ком и рамкой оставляется зазор,
благодаря которому рамка не
Рис. 56. Железный сердечник
в междуполюсном пространстве
задевает за сердечник.
Окружающие рамку полюсные наконечники, укрепленные на
концах магнита, имеют цилиндрические выточки.
Рамка, таким образом, вращается в кольцевом зазоре между
сердечником и полюсными наконечниками магнита.
Благодаря взаимодействию железного сердечника (цилиндра)
поле в междужелезном пространстве получится радиальным по
отношению к оси вращения рамки. Это в свою очередь обеспе-
чивает постоянную величину магнитоэлектрического момента
при всех положениях рамки (при постоянной силе тока).
Подвижная катушка будет поворачиваться до тех пор, пока
противодействующий момент, увеличиваясь с углом отклоне-
ния, не станет равным вращающему моменту. Тогда для уста-
новившегося отклонения будем иметь:
^М9 =
5*
67
Это значит, что каждому данному значению противодействую-
щего момента отвечает определенный угол отклонения, а каждому
значению вращающего момента соответствует определенное
значение измеряемой величины.
Подставляя значения моментов, получаем:
2rlnHl ,
981-10
откуда
IrlnH ,
* - 981 -10А
или, обозначив все постоянные величины через коэфициент
МпН
с = 981-10Л ' окончательно имеем:
а = с-1.
Из последнего равенства следует, что поскольку коэфи-
циент с — величина постоянная, угол поворота катушки, а сле-
довательно, и жестко скрепленной с ней стрелки будет зависеть
только от одной переменной величины, а именно — от силы
тока, протекающего по обмотке рамки.
Кроме того, полученное равенство показывает, что угол
отклонения подвижной части магнитоэлектрического гальвано-
метра растет прямо пропорционально увеличению силы тока.
Так как полученная математическая зависимость а от I выра-
жена в первой степени, то, следовательно, при равномерном
увеличении 1 должно получаться равномерное же увеличение
угла отклонения стрелки. Другими словами, деления шкалы
у прибора получаются равномерными на всем своем протяже-
нии. Это обстоятельство является большим достоинством маг-
нитоэлектрических приборов.
Гальванометры магнитоэлектрической системы обладают
весьма большой чувствительностью, так как подвижная система,
имея на рамочке сравнительно большое число витков и вра-
щаясь в сильном магнитном поле, может получить полное
отклонение по шкале при очень малых значениях силы тока,
а именно —порядка нескольких миллиампер.
К другим достоинствам магнитоэлектрических гальвано-
метров относится большая точность их показаний и малое
потребление электрической мощности.
Кроме того, в конструктивном отношении, благодаря по-
явлению индуктированных тормозящих токов в катушке при ее
вращении в магнитном поле, у магнитоэлектрических гальвано-
метров отсутствует необходимость устраивать отдельный
успокоитель.
Недостатками магнитоэлектрических гальванометров явля-
ются их пригодность только для постоянного тока и сравни-
тельно большой вес.
68
На показания магнитоэлектрических гальванометров в силь-
ной степени влияют изменения окружающей температуры.
Однако, это влияние все же удается с помощью температур-
ной компенсации свести к минимуму.
В. Температурные ошибки ТЦТ-5 и их компенсация
При градуировке шкалы измерительного прибора термо-
пары температуру холодных спаев принимают за некоторую
постоянную величину, в большинстве случаев равную 0°.
Так как величина термоэлектродвижущей силы, развиваемой
термопарой, зависит от разности температур холодного и горя-
чего спаев термопары, то при изменении температуры холодного
спая термопары, даже при неизменном значении температуры
горячего спая, эта ТЭДС будет отличаться от истинной на
некоторую величину, пропорциональную величине отклонений
температуры холодного спая от постоянной температуры, при-
нятой при градуировке.
Предположим, что температура холодного спая равна не
0, a-j-30°, тогда, очевидно, разность температур горячего и хо-
лодного спаев будет меньше на 30° и ТЭДС, развиваемая
термопарой, будет уменьшена на величину Д(30О) mv и, следова-
тельно, показания по прибору будут уменьшены против истин-
ной величины на величину температуры, по градуировке соот-
ветствующей ТЭДС £(30о) mv.
Если стрелку отключенного гальванометра заранее поставить
на деление, соответствующее именно этой ТЭДС Д(30О), то
прибор будет показывать истинную температуру, так как его
показания, уменьшенные вследствие нагрева холодных спаев
на Д(30О) mv, будут увеличены на ту же величину перестановкой
стрелки.
Первоначальное исправление носит название механической
корректировки и достигается специальным механическим кор-
ректором, установленным на стекле прибора.
Вращая отверткой корректорный винт, устанавливают стрелку
при выключенной термопаре на деление, соответствующее соб-
ственной температуре прибора. Таким образом, если температура
холодного спая (следовательно, и гальванометра) имеет 30°,
то стрелку выключенного прибора надо установить на деление
шкалы, соответствующее 30°.
Для того чтобы дальнейшее изменение температуры холод-
ных спаев не искажало показания прибора, введен биметалли-
ческий корректор, представляющий собой биметаллическую
спиральную пружинку из двух прокатанных в горячем состоянии
пластин из разнородных сплавов, обладающих различными тем-
пературными коэфициентами расширения. Эта биметаллическая
пружинка одним своим концом жестко соединена с соответ-
ствующим отростком механического корректора, а другим—
С наружным концом верхней пружинки прибора.
G9
При изменении температуры окружающей среды спираль
биметаллического корректора стремится раскрутиться или свер-
нуться и тем самым, увлекая за собой конец пружинки прибора,
вызывает поворот рамки, следовательно, и стрелки на неко-
торый угол.
Пружинка биметаллического корректора рассчитывается та-
ким образом, чтобы в пределах допусков стрелка выключенного
прибора при таком повороте указывала действительную темпе-
ратуру гальванометра (или температуру холодных спаев). Этим
самым осуществляется автоматическая корректировка стрелки
прибора на изменение температуры холодных спаев.
Значительные колебания температуры, имеющие место на
самолете, вызывают изменение как электрических, так и маг-
нитных и механических свойств материалов, применяемых
в электрических авиационных приборах, а именно: изменяется
электрическое сопротивление обмотки катушек, изменяется
магнитное поле постоянного магнита, а также упругие свойства
противодействующих пружинок. Поскольку все эти величины
участвуют в выражении равенства моментов, то, очевидно,
изменение их от тех первоначальных значений, которые они
имели при градуировочной температуре, должно искажать это
равенство и, следовательно, создавать так называемые темпе-
ратурные ошибки.
В магнитоэлектрических гальванометрах температурные
ошибки, возникающие от изменения магнитного поля, постоян-
ного магнита и упругих свойств противодействующих пружинок,
взаимно уничтожаются. Однако, погрешность, возникающую от
изменения сопротивления катушки гальванометра, полностью
уничтожить не удастся, и она может достигать значительной
величины.
С повышением температуры повышается сопротивление
в цепи, в особенности сопротивление медной или алюминиевой
обмотки рамки гальванометра.
Сила тока, проходящая по цепи при данной ТЭДС, зависит
от величины общего сопротивления:
у __ i С) ____ Е (/] —
^общ ^внеш + ^гальв
где /?Енеш представляет собой сумму сопротивлений термоэлек-
тродов (/?т) и соединительных термоэлектродных проводов (/?п).
Чтобы /?внеш не влияло на величину показания измерителя,
компенсационные провода делают из более толстой проволоки.
Очевидно, что в случаях, когда, например, температура окру-
жающей среды будет выше, чем температура, при которой
произведена градуировка, в связи с увеличением /?гальв умень-
шится сила тока, проходящего по цепи, и, следовательно, умень-
шится показание прибора.
Для компенсации изменения /?гвлвд, т, е. сопротивления об’
то
мотки рамки в гальванометре, применяется так называемая
термомагнитная температурная компенсация (рис. 57).
Сущность способа термомагнитной компенсации состоит
в следующем.
На полюсные наконечники постоянного магнита наклады-
вается в виде пластинки магнитный шунт.
Шунт все время отсасывает на
себя из воздушного зазора часть
рабочего магнитного потока, кото-
рый в силу этого в приборе не
используется. Это является суще-
ственным недостатком данного ме-
Рис. 57. Термомагнитная ком-
пенсация гальванометра:
Фш — магнитный поток, отсасываемый
шунтом, Фраб.~~ рабочий магнитный
ПОТОК
уменьшению силы тока, про-
тода.
Магнитный шунт изготовлен из
специального медно - никелевого
сплава, обладающего большим от-
рицательным коэфициентом маг-
нитной проницаемости, т. е. обла-
дающего свойством увеличивать
свое магнитное сопротивление с
увеличением температуры.
Принцип работы термомагнит-
ного шунта понятен из уравнения
вращающего момента:
где через К обозначены все осталь-
ные величины, принимаемые за по-
стоянные.
Пусть окружающая температура
увеличилась от ее градуировоч-
ного значения. Увеличение темпе-
ратуры приведет к увеличению эле-
ктрического сопротивления рамки
гальванометра и, следовательно, к
текающего по обмотке рамки. Это уменьшение силы тока, при
постоянных К и Н в уравнении вращающего момента, в свою
очередь, вызовет уменьшение последнего, т. е. уменьшит от-
клонение стрелки и, следовательно, показания прибора.
Так как коэфициент К зависит от конфигурации рамки
и числа витков ее обмотки и для данного прибора является
величиной неизменной, то, очевидно, чтобы компенсировать
вышеуказанное уменьшение тока и тем самым сохранить то же
значение вращающего момента, остается один путь, а именно:
увеличить напряженность магнитного поля в воздушном зазоре.
Так как общий магнитный поток для данного постоянного
магнита есть величина постоянная, то увеличение магнитного
потока в воздушном зазоре может быть получено только за
счет перераспределения общего магнитного потока, путем
71
уменьшения его отсоса через магнитный шунт. Последнее тре-
бование и удовлетворяется свойством термомагнитного шунта
увеличивать свое сопротивление прохождению магнитного по-
тока с увеличением температуры, что приводит к уменьшению
отсоса магнитного потока и, следовательно, к увеличению его
в воздушном зазоре. Другими словами, в выражении магнито-
электрического момента прибора благодаря соответствующему
подбору шунта произведение Н1 остается неизменным, в силу
чего и величина момента для данного угла поворота подвижной
системы также остается без изменения.
Очевидно, при уменьшении температуры направление изме-
нений Н и I будет противоположным, но эти изменения, как
и в первом случае, остаются попрежнему взаимно пропорцио-
нальными.
Наложение термомагнитных шунтов, как уже сказано, вле-
чет за собой уменьшение рабочего потока в воздушном зазоре
(от 20 до 30%), что снижает величину вращающего момента,
но с этим приходится мириться.
Благодаря применению термомагнитной компенсации темпе-
ратурную погрешность электрических аэротермометров, в пре-
делах изменений температуры от + 50 до —50°, удалось сни-
зить до 0,05% на каждый градус изменения температуры,
считая от нормальной температуры в 20° С.
Г. Материальная часть ТЦТ-5
Термоэлектрический термометр цилиндров (ТЦТ-5) (рис. 58)
представляет собой устройство из медно-константановой или
хромель-копелевой термопары и магнитоэлектрического галь-
ванометра, шкала которого разградуирована в градусах Цельсия.
Термопара и гальванометр соединены между собой термо-
электродными проводниками, изготовленными из того же мате-
риала, что и термоэлектроды термопары Ч Таким образом,
в комплект установки термоэлектрического термометра входят:
1) приемник—термопара,
2) соединительные термоэлектродные проводники,
3) измеритель—магнитоэлектрический гальванометр.
Горячий спай термопары помещен в шайбу, а холодный от-
несен при помощи соединительных термоэлектродных провод-
ников непосредственно к гальванометру.
Так как соединительные проводники изготовлены из тех же
материалов, что и термоэлектроды, то они, следовательно,
являются их продолжением. Применение термоэлектродных
проводников обеспечивает совпадение температуры холодного
спая термопары с собственной температурой гальванометра,
подводя холодный спай к этому прибору и даже внутрь его,
поскольку токоподводящие зажимы гальванометра сделаны:
1 Так как в противном случае в цепи термопары появятся новые паразит-
ные ТЭДС, которые будут искажать показания гальванометра.
плюсовый из латуни (по термоэлектродным свойствам очень
близкой к меди) или из хромеля, а минусовый—из константана
или из копеля. Так как холодный спай совмещен с измеритель-
ным прибором, они всегда имеют одну и ту же температуру,
Рис. 58. Комплект гермоэлектротермометра:
1 — приемник, 2 — соединительные провода, 3 — измеритель
что дает возможность автоматизировать поправку на фактиче-
скую температуру холодного спая с помощью биметаллического
корректора (см. корректировку на стр. 69).
Рис. 59. Приемник и соединительные провода:
1 — медная шайба, 2 — медный термоэлектрод, 3 — константановый
гермоэлектрод
Приемник—термопары (рис. 59)—представляет собой красно-
медную шайбу 1, в которую впаяны с помощью серебра два
термоэлектрода. У термопары градуировки № 577 плюсовый
термоэлектрод медный 2, а минусовый—из константана 3. У тер-
мопары градуировки № 592 плюсовым термоэлектродом является
хромелевый, а минусовым—копелевый.
Шайба из красной меди выполняет роль теплоприемника. На
шайбе выбивается номер градуировки. Диаметр каждого термо-
электрода 1,5 мм; длина плюсового термоэлектрода (медный или
хромелевый) равна 85 мм, а минусового 130 мм.
73
После впайки термоэлектродов в красномедную шайбу по-
следняя подвергается никелировке. Термоэлектроды изоли-
руются друг от друга жароупорной асбестовой ниткой, затем
на термоэлектроды надевается общий асбестовый чулок, кото-
рый закрепляется льняной ниткой и окрашивается красителем
(нигрозин, разведенный в ацетоне). Термоэлектроды соединяются
с термоэлектродными проводами с помощью специальных шту-
церов с ниппелями, в которые впаиваются с помощью олова
концы термоэлектродов, а также концы соединительных про-
водников. На оба конца соединительных проводников надеваются
линоксиновые трубки и со стороны, предназначенной для при-
соединения их к гальванометру, на проводники напаиваются
наконечники с диаметром вырезанных отверстий в 6 мм (плю-
совый) и в 4 мм. (минусовый).
Все концы после заделки обматываются суровой ниткой
и пропитываются глипталевым лаком с красителем. Длина соеди-
нительных проводников 3,25 и 5,5 м.
Провода изготовлены в виде многожильного кабеля, причем
каждый проводник имеет изоляцию из резиновой опрессовки
Рис. 59а. Приемник термоэлектрического термометра
с общей оплеткой из искусственного шелка. Сечение каждого
проводника 1 мм2.
Величина электрического сопротивления соединительных про-
водников, соответствующая длине 3,25 и 5,5 м, учитывается
при градуировке, и поэтому на обратной стороне железного
экрана указывается длина соединительного провода, соответ-
ствующая данному гальванометру (3,25 или 5,5 л/).
При монтаже установки последнее обстоятельство нельзя
упускать из вида; надо следить за тем, чтобы длина соедини-
тельных проводников соответствовала обозначению на экране
гальванометра.
Сопротивление медно-константановой термопары вместе с со-
единительными термоэлектродными проводами составляет (при
длине 3,25 м) 1,80±0,5 ома, а хромель-копелевой 3,65±0,3 ома
(при длине 3,25 м) и 6,30±0,3олш (при длине 5,5 м).
Как уже было указано, и термоэлектроды, и термоэлектрод-
ные соединительные проводники ни в коем случае нельзя ни
укорачивать, ни удлинять.
Измеритель (см. рис. 58) представляет собой магнитоэлектри-
ческий гальванометр, механизм которого заключен в бакелито-
вый стандартный корпус. Шкала измерителя окрашена в черный
цвет и разградуирована в градусах Цельсия с оцифровкой от
7*
О до+ 350°. Рабочей частью шкалы является интервал от 100
до 250°. Цена каждого деления 10°. Все обозначения на шкале
выгравированы. Градусные отметки через каждые 50е и оци-
фровка шкалы, а также стрелка покрыты светящейся краской
постоянного действия. Все остальные отметки и дуги шкалы
покрыты белой акварельной краской. Дуги, ограничивающие
рабочую часть шкалы, покрыты красной краской.
На защитном стекле измерителя имеется механический кор-
ректор, посредством которого стрелка измерителя при кор-
ректировке термопары ставится на отметку температуры, со-
ответствующей температуре окружающего воздуха.
Для уменьшения влияния магнитного поля постоянного маг-
нита измерителя на магнитный компас и на другие измеритель-
ные приборы, расположенные вблизи, а также для устранения
влияния внешнего магнитного поля на самый измеритель, на
корпус последнего надет магнитный железный экран. Тем не
менее не рекомендуется располагать измеритель ближе, чем на
30 см от приборов, работающих на электрическОхМ или магнит-
ном принципах.
Каждому измерителю соответствует свой магнитный экран,
при котором он градуировался, поэтому на магнитном экране,
на шкале и на задней стенке корпуса измерителя нанесен один
и тот же номер.
На магнитном экране, кроме того, нанесен год изготовления
прибора, длина соединительных проводников, а также наимено-
вание прибора „ТЦТ-5“.
Следует помнить, что при постановке другого экрана воз-
никает дополнительная погрешность, так как картина распре-
деления магнитных силовых линий будет несколько иной, чем
при градуировке.
Вес измерителя без соединительных проводников равен 600г.
Механизм гальванометра термоэлектрического термометра
состоит из магнитной и подвижной систем.
Магнитная система состоит из:
1) постоянного магнита никель-алюминиевой стали,
2) полюсных наконечников,
3) сердечника,
4) двух термомагнитных шунтов.
Магнит крепится константановой скобой к алюминиевой
плате. Полюсные наконечники крепятся каждый двумя винтами
и штифтуются двумя штифтами к алюминиевой плате.
Обойма со вставленным в нее сердечником и скрепленным
с нею винтом устанавливается между полюсными наконечни-
ками и скрепляется с ними двумя винтами. Термомагнитные
шунты прикрепляются к полюсным наконечникам двумя винтами
каждый.
Подвижная система концами стальных осей (кернов) поме-
щается в агатовых подпятниках. Способы скрепления рамки
со стрелкой и противовесом, а также крепления мостика, вилки
корректора, нижней противодействующей ц токоподводящей
73
пружины и стопорной шайбы те же, что и в гальванометрах
термометров сопротивления.
Биметаллический корректор представляет собой биметалли-
ческую спираль, полученную горячей прокаткой. Одна сторона
спирали—из немагнитной стали, а другая—из инвара (никелевая
сталь), обладающего ничтожным коэфициентом расширения, по-
рядка одной миллионной на PC1.
Биметаллическая спираль помещена в гальванометре так, что
один ее конец с помощью латунной ленточки жестко скреплен
с наружным концом верхней противодействующей пружины, ко-
Рис. 60. Сборочный чертеж измерителя термоэлектрического термометра:
1 — алюминиевая плата, 2 — донышко, 3 — катушка добавочного сопротивления, 4 — экран, 5 — ба-
келитовый корпус, 6— рамка, 7— магнит, 8 — противодействующая пружина
торая, в свою очередь, скреплена верхней площадкой рамки,
а другой конец через изоляционную гетинаксовую пластинку
скреплен с вилкой механического корректора.
Благодаря такому устройству, при повороте механическим
корректором, мы одновременно поворачиваем биметаллическую
спираль, которая воздействует на верхнюю противодействую-
щую спиральную пружинку, закручивая или раскручивая ее.
Последняя же непосредственно заставляет поворачиваться в ту
или другую сторону рамку и, следовательно, стрелку гальвано-
нометра.
1 Немагнитная сталь имеет в 11 раз больший коэфициент расширения.
7(5
После установки стрелки в определенном положении с по-
мощью механического корректора (при корректировке) биметалл
в дальнейшем сам, закручиваясь или раскручиваясь под влиянием
изменения окружающей температуры (аналогично с предыдущим),
воздействует на верхнюю противодействующую пружину, авто-
матически вводя тем самым поправку на фактическую темпера-
туру холодного спая.
Механизм гальванометра монтируется на алюминиевой плате 1
(рис. 6G), которая при помощи двух токопроводящих выво-
дов и одного винта, с подложенными под них амортизирую-
щими резиновыми шайбами и вставленными в отверстия платы
резиновыми кольцами, крепится к донышку 2 из пластмассы.
На алюминиевой же плате установлена катушка добавочного
сопротивления. В ту же алюминиевую плату, на которой смон-
тирован механизм гальванометра, вставлены и развальцованы
две колонки, на которых прикреплены железный подшкальник,
обеспечивающий торцевую магнитную экранировку, шкала и
ограничители хода стрелки.
Токоподводящие выводы сделаны из материалов, соответ-
ствующих материалу термоэлектродных проводов, и впрессованы
в бакелитовое донышко коопуса. Последним, как уже было ска-
зано, достигается перенесение холодного спая термопары внутрь
корпуса гальванометра.
Подвод тока к рамке гальванометра осуществляется гибким
многожильным звонковым проводником через латунные пласти-
ночки, установленные на верхней и нижней изоляционных пло-
щадках.
Цепь тока следующая:
1. Токоподводящий зажим. 2. ГиСжий проводник. 3. Верхняя
латунная пластиночка. 4. Биметалл. 5. Верхняя латунная лен-
точка. 6. Верхняя противодействующая пружина. 7. Верхняя пло-
щадка. 8. Обмотка рамки. 9. Нижняя площадка. 10. Нижняя
противодействующая пружина. И. Нижняя латунная ленточка.
12. Гибкий проводник. 13. Катушка добавочного сопротивления.
14. Зажим.
Д. Ошибки и проверка ТЦТ-5
Выше уже было сказано, что градуировка гальванометров
термоэлектрического термометра производится при соблюде-
нии следующих условий:
1. Сумма сопротивлений в знаменателе уравнения (см. стр. 70)
Предполагается неизменной и учитывается как постоянный
коэфициент.
2. Угол поворота стрелки по шкале изменяется только
в зависимости от изменения Et, которая в свою очередь зави-
сит от измеряемой температуры. Зависимость Et от измеряемой
температуры определяется законом, выраженным кривой 1 или
2 на рис. 51; при этом предполагается, что характер кривой
для данной термопары в течение всего предполагаемого периода
эксплоатации остается неизменным.
77
В действительности же оба вышеуказанных условия в про*
Нессе эксплоатации постоянно нарушаются. Например, постоян-
ство каждого из слагаемых: 7?т, /?п и /?г в действительности
не имеет места, и поэтому даже небольшие изменения их заметно
сказываются на их сумме и, следовательно, на величине тока,
вызывая тем самым для каждой точки шкалы несколько иные
отклонения стрелки, чем они были при градуировке, т. е.
в показаниях измерителя появится новая погрешность. Правда,
величина этой погрешности практически не так значительна,
однако, с течением времени она имеет тенденцию к увеличению,
и поэтому, в силу особой чувствительности магнитоэлектри-
ческого гальванометра, с ней приходится считаться.
Рассмотрим причины, вызывающие изменения RT, Rn и Rn
а также и искажение характера кривых, изображенных на
рис. 51. RT с течением времени увеличивается вместе с износом
термопары от воздействия высокой температуры; Rn зависит
от изменения окружающей температуры и от сопротивления
переходных контактов.
Изменения R вместе с изменением окружающей темпера-
туры вызывают, в силу существующей неполной температур-
ной компенсации, дополнительную погрешность, составляю-
щую 0,05% на каждый градус изменения окружающей темпе-
ратуры, в интервале + 50 — 50°, принимая за нормальную тем-
пературу 20°, при которой производилась градуировка гальва-
нометра.
Искажение формы (характера) кривых, изображенных на
рис. 51, вызывается постепенным изменением термоэлектриче-
ских свойств горячего спая, происходящим от влияния высокой
температуры, т. е. величина Ef для каждой точки кривой ста-
новится с течением времени несколько иной.
Итак, указанные изменения /?т, Rn, Rr, Et и неполная темпера-
турная компенсация изменении RT, которые не могут быть учтены
при градуировке, в эксплоатации будут создавать дополнитель-
ные погрешности, которые в случаях одного знака (плюс или
минус) будут суммироваться с основной погрешностью.
Последняя у термоэлектрического термометра составляет
± 2% от номинального значения шкалы, т. е. ± 7°, и, в свою
очередь, имеет тенденцию к возрастанию вследствие увеличения
трения на концах осей подвижной системы от износа как са-
мих осей, так и опор.
Само собой разумеется, что наращивание или укорочение
соединительных термоэлектродных проводников ни в коем
случае недопустимо, так как, помимо изменения вследствие
этого Rn, замена части соединительного термоэлектродного
проводника проводником из другого металла, при неравенстве
температур концов последнего, неизбежно приведет к появле-
нию ТЭДС, искажающих основную термоэлектродвижущую
силу Et.
78
Частой причиной увеличений /?п являетСй плохой контакт
в цепи, поэтому плотность контактов необходимо периодически
тщательно проверять.
Помимо указанных изменений всех величин, входящих
в уравнение, на поведение прибора будут также влиять по-
грешности биметалла и противодействующих пружин, жестко
связанных с подвижной частью гальванометра.
Как биметалл, так и противодействующие пружины в силу
явления усталости металлов со временем постепенно изменяют
свои упругие свойства.
Все вышесказанное говорит за то, что установки ТЦТ-5
нуждаются в периодической проверке.
Проверка термопары (приемника) сводится к проверке ее
Степень износа термопары
может быть грубо определена
сравнением показаний одного
и того же измерителя, попе-
ременно приключаемого к ста-
рой и новой термопаре, ко-
торые, конечно, должны быть
одной и той же градуировки,
при одинаковой длине род-
ственных по материалу соеди-
нительных термоэлектродных
проводников.
Проверка показаний из-
мерителя осуществляется по
b
Рис. 61. Электрическая схема проверки
термоэлектрического термометра:
Акк — аккумулятор, /?а--регулировочные рео-
статы, /?0 — постоянное сопротивление, Кл — ма-
газин сопротивления, Г — испытуемый измери-
тель, ТП— точный электроизмерительный прибор
схеме, изображенной на рис. 61. Схема представляет собой цепь
аккумуляторной батареи и состоит из аккумулятора Акк, регули-
ровочных сопротивлений (реостатов) и /?2 и постоянного
сопротивления /?0.
К концам постоянного сопротивления цепи аккумулятора
в точках а и b параллельно присоединяется испытуемый изме-
ритель Г и точный электроизмерительный прибор ТП, показы-
вающий величину разности потенциалов в точках а и Ь.
В цепь измерителя включается сопротивление 7?л (магазин),
представляющее собой сумму эксплоатационного сопротивления
термопары и сопротивления соединительных проводников.
Пользуясь градуировочной кривой данной термопары (рис. 51),
устанавливают в точках а и b посредством регулировочных
реостатов и /?2 расчости потенциалов, отвечающие по гра-
дуировочной кривой температурам: 100°, 110° и т. д.
Записывают показания точного прибора, температуры, кото-
рым эти показания соответствуют по градуировочной кривой,
и показания испытуемого гальванометра. Разности показаний
испытуемого гальванометра и табличных данных температур,
взятых с градуировочной кривой, дают абсолютные погрешности
испытуемого прибора. Величина максимальной абсолютной по-
78
грешности для нового прибора, согласно техническим условиям,
не должна превосходить ± 7°.
В качестве точного прибора должен применяться потенцио-
метр или, в крайнем случае, точный милливольтметр. Вели-
чина /?0 не влияет на показания измерителя. Удобнее, если она
будет порядка 3—10 ом. Величина /?л, набираемая на магазине
сопротивлений, должна быть взята из заводского описания, при-
кладываемого к каждому прибору.
Техника проверки:
1. Снять измеритель с приборной доски.
2. Проверить уравновешенность измерителя (см. „Неисправ-
ности измерителей").
3. Установить механическим корректором стрелку на 0°.
4. Снять показание.
Проверка должна производиться при следующих условиях:
1. Температура окружающего воздуха должна быть в пре-
делах 15—25°, причем как испытуемый прибор, так и эталон
должны быть выдержаны при данной температуре в течение
2—21/» час.
2. Измеритель должен быть полностью собран (иметь на-
детый экран).
3. При снятии показаний для уменьшения влияния трений кер-
нов в подпятниках следует слегка постукивать по корпусу
измерителя.
При проверке следует помнить, что рабочий ток, протека-
ющий в рамке измерителя, не превышает величины единицы
миллиампера.
Определение неисправностей измерителей рассмотрено
в разделе „Неисправности измерителей".
Проверка всего комплекта термоэлектрического термометра
в пределах измерений температуры ртутным термометром может
быть произведена аналогично проверке неэлектрических аэро-
термометров. Е.
Е. Неисправности ТЦТ-5 и способы их обнаружения
Рассмотрим теперь наиболее вероятные неисправности ТЦТ-5,
причины возникновения их и способы обнаружения.
Если при включении измерителя (гальванометра) в цепь
термопары его стрелка остается на температурной отметке,
соответствующей температуре окружающего воздуха, то, оче-
видно, этот признак указывает на отсутствие тока в рамке
гальванометра.
Причиной такой неисправности может явиться или обрыв сое-
динительных проводников или обрыв термоэлектродов, а также
короткое замыкание через металлические части между ниппельны-
ми штуцерами, соединяющими термоэлектроды с соединительны-
ми проводниками. Указанные штуцеры при монтаже должны быть
хорошо изолированы друг от друга. Короткое замыкание может
во
быть и в самом соединительном проводе, если его междужиль-
ная изоляция механически повреждена.
Стрелка включенного измерителя отклонилась в отрица-
тельную сторону шкалы, т. е. влево от (Г. Отклонение стрелки
влево от нуля означает перемену направления тока в рамке.
Последнее, в случае исправной цепи, приводит к логическому
заключению, что t0 стала выше tlt но такое положение в реаль-
ных условиях эксплоатации не имеет места, так как температура
цилиндра авиамотора не бывает ниже температуры воздуха,
окружающего приборную доску.
Следовательно, перемена направления тока в рамке про-
изошла от перемены полярности. При правильном приключении
гальванометра следует предположить, что или полярность пе-
репутана в месте присоединения термоэлектродов к соедини-
тельным проводникам (неправильная обрезка термоэлектродов)
или же произведена неправильная припайка наконечников (не
соблюдены указания о диаметрах вырезных отверстий).
Показания измерителя носят неустойчивый характер. Если
стрелка резко и скачкообразно меняет свое положение или же
показания измерителя сильно преуменьшены, то это обычно
служит признаком наличия в цепи переменного или плохого
контакта. В этом случае необходимо тщательно проверить все
контактные места цепи.
Измеритель будет давать неправильные преувеличенные или
преуменьшенные показания также в случае монтажа измерителя
и термопары несоответствующих градуировок. Нетрудно сооб-
разить, что в случае присоединения гальванометра градуировки
№ 577 к термопаре градуировки № 592 его показания по всей
шкале будут выше градуировочных,что следует из сравнения
кривых 1 и 2 (рис. 51) и, наоборот, гальванометр градуировки
№ 592, будучи приключен к медно-константановой термопаре,
будет давать уменьшенные показания.
На последнее обстоятельство при монтаже и при замене
испорченного измерителя или термопары следует обращать
должное внимание. Номера градуировки измерителя и термо-
пары должны совпадать друг с другом. Кроме того, соедини-
тельные проводники по своему материалу должны соответст-
вовать материалу термоэлектродов и иметь длину, указанную
на экране измерителя (3,25 или 5,5 м).
Неисправности измерителей электрических
аэротермометров весьма многочисленны и сейчас пока
трудно предусмотреть, какие из них в первую очередь проявят
себя в условиях эксплоатации. Последнее может быть опреде-
лено только опытом самой эксплоатации.
Мы приведем лишь наиболее часто встречающиеся и харак-
терные неисправности измерителей электрических аэротермо-
метров и укажем методику их обнаружения. Само собою разу-
меется, что обнаружение той или иной неисправности измери-
теля должно преследовать цель заключения о пригодности
или непригодности измерителя к дальнейшей эксплоатации, а
6 Авиационные приборы. Ч. I 81
Отнюдь не для ремонта в войсковых условиях, так как отсутствие
должного опыта и соответствующего инструмента, необходи-
мого для ремонта, приведет в результате разборки измерителя
к еще большей порче его вместо исправления.
Неисправности измерителей можно разделить на: 1) механи-
ческие (неисправности кернов, опор, пружинок и пр.) и 2) элек-
трические (обрыв, короткое замыкание).
Причины, обычно вызывающие неисправности измерителей,
следующие:
1. Вибрации и удары.
2. Неосторожное обращение с прибором.
3. Прибор подвергся электрической перегрузке.
4. Естественный износ деталей в процессе эксплоатации.
Первая и вторая причины большей частью вызывают сле-
дующие механические неисправности:
а) порчу защитного стекла;
б) порчу кернов и опор, что создает увеличенное трение;
в) деформацию отдельных деталей подвижной системы, что
приводит к потере уравновешенности и задеванию подвижных
деталей за неподвижные;
г) развинчивание и разбалтывание крепежных деталей при-
бора.
Этими же причинами могут вызываться и электрические
неисправности прибора:
а) обрыв проводов;
б) повреждение изоляции;
в) ослабление магнитов и др.
Электрическая перегрузка (включение прибора, градуирован-
ного при 13,5 в в сеть 26,5 в), вызывая нарушение балансировки,
перегрев и пр., почти всегда сопровождается и механическими
деформациями подвижной части (повреждение стрелки, приве-
дение в негодность пружинок).
Последняя причина вызывает обычно механические неисправ-
ности, которые сводятся к увеличению трения в опорах и изме-
нению нулевого положения стрелки прибора.
Основные механические неисправности изме-
рителей.
1. Среди механических неисправностей рассмотрим прежде
всего большое трение в опорах и задевание подвиж-
ной части.
Как известно, большое трение является причиной затрудни-
тельности или невозможности движения. Следовательно, для
обнаружения большого трения в опорах нужно посмотреть, как
вращается подвижная часть.
Для этого надо взять прибор в руки и легким покачиванием
его вокруг оси вращения заставить стрелку перемещаться отно-
сительно шкалы прибора1.
1 Более совершенно определить затирание можно с помощью делителя
напряжения.
83
Наблюдая за движением стрелки, можно легко обнаружить
так называемое „затирание", когда стрелка или вовсе не дви-
гается, или передвигается с трудом, останавливаясь в нескольких
положениях. В этом случае возможны две неисправности: или
большое трение в опорах, или задевание подвижной части.
Если имеет место большое трение в опорах, то оно, во-первых,
почти никогда, кроме случаев, когда подвижная часть зажата
между опорами, не бывает таким большим, чтобы подвижная
часть не могла совсем вращаться, и, во-вторых, как правило,
это трение должно быть постоянным по всей шкале.
Поэтому при несвободном движении стрелки для оконча-
тельного выяснения вида неисправности необходимо поступить
следующим образом: включить прибор в сеть соответствующего
напряжения и снять показания по всей шкале, наблюдая за дви-
жением стрелки (см. проверку). Если, при различных углах
отклонения и легком постукивании пальцем по защитному
стеклу прибора, стрелка по всей шкале примерно одинаково
отходит от своего положения до постукивания, то это говорит
за то, что в данном случае имеет место большое трение в опорах.
В случае же застревания стрелки в одной или нескольких опре-
деленных точках шкалы имеет место задевание подвижной
части. Наконец, если стрелка вовсе не двигается, то подвижная
часть, невидимому, зажата между опорами. В этом случае
имеет место неправильная регулировка опорных винтов, и прибор
подлежит вскрытию (на заводе-изготовителе) для ослабления
винта агата с целью увеличения зазора между кернами и агатами.
При правильно отрегулированных опорах ось должна лежать
в них несколько свободно и иметь небольшой зазор („люфт").
Увеличившееся трение может также явиться следствием
неисправности кернов (керн сломался, его конец смялся, загряз-
нился, окислился) или опор (трещины в камне, неправильная
форма кратера, зягрязнился кратер).
Задевание подвижной системы обычно появляется в резуль-
тате следующих неисправностей:
а) стрелка погнулась или сломалась;
б) стрелка своей нижней поверхностью задевает за шкалу
или верхней — за стекло;
в) противовес задевает за механизмы прибора или за токо-
подводящие проводники;
г) произошла деформация рамки;
д) в механизм попал посторонний предмет.
Наличие сильного постоянного магнита служит причиной
частого попадания в воздушный зазор металлических частиц;
кроме того, в результате небрежной сборки в механизм изме-
рителя могут попасть: грязь, ворс, пленки из пластмассы, голов-
ная перхоть и т. д. А так как воздушный зазор узкий, указан-
ные причины будут препятствовать свободному движению рамки.
Деформация рамки чаще всего происходит от чрезмерного
затягивания винтов агатов или одностороннего надавливания
на рамку.
6*. - 88
2. Кроме указанной неисправности, возможна также потеря
уравновешенности подвижной системы.
У отрегулированных измерителей центр тяжести подвижной
системы (рамка, стрелка, грузик) должен лежать на ее оси вра-
щения. При таком положении центра тяжести показания при-
бора не зависят от положения самого прибора, которое может
быть любым. Если же центр тяжести подвижной системы не
лежит на оси, то при изменении положения прибора в подвиж-
ной системе должен возникнуть момент силы тяжести, напра-
вленный в ту или другую сторону в зависимости от положения
прибора. '
Ввиду особой трудности уравновешивания подвижной
системы измерителей электрических аэротермометров у послед-
них допускается неуравновешенность, вызывающая при измене-
нии положения прибора дополнительное отклонение стрелки
на одно деление шкалы. Как уже было отмечено, погрешность
от неуравновешенности со временем может увеличиться свыше
допустимой величины.
Проверить уравновешенность подвижной системы легко, за-
помнив место стрелки на шкале при горизонтальном положе-
нии оси вращения (при вертикальном положении шкалы). При
любом другом положении прибора стрелка не должна откло-
няться от своего первоначального положения более, чем на
одно наименьшее деление шкалы.
В случае слишком большой неуравновешенности прибор под-
лежит отправке на завод-изготовитель для вскрытия и регули
ровки (путем перемещения грузиков, закрепленных шеллаком
на нарезанных усиках).
Электрические неисправности измерителей
1. Среди этих неисправностей рассмотрим прежде всего
обрывы в электрической цепи измерителя. Обрывы могут про-
исходить либо от механических причин (тряска, удар и т. д.),
либо от электрических (перегорание проводников, пружинок
и т. д. вследствие перегрузки). Так как обрыв электрической
цепи прерывает движение тока, то, следовательно, признаком
этого рода неисправности служит отсутствие тока при включе-
нии прибора (стрелка не отклоняется).
При отсутствии отклонения стрелки, вообще говоря, может
быть два случая: механическая неисправность (затирание, заде-
вание подвижной части) или обрыв в цепи.
И если в механическом отношении прибор исправен, очевидно
имеет место обрыв. Устранение обрыва требует разборки при-
бора и поэтому может производиться только на заводе-изгото-
вителе.
2. Кроме обрыва, неисправность может быть вызвана корот-
ким замыканием. Короткое замыкание обоих зажимов на кор-
пус (экран), а также шунтирование пружинок неподвижными
частями может служить причиной отсутствия тока в рамке
(катушке) измерителя, вследствие чего стрелка не будет откло-
84
няться. В первом случае необходимо тщательно изолировать
зажимы от корпуса (экрана); во втором случае для исправле-
ния пружинок прибор подлежит отправке на завод-изгото-
витель.
3. Переменный контакт. При наличии переменного контакта
в цепи электрического аэротермометра его показания резко
меняются; при этом в зависимости от качества контакта и от
его местоположения в схеме изменение показаний прибора
может быть от едва заметной на-глаз величины до величины
полного отклонения (в случае нарушения контакта в цепи
приемника) стрелки по шкале.
При нахождении переменного контакта следует прежде
всего убедиться в том, что переменный контакт не находится
в других частях электрической схемы вне измерителя (прием-
ник, соединительные провода).
Нахождение переменного контакта в самом измерителе тре-
бует его разборки и поэтому не должно производиться в вой-
сковых условиях. Измеритель с переменным контактом в его
внутренней электрической схеме подлежит отправке на завод.
В таблице, приведенной на стр. 86, указаны основные при-
знаки неисправностей измерителей и возможные причины их
возникновения.
Ж. Монтаж и эксплоатации ТЦТ-5
Перед монтажем установки следует проверить соответствие
номеров градуировки, обозначенных на шкале измерителя и на
шайбе термопары. Совместный монтаж термопары и измери-
теля с различными градуировками ни в коем случае не допу-
скается. Это правило также следует соблюдать при замене
только термопары или измерителя.
Следует также иметь в виду, что соединительные провода
по своему материалу должны быть однородны с материалом
термоэлектродов термопары, а по длине соответствовать обо-
значению длины, имеющемуся на задней стороне магнитного
экрана измерителя.
Монтаж термоэлектрической термопары производится в такой
последовательности:
1. Термопара отключается от термоэлектродных соедини-
тельных проводников и зажимается под свечой и прикрепляется
к специальной державке, имеющейся на свече.
2. Соединительные проводники приключаются к термопаре
с помощью штуцеров и сразу же за местом соединения
прикрепляются к какой-либо жесткой конструкции. Чтобы
предотвратить возможность замыкания цепи термопары через
металлические штуцера при касании последними металличе-
ский частей, штуцера необходимо изолировать изоляционной
лентой.
Монтаж соединительных проводников следует осуществлять
жестким креплением к фюзеляжу, стойкам и пр. и избегать
Основные признаки неисправностей измерителей и причины их
возникновения
№ по пор. Основной признак неисправности Предварительное испытание Результаты предваритель- ного испытания Возможные неисправ- ности
1 Стрелка не стоит на нуле и корректором не устанавли- вается на нуль Легкое пока- чивание при- бора а) Стрелка откло- няется легко и сво- бодно; б) стрелка откло- няется не свободно или вовсе не откло- няется Неуравновешен- ность. Стрелка по- гнута или смеще- на на оси. Электро- статический заряд на стекле Большое трение в опорах. Задева- ние в подвижной части
2 Стрелка не от- клоняется под током То же а) Стрелка откло- няется легко и сво- бодно; б) стрелка не от- клоняется Обрыв в цепи То же, что в пункте 16
3 Стрелка от- клоняется под током незначи- тельно То же а) Стрелка откло- няется легко и сво- бодно; б) стрелка откло- няется не свободно или вовсе не откло- няется Переменный кон- такт в схеме или короткое замыка- ние в цепи изме- рителя То же, что в пункте 16
4 После выклю- чения прибора стрелка не воз- вращается на нуль То же а) Стрелка откло- няется легко и сво- бодно; б) стрелка откло- няется не свободно Неисправность пружинок То же, что в пункте 16
5 Прибор дает преувеличен- ные показания Сравнение по- казаний прибо- ра с образцо- вым а) Погрешность прибора значительно превосходит допу- стимую величину; б) погре шность прибора выходит за допустимые пределы, но незначительно Короткое замы- кание в добавоч- ном сопротивлении Неисправность пружинок, боль- шое трение в опо- рах
6 Прибор дает преуменьшен- ные показания То же 1 а) Погрешность прибора значительно превосходит допу- стимую величину; б) погрешность прибора выходит за допустимые пределы, но незначительно Короткое замы- кание в цепи из- мерителя. Утечка через изоляцию Незначительная утечка через изо- ляцию
88
№ I 1 по пор.) Основной признак неисправности П редва рительно е испытание Результаты предваритель- ного испытания Возможные неисправ- ности
7 Прибор дает неустойчивые показания при измерении од- ной и той же величины То же Погрешность изме- рителя не постоянна Большое трение в опорах и неисправ- ности пружин Задевание в под- вижной части. Пе- ременный контакт в схеме электри- ческого аэротер- мометра
мест, не защищающих от непосредственного соприкосновения
проводов с горячими частями мотора, а также от заливки
маслом и от воздействия атмосферных осадков.
3. Измеритель устанавливается на приборной доске в спе-
циально вырезанном для него отверстии. Размер вырезанного
отверстия, а также расстояния между отверстиями, предназна-
ченными для крепежных болтов, определяются так, как это
показано на рис. 71. Измеритель вставляется в вырез с задней
стороны приборной доски и прикрепляется к ней при помощи
специально прилагаемых болтиков с гайками и шайбами
Гровера.
4. После установки измерителя его стрелку посредством
механического корректора устанавливают на температурную
отметку, соответствующую температуре окружающего воздуха,
если она равна или выше 0.
В зимних условиях измеритель может быть предварительно
скорректирован в теплом помещении, после чего во время
монтажа следует осторожно обращаться с измерителем, чтобы
не сбить корректировку.
Перед корректировкой измеритель должен быть выдержан
при данной температуре в течение 2—2,5 часов.
5. Перед приключением смонтированных соединительных
проводников к измерителю снимают проводник, замыкающий
токовые зажимы измерителя, и присоединяют к зажимам нако-
нечники соединительных проводников, сообразуясь с диаметрами
болтов для зажимов и отверстий в наконечниках.
Необходимо повседневно и тщательно следить за исправ-
ностью контактов в электрической схеме, так как наличие
плохого контакта, во-время незамеченного, влечет за собой
появление значительных ошибок. Необходимо также избегать
снятия отсчета при положении глаза наблюдателя сбоку, так
как последнее неизбежно влечет за собой появление так назы-
ваемой ошибки от параллакса.
3. Принцип действия термометров сопротивления
Все термометры сопротивления работают по принципу не1
уравновешенного мостика Уитстона.
87
Теория мостика У и т с т о н а заключается в следующем:
четыре сопротивления /?п R.,, Ra и Rx собираются по схеме,
изображенной на рис. 62.
Сопротивления Rt, R2, R3 и Rx составляют замкнутый четырех-
угольник ADBC, в одну из диагоналей которого включается
чувствительный гальванометр, а в другую — источник электро-
энергии (аккумулятор). Сопротивления R{, R2, Ra и Rx можно
подобрать таким образом, что при замкнутом ключе Р ток
через гальванометр не пойдет.
В этот момент, очевидно, потенциалы точек С и D равны и,
следовательно, потери напряжения на участках АС и AD равны
Рис. 62. Принципиальная схемз термометра сопро-
тивления:
и Rx — сопротивления моста Уитстона, Г — гальва-
нометр, N — аккумулятор, К— ключ для замыкания цепи
между собой, так же как потери напряжения на участках ВС
Uас и ad;
ВС ~ UBD
Но по закону Ома U—IR-, следовательно, можно написать:
и RRs— IJRX.
Поделив почленно одно равенство на другое, получаем:
1'Rt _ Ш
ЛА?3 Л-А’г '
Так как ток в гальванометр не ответвляется, то участки цепи
АСВ и ADB можно рассматривать как последовательные цепи
88
и, следовательно, силы токов в них на всех участках одина-
ковы, т. е.
Л = ^3 > ^2 ~ ' .V
Производя в предыдущем равенстве сокращения, получим:
_Я1 _ В*.
/?з R.
или
— R2R3
Таким образом, теория мостика Уитстона доказывает, что
при равенстве произведений сопротивлений противоположных
плеч моста (/?1/?Л и /?2/?3) ток через гальванометр Г не прохо-
дит, а потому его подвижная система не дает отклонения.
Когда же указанное равенство нарушается (при неуравновешен-
ности моста), через гальванометр проходит ток, и подвижная
его часть отклоняется, причем тем больше, чем больше нару-
шена уравновешенность моста.
В термометрах сопротивления, работающих по принципу не-
уравновешенного мостика Уитстона, одно из плеч мостика Rx
выполняется в виде медного сопротивления, величина которого
меняется в зависимости от температуры окружающей среды
(приблизительно 0,4% на 1°С); остальные три плеча R2. и Rs
выполняются из манганинового сопротивления, практически не
зависящего от температуры.
Таким образом, погружая сопротивление Rx, выполненное
в виде термометра сопротивления, в среду с переменной тем-
пературой и тем самым получая изменение величины этого
сопротивления, можно судить по показанию измерительного
прибора (гальванометра) о температуре среды, в которую это
сопротивление погружено.
В зависимости от характера изменения величины сопроти-
вления Rx подвижная система измерительного прибора может
отклоняться как вправо, так и влево (если R^RX больше /?2%,
отклонение происходит вправо; если RtRx меньше R.2R3, откло-
нение происходит влево).
При нарушении уравновешенности мостика показания галь-
ванометра прямо пропорциональны приложенному напряжению
источника. Относительная погрешность от колебания напряже-
ния тем больше, чем больше стрелка гальванометра отклони-
лась от своего начального положения, т. е. чем больше нару-
шена уравновешенность мостика.
И. Разновидности термометров сопротивления и их
материальная часть
Термометр воздуха электрический ТВЭ-6. Этот
термометр представляет собой установку электрического термо-
метра сопротивления и предназначен для измерения темпера-
89
туры окружающего самолет воздуха в пределах от —70 до
+70° С.
Термометр масла и воды э л е кт р ич е ск и й ТМЭ-6
представляет собой электрический термометр сопротивления и
предназначен для измерения температуры масла и воды в авиа-
ционных моторах в пределах от 0 до +125° С.
Термометр карбюраторный электрический
ТКЭ-6 представляет собой установку электрического термо-
метра сопротивления и предназначен для измерения темпера-
туры воздуха в карбюраторе авиационного мотора в пределах
от —30 до +70с С.
В комплект установки каждого термометра сопротивления
входят:
1. Приемник — термометр сопротивления с бронированным
соединительным проводом.
2. Измеритель — магнитоэлектрический гальванометр.
3. Переу.одная коробка разъема.
4. Соединительные провода.
5. Источник питания.
Все установки термометров сопротивления имеют один и
тот же принцип устройства и выполнены так, как это показано
на принципиальной схеме (см. рис. 62).
Различие же состоит в том, что каждый тип термометра
сопротивления имеет свою градуировку в зависимости от пре-
делов измерения температуры. Кроме того, приемники не-
сколько различны по своим размерам и способам их крепления1.
Погружаемая в измеряемую среду часть приемников типов
ТМЭ-6 и ТВЭ-6 составляет по длине 105 мм, а у ТКЭ-6 62 мм.
а) Описание тенлочувствительного элемента приемников
ТМЭ-6, ТКЭ-6 и ТВЭ-6. На рис. 63 дан разрез приемника термо-
метра сопротивления.
Теплочувствительная обмотка приемников 1 выполнена из
изолированной эмалевым покрытием медной проволоки диа-
метром 0,7 мм.
Обмотка намотана на медную трубку 2, которая предвари-
тельно, для изоляции, оклеена одним слоем папиросной бумаги,
пропитанной бензиноцелулозным лаком. В концы этой трубки
вклеены на бакелитовом лаке две торцовые катушки 3, в одну
из которых вставлен бакелитовый цилиндр 4 с впрессованными
контактными штырями 5. На средней части этого цилиндра на-
мотана' подгоночная часть обмотки. Один конец обмотки про-
пущен по жолобу, имеющемуся на цилиндре, и припаян к од-
ному из контактных штырей, другой конец обмотки проходит
поверх оклейки из той же изоляционной бумаги, которой окле-
ена обмотка, и припаян ко второму контактному штырю. Места
пайки изолированы кусочками той же изоляционной бумаги.
Внутрь медной трубки наливается жидкий бакелит, затем
трубка с намотанным на нее сопротивлением вставляется в за-
1 Способы крепления приемников указаны в разделе монтажа,
во
литый жидким бакелитом чехол готовой арматуры (см.
ниже).
Бакелитовый лак, создавая хорошую электрическую изоляцию
Рис. 63. Разрез приемников сопротивления:
1 — теплочувствительная обмотка приемника, 2 — медная трубка. 3 — торцовая
катушка, 4 — бакелитовый цилиндр, 5 — контактные штыри
обмотки от металлического чехла, вместе с тем, после высыха-
ния, надежно скрепляет
рям припаиваются спе-
циальные наконечни-
ки, а к последним при-
паиваются проводники
соединительного бро-
нированного провода.
Место пайки поме-
щается в головку ар-
матуры и для обеспе-
чения герметичности
заливается специаль-
ным составом—неолеп-
коритом (смесь жид-
кого бакелита, глице-
рина и серной кисло-
ты). После процесса
бакелизации неолепко-
рита приемник стано-
вится неразъемной
конструкцией.
Конструкция
арматуры прием-
н и к о в ТМЭ-6 и ТКЭ-6
обмотку и чехол. К контактным шты-
Рис. 64. Арматура приемника термометров со-
противления ТМЭ-6 и ТКЭ-6:
1 — чехол, 2 — латунная трубка, 3 — заплечико, 4 — нарезная
втулка, 5 — гайка, 6 — втулка головки, 7 — малая втулка с на-
гартованным плечиком
изображена на рис. 64.
Чехол 7, представ-
ляющий собой мель-
хиоровую или латунную трубку с впаянным в нее с одного конца
латунным никелированным донышком, впаивается в латунную
1*1
трубку 2, которая я своей средней части имеет заплечико 3. На
нижний конец латунной трубки напаивается нарезная втулка 4.
Предварительно между заплечиком и торцом нарезной втулки
помещается гайка 5, имеющая свое внутреннее заплечико, бла-
годаря которому она свободно сидит на латунной трубке. Гайка
предназначена для крепления приемника к специальному шту-
церу, приваренному на месте замера температуры.
Рис. 65. Арматура приемника ТВЭ-6:
I — латунный чехол, 2— нарезная втулка, 3 — заплечико, 4 — боль-
шая втулка головки термометра, 5 — малая втулка, 6 — бронирован-
ный соединительный провод, 7 — плоская шайба, 8 — шайба Гро-
вера, 9 — гайка
После припайки соединительных проводников на нарезную
втулку навертывается втулка 6 головки приемника.
Головка приемника состоит из двух нарезных втулок: боль-
шой. имеющей сквозную внутреннюю нарезку 6, и малой с на-
гартованным плечиком 7.
После заливки неолепкоритом втулки 6 на нее навертывается
малая втулка 7, через которую проходит бронированный соеди-
нительный провод. Длина соединительною бронированного про-
вода 3 м. Конец провода снабжен кабельными наконечниками
под винты d = 5 мм, находящимися на коробке разъема. Все при-
02
емники ТМЭ-6 и ТКЭ-6, а также и ТВЭ-6 обладают сопроти-
влением /? = 53 ±0,15 ома при 0°С и в пределах каждого типа
взаимозаменяемы.
На крепежной гайке каждого приемника имеется маркировка:
ТМЭ-6, ТКЭ-6 или ТВЭ-6, соответственно типу приемника.
Материал донышка мельхиорового чехла, а также всех
остальных деталей приемников — никелированная латунь. Ввиду
малой толщины стенки мельхиоровой трубки (0,15 мм) и мяг-
кости мельхиора, приемники требуют осторожного обращения 1.
Конструкция арматуры приемников ТВЭ-6 изо-
бражена на рис. 65.
Мельхиоровый или латунный чехол 1 впаивается в нарезную
втулку 2, в средней части которой имеется заплечико 3. На
втулку после припайки концов бронированного соединитель-
ного провода навертывается
до упора в заплечико боль-
шая втулка головки термо-
метра 4.
После заливки втулки 4
неолепкоритом на другой
ее конец навертывается ма-
лая втулка 5 с нагартован-
ным заплечиком, через кото-
рую проходит бронирован-
ный соединительный про-
вод 6.
При монтаже на другой
конец нарезной втулки 2 со
стороны чехла надеваются
и гайка 9.
Шайбы 7 и 8 и гайка 9
емника на месте монтажа.
Рис. 66. Общий вид измерителя
плоская шайба 7, шайба Гровера 8
предназначены для крепления при-
Шайба Гровера предохраняет гайку от саморазвертывания
при вибрациях.
б) Описание измерителей термометров сопротивления. В ка-
честве измерителя во всех термометрах сопротивления устана-
вливается вибрационно-устойчивый магнитоэлектрический при-
бор, теория устройства которого подробно разобрана в отделе
термоэлектрического термометра.
Все измерители сконструированы следующим образом.
Гальванометр и постоянные манганиновые сопротивления
/?!, Z?2 и /?3 моста Уитстона помещены в общем для них стан-
дартном бакелитовом корпусе (рис. 66).
Корпус непроницаем для водяных брызг. Чтобы уменьшить
влияние магнитного поля постоянных магнитов гальванометров
на магнитный компас и на другие измерительные приборы, рас-
положенные вблизи, а также для устранения влияния внешнего
магнитного поля на самый измеритель, на корпус последнего
1 В последних выпусках мельхиоровый чехол заменен латунным.
93
падет железный экран. Благодаря такой экранировке девиация
компаса от влияния магнитного поля одного измерителя, нахо-
дящегося на расстоянии 0,5 м от компаса, не превосходит ±.10°.
Алюминиевые шкалы измерителей выкрашены в черный цвет
лаком цапон и проградуированы в градусах Цельсия с ценой
деления 5Э.
Все обозначения на шкалах выгравированы и состоят из:
1) отметок температурной шкалы через каждые 5° и дуги
шкалы;
2) красных дуг (кроме ТВЭ-6), указывающих рабочую и не-
рабочую температуру;
3) цифр и надписи (например, „Температура масла" или дру-
гой среды, для измерения температуры которой предназначена
данная установка);
4) треугольника, указывающего положение стрелки прибора,
которое должно быть при выключенном питании.
Все цифры деления шкал через каждые 10°, считая от 0,
дуги шкал в рабочей части шкал, а также стрелка покрываются
светящейся массой, обеспечивающей возможность снятия от-
счета в темноте. Остальные обозначения покрываются белой
акварельной краской.
Шкалы измерителей оцифрованы:
у ТМЭ-6..........• . от 0 до + 125°
„ ТКЭ-6..............„ —30 „ + 70°
„ ТВЭ-6..............„ -70 „ + 70°
Рабочими интервалами шкал являются:
у ТМЭ-6 (термометр масла) от -ф 40 до + 90°
„ ТМЭ-S (термометр воды) „ + 4и „ + 80°
„ ТКЭ-6 .......„ — 20 Ь 40°
„ ТВЭ-6...................„ — 50 „ +50°
В рабочих интервалах ошибки, присущие каждой установке,
минимальны.
У ТВЭ-6 и ТКЭ-6 мостик уравновешен при 0°, примерно,
в середине рабочей части шкалы. Само собой разумеется, что
стрелка отключенного прибора должна устанавливаться на от-
метке 0°.
Это положение стрелки выключенного прибора фиксировано
треугольником, нанесенным под делением шкалы 0°.
У ТМЭ-6 мостик уравновешен при 40°, что диктуется стре-
млением уменьшить влияние колебания напряжения источника,
которое, как уже упоминалось, тем больше, чем больше откло-
нение подвижной части прибора от точки равновесия моста.
Поэтому стрелка выключенного прибора должна устанавли-
ваться на отметке 40°. Эта отметка также на шкале зафиксиро-
вана треугольником с вершиной, направленной к делению 40°.
Для механической установки стрелки на 0 или 40° на
стекле прибора имеется корректор. Корректировка прибора до-
94
стирается поворотом вправо и влево выступающей над стеклом
головки винта посредством отвертки.
Конструкция измерителей термометров сопротивления со-
стоит из магнитной и подвижной систем, которые монтируются
на алюминиевой плате.
Магнитная система включает’
а) постоянный магнит из никель-алюминиевой стали;
б) полюсные наконечники;
в) сердечник.
Постоянный магнит 1 (рис. 67) прикреплен константановой
скобкой 2 к алюминиевой плате 3; к полюсам магнита прилегают
полюсные наконечники 4. Полюсные наконечники прикреплены
винтами также к алюминиевой плате и проштпфтованы сквозь
плату для обеспечения правильной центровки их относительно
Рис. 67. Внутренний монтаж измерителей:
1 — постоянный магнит, 2 — константановая скоба, 3 — алюминиевая плата, 4 — полюсные нако-
нечники. 5 — сердечник, 6 ~ обойма
сердечника и предотвращения смещения полюсных наконечни-
ков от вибрации в случае ослабления крепящих винтов.
Сердечник 5 одним винтом прикреплен к обойме 6, которая,
в свою очередь, верхней частью, имеющей форму шайбы, кре-
пится двумя винтами к полюсным наконечникам; обойма изго-
товлена из латуни или из других немагнитных сплавов.
Подвижная система состоит из:
1) каркасной рамки, включающей алюминиевый каркас, и алю-
миниевую обмотку сечением 0,07 мм-,
2) стрелки, покрытой светящейся массой;
3) усиков,
4) стальных кернов.
Верхняя неактивная часть рамки, обернутая бумагой, охвачена
верхней латунной площадкой, которая имеет три ответвления.
В одно из них, имеющее форму трубочки, вставляется колено
алюминиевой стрелки, к другому припаяны нарезные усики,
а к третьему—верхняя противодействующая пружинка. Нижняя
площадка имеет только одно ответвление для пр айки нижней
противодействующей пружины. В середине верх>Л\ и нижней
площадок имеются отверстия, в которых расположены буксы,
9">
Люфт
Рис. 68. Опоры подвижной
системы
снабженные втулками. Во втулки вставлены керны с? = 0,25 мм
и радиусом закругления концов НО—125 микрон.
На колено стрелки надет и закреплен шеллаком лепесток,
который покрывается светящейся массой. На усики навинчены
балансирные грузы, закрепленные шеллаком во избежание само-
отвинчивания и нарушения балансировки.
Вся подвижная система покоится концами своих кернов с не-
которым люфтом в кратерах агатовых подпятников (рис. 68).
Агатовые подпятники завальцованы в винты, верхний из которых
расположен в мостике, прикрепленном к верхней части обоймы,
а нижний винт — к ее нижней части. Винты предназначены для
регулировки люфта между концами осей (кернов) и днами кра-
теров агатовых подпятников.
В средней части мостика имеется выступ, на который надета
вилка корректора с изоляционной гетинаксовой площадкой.
На верхний винт агатового под-
пятника для предохранения его от
отвинчивания при поворотах вилки
механического корректора надета
стопорная шайба с хвостиком, вхо-
дящим в одно из крайних отверстий
мостика. Поверх стопорной шайбы
накладывается Гровер-шайба, и вся
система зажимается цилиндриче-
ской гайкой. Цилиндрическая гайка,
законтривая винт агата, обеспечивает тем самым сохранение
постоянства люфта.
На нижний винт агата также надеты изоляционная площадка,
шайба Гровера и гайка.
После сборки рамка оказывается расположенной своими
активными сторонами в воздушном зазоре, образованном между
сердечником и полюсными наконечниками.
Подводка тока к обмотке рамки осуществляется следующим
образом.
На конце изоляционной гетинаксовой пластинки расположена
латунная пластинка, к одному из концов которой припаивается
гибкий проводник с шелковой изоляцией, а к другому концу—
верхняя противодействующая пружинка, через которую ток
проходит по обмотке рамки в нижнюю противодействующую
пружинку и затем через аналогичное устройство к другому про-
воднику. С наружной стороны полюсных наконечников наложен
термомагнитный шунт.
В ту же алюминиевую плату, на которой смонтирован
механизм гальванометра, вставлены и развальцованы две колонки,
на которых прикреплены железный подшкальник, обеспечиваю-
щий торцевую магнитную экранировку, шкала и ограничители
хода стрелки. Кроме того, на плате прикреплены две катушки
с обмотками сопротивлений /?3 и 7?до6 (рис. 69).
Алюминиевая платина со смонтированными на ней магнитной
и подвижной системами, шкалой и указанными катушками
96
скрепляется при помощи гаек с донышком из пластмассы, в ко-
тором запрессованы медные проводники. С обратной стороны
в донышко вставлена алюминиевая катушка с намотанными
на ней сопротивлениями и /?2. Эта катушка в собранном при-
боре соприкасается своей наружной щекой с железным магнит-
ным экраном, чем обеспечивается отвод джоулева тепла, выде-
ляющегося в этих обмотках, и тем самым устраняется перегрев
Рис. 69. Монтажная электрическая схема измерителей
обмоток. Внутренний монтаж измеритепя прикрывается баке-
литовым корпусом, который прикрепляется к донышку тремг
основными винтами и четвертым пломбировочным. Поверх кор-
пуса надевается железный магнитный экран, затем клсммовея
колодка, крепежные гайки и, наконец, алюминиевый защитный
экран с заслонкой.
Разборка измерителей термометров сопротивления, так жр как
и измерителя ТЦТ-5, может быть произведена только частично
без разрушения пломбы
7 Авиационные приборы. Ч. I 97
К. Разборка и сборка термометров сопротивления
и их проверка
Порядок разборки следующий:
1. Отвертываются гайки, крепящие алюминиевый экран.
2. Снимаются заслонка и алюминиевый экран.
3. Отвертываются крепежные гайки клеммовой колодки.
4. Снимается клеммовая колодка.
5. Отвертываются гайки, крепящие магнитный экран.
6. Снимается магнитный экран.
7. Разрушается пломба.
Дальнейшая разборка, а также ремонт должны производиться
только заводом-изготовителем или специально организованными
парковыми электроизмерительными мастерскими.
Сборка производится в обратном порядке.
Проверка термометров сопротивления в пределах измерения
температуры спиртовым термометром производится аналогично
проверке неэлектрических аэротермометров (см. стр. 47).
Однако, проверка по всему пределу измерения температуры
термометрами сопротивления легче всего может быть произ-
ведена при наличии магазина сопротивления.
Для этого соединительные проводники, идущие к приемнику,
отключаются от зажимов измерителя и вместо них приключается
магазин сопротивления.
Подбор сопротивления на магазине для каждой температуры
осуществляется по нижеприведенной таблице, в которой учтено
сопротивление соединительных проводников, отнесенное к—10°,
т. е. к средней эксплоатационной температуре в диапазоне—60°
4-50°, а также поправка на перегрев термометра измерительным
током, равная 0,16 ома.
Температурная отметка шкалы Сопротивление магазина в омах Температурная отметка шкалы Сопротивление магазина в омах Температурная отметка шкалы Сопротивление магазина в омах
— 70 37,4 0 53,3 • + 70 69,1
— 60 39,7 + 10 55,5 4- 80 71,4
— 50 41,9 + 20 57,8 + 90 73,7
— 40 44,2 + 30 60,1 + 100 75,9
-30 46,5 + 40 62,3 + 110 78,2
-20 48,7 + 50 64,6 + 120 80,5
— 10 51,0 + 60 66,9 + 125 81,6
Проверка должна производиться при соблюдении следующих
условий:
1. Напряжение на зажимах измерителя должно точно со-
ответствовать его градуировочному значению (26,5 или 13,5 в).
2. Окружающая температура должна быть в пределах 15—25°,
причем как измеритель, так и магазин сопротивлений должны
быть выдержаны при указанной температуре в течение не менее
2—2,5 часов.
3. Контакты на магазине должны быть плотными.
98
4. Стрелка перед проверкой должна быть установлена меха-
ническим корректором точно в положение, указанное на шкале
треугольником.
5. Измеритель должен быть полностью собран (с надетым
магнитным экраном).
Основная погрешность в рабочей части шкалы не должна
превышать ± 2°/0. В случае необходимости проверки температур-
ной компенсации гальванометра необходимо иметь в наличии
термостат для проверки на положительную температуру, а для
проверки на отрицательную температуру—криостат и запас жид-
кого воздуха и углекислоты.
Порядок проверки останется тем же, но только измеритель
на время проверки помещается в термостат или криостат, темпе-
ратура в которых контролируется спиртовым термометром.
Увеличение погрешности (свыше ± 2% основной погреш-
ности), обусловливаемой недостаточной температурной компен-
сацией, не должно превышать согласно техническим условиям
± О,О5°/о на каждый градус изменения температуры, считая от
температуры 20°, принятой за нормальную.
При проверке следует слегка постукивать по корпусу измери-
теля для уменьшения влияния трения кернов в подпятниках.
Л. Возможные неисправности термометров сопротивления
Чтобы уметь правильно определить в каждом отдельном
случае род неисправности установки термометра сопротивления,
необходимо отчетливо представлять себе его принципиальную
схему (см. рис. 62).
Разберем несколько случаев неисправностей.
1. При включении прибора стрелка попрежнему остается
на точке равновесия моста, хотя хорошо известно, что темпе-
ратура измеряемой среды не равна температуре, соответствую-
щей точке равновесия. Так как нахождение стрелки на точке
равновесия моста означает отсутствие в рамке гальванометра
тока (стрелка приведена к точке равновесия моста моментом
противодействующей пружины), то, очевидно, причиной такой
неисправности может являться:
а) отсутствие напряжения в цепи питания;
б) отсутствие напряжения на вершинах моста (обрыв про-
водника питания или неисправность выключателя);
в) обрыв цепи в самом гальванометре.
2. Стрелка прибора отклонена вправо до упора, хотя из-
вестно, что температура измеряемой среды не превосходит
самое крайнее значение температуры, указанное на шкале при-
бора.
Зная, что отклонение стрелки прибора в сторону положитель-
ной температуры связано с увеличением сопротивления прием-
ника (/?х) или, то же самое, с увеличением сопротивления соеди-
нительных проводников, приходим к выводу, что сопротивление
четвертого плеча моста возросло выше его градуировочного
7* а»
значения, соответствуюшего максимальному значению шкалы,
что означает, очевидно, разрыв цепи приемника. Практически
последнее может означать обрыв одного или обоих соедини-
тельных проводников или нарушение контакта в месте при-
соединения соединительйЫх проводников на зажимах изме-
рителя.
3. Стрелка прибора отклонена влево до упора, хотя известно,
что температура измеряем°й среды не ниже самого крайнего
левого значения шкалы. Имея в виду, что отклонение стрелки
прибора в сторону больших отрицательных температур, чем
температура точки равновесия моста, связано с уменьшением Rx,
приходим к выводу, что сопротивление четвертого моста Уит-
стона оказалось меньше его градуировочного значения, соответ-
ствующего крайнему лев0мУ значению шкалы, т. е., очевидно,
цепь приемника замкнута.
4. Прибор дает явно неверные показания.
В этом случае причий1,1 неисправности могут быть самые
различные. Может быть перепутана полярность проводов пи-
тания, т. е. в принципиальной схеме + и — перепутаны
местами. В таком случай направление тока в гальванометре
будет противоположным й стрелка прибора отклонится отточки
равновесия моста в противоположную сторону.
Если прибор градуироВки 26,5 в включить в сеть на 13,5 в,
то он будет давать приблизительно вдвое преуменьшенные по-
казания. При включении 7ке термометра сопротивления градуи-
ровки 13,5 в в сеть 26,5 Р прибор может испортиться.
5. Непрерывные резкие колебания стрелки. Эти неисправности
могут произойти от переменного контакта в цепи в местах со-
единения (в контактах измерителя, в коробке разъема, в меха-
низме гальванометра) или вследствие обрыва какого-либо про-
водника.
Здесь рассмотрены неИСпРавности установок термометров
сопротивления.
Неисправности измерителей (гальванометров) разобраны
в разделе „Неисправности гальванометров* ТЦТ-5. Неисправ-
ности приемников (термометров сопротивления), представляю-
щих собой неразъемную конструкцию, не рассматриваются, так
как в случае повреждений приемника его необходимо отпра-
вить на завод для замены новым.
М. Монтаж термометров сопротивления
Кроме измерителя и преемника, в комплект установки входят:
соединительные провода, источник питания и для ТМЭ-6 еще
переходная коробка разъема (рис, 70).
Соединительные провоЛа, предназначенные для присоедине-
ния приемника к измерите’Лю или переходной коробке разъема,
могут иметь марку ПК-4 или ЛПРГС. Провод медный, двух-
жильный с изоляцией каждой жилы резиновой опрессовкой,
покрытый чулком из пряжи и поверх всего шелковой оплеткой.
1<ю
Градуировка прибора учитывает сопротивление проводов,
соединяющих приемник с измерителем в 0,13 ом при 20° (или
0,11 ома при нахождении провода при эксплоатационной тем-
пературе в среднем —10°), что, примерно, соответствует сопро-
тивлению бронированного кабеля длиною в 3 м.
Отступление от величины сопротивления соединительных
проводов в 0,13 ом дает дополнительную погрешность прибора,
равную 1° на каждые 0,23 ома дополнительного сопротивле-
ния линии.
Таким образом, увеличение длины линии на каждый метр
провода обусловливает ошибку:
при сечении медного провода 1 мм?................0,15°
„ „ „ „ 1,5 мм2............0,1°
При этом ошибка всегда получается одного знака — прибор
показывает больше истинной температуры. Практически же,
Л/4
Рис. 70. Коробка разъема
при небольшой длине провода до 10—12 м, эту ошибку не имеет
смысла учитывать ввиду того, что сам прибор работает с точ-
ностью до —2% от номинального значения шкалы.
Ввод проводов в измеритель для присоединения к зажимам
осуществляется через изоляционную втулку с внутренним
диаметром 14 мм.
Концы проводов, присоединяемые к измерителю и к коробке
разъема, должны быть снабжены наконечниками.
Соединительные провода для присоединения источника пита-
ния к измерителю не прилагаются.
Сопротивление этих проводников не оказывает существенного
влияния на работу установки, однако, рекомендуется подобрать
проводники так, чтобы их сопротивление было 1—1,5 ома.
В ТМЭ-6 провода от приемника присоединяются к стандарт-
ной коробке разъема (см. рис. 70), которая устанавливается
вблизи мотора. К коробке с другой стороны подводятся про-
вода от измерителя.
101
Источник питания как для ТВЭ-6, так и для ТМЭ-6 и ТКЭ-6
заводом не поставляется. Установки рассчитаны на питание от
самолетной цепи напряжением 26,5 или 13,5 в.
При этом следует заметить, что прибор должен применяться
только при том напряжении, при котором произведена его
градуировка. Это напряжение указывается на шкале прибора.
Влияние колебания напряжения в рабочей части шкалы мало
отражается на показаниях прибора: при колебании напряжения
на 5°/0 при отклонении от средней точки уравновешенности
моста на 20° в ту и другую сторону измеритель дает ошибку в 1°.
Для уменьшения влияния колебания напряжения источника
провода питания установки рекомендуется припаивать горячим
способом к проводам, идущим к подкрыльным факелам, так как
эта сеть в полете обычно
не нагружена, а поэтому
возможность колебания
напряжения, подаваемого
на установку, сводится
до минимума.
Приемник ТВЭ-6 уста-
навливается на крыле или
фюзеляже самолета че-
рез специально приготов-
ленное отверстие с помо-
щью гайки и шайбы Гро-
вера.
Приемники ТМЭ-6 и
ТКЭ-6 устанавливаются
через специальный шту-
цер в моторе и крепятся
к нему накидной гайкой,
имеющейся на приемнике.
Измеритель устанав-
ливается в вертикальном
Рис. 71. Вырез на приборной доске
положении на приборном щите в специально для него выре-
занное отверстие (рис. 71).
Прибор вставляется в отверстие с задней стороны щита и
прикрепляется к нему при помощи специально прилагаемых
болтов с гайками и шайбами Гровера.
Для устранения влияния на измеритель температуры окру-
жающего воздуха в нем применена специальная термомаг-
нитная компенсация (см. устройство гальванометра для тер-
мопары).
Для присоединения к измерителю соединительных провод-
ников от приемника и от источника питания с задней стороны
прибора имеются три зажима, закрываемые защитным алюми-
ниевым кожухом, сквозь который через специальный штуцер
пропускаются соединительные провода (рис. 72). Для удобства
присоединения проводников к зажимам в защитном экране
имеется вырез, закрываемый пластинкой. К зажиму 4- присоеди-
102
няется проводник питания с наконечником, имеющим отверстие
d = 5 мм.
На зажим —Т надевается наконечник, к которому присоеди-
нен проводник от минуса питания и один из проводников от
приемника; этот наконечник имеет отверстие rf=4 мм.
На зажим Т надевается наконечник, к которому присоединен
второй проводник от приемника.
Разные диаметры наконечников и болтов + и —Т сделаны
для того, чтобы не перепутать проводники, идущие от источ-
ника питания. Зажимы выполнены в виде болтиков с гайками.
Рис. 72. Вид задней стороны измерителя
Для предохранения от саморазвертывания при вибрации под
гайки кладутся шайбы Гровера. В разрыв одного из проводов
питания следует ставить выключатель для включения и выклю-
чения установки.
Монтаж проводов установки следует делать по возможности
жестким креплением по фюзеляжу, стойкам, лонжеронам и т. д.
Следует избегать свободно висящих концов, так как они могуг
оторваться.
Провода нужно прокладывать в местах, защищенных от
непосредственного прикосновения к ним горячих частей мотора,
от заливки маслом и воздействия атмосферных осадков.
ГЛАВА III
ТРЕХСТРЕЛОЧНЫЙ ИНДИКАТОР
1. Назначение трехстрелочного индикатора
и принцип его устройства
Современные самолеты имеют многочисленное прибор-
ное оборудование, но вместе с тем приборные доски само-
летов невелики.
Несмотря на проделанную работу по уменьшению габаритов
многих авиационных приборов, вопрос о рациональном разме-
щении приборов в кабине пилота остается еще неразрешенным.
Большое количество близко расположенных приборов затру-
дняет наблюдение за ними и вместе с тем утомляет летчика.
Одним из мероприятий, направленных против многоприбор-
ности, является появление на самолетах комбинированного при-
бора, известного под названием „трехстрелочный индикатор".
Трехстрелочный индикатор представляет комбинацию трех
приборов в одном корпусе.
В одном корпусе диаметром 80 мм смонтированы аэротер-
мометр, манометр масла и манометр бензина.
Над шкалой прибора помещены три стрелки—большая стрелка
аэротермометра и две малые стрелки манометров. Каждая из
стрелок перемещается относительно своей шкалы. Все три
прибора работают независимо друг от друга.
2. Устройство трехстрелочного индикатора
Общий вид трехстрелочного индикатора дается на рис. 73.
В верхней части шкалы прибора помещена шкала температур
с делениями от 0 до 125°. Внизу слева помещается шкала масла
с делениями от 0 до 15 ат, справа—шкала манометра бензина
с делениями от 0 до 0,8 ат. Концы стрелок, а также деления
и цифры шкал покрыты светящейся массой. Шкалы размещены
так, что при нормальных значениях температуры масла (60—65°)
и давлений масла и бензина (7,5 и 0,4 ат) стрелки располагаются
в виде перевернутой буквы Т.
104
Изменение одной из измеряемых величин на большую вели-
чину изменяет взаимное расположение стрелок и может быть-
легко замечено летчиком.
Внутреннее устройство прибора дается на рис. 74. Как видно
из рисунка, в корпусе прибора смонтированы измеритель аэро-
термометра и два механизма манометров. Аэротермометр пол-
ностью совпадает по конструкции с аэротермометром, напол-
ненным метилхлоридом.
Манометры по своему устройству очень похожи на обычные
манометры в стандартном корпусе. Отдельно механизм мано-
Рис. 73. Трехстрелочный индикатор
метра, вмонтированного в корпус трехстрелочного индикатора,,
дается на рис. 75.
Корпус прибора изготовляется из двух частей: задней части,
на которой монтируются механизмы всех трех приборов и
имеются соответствующие штуцеры, и передней части, которая
имеет стекло и является как бы футляром для всего механизма
индикатора.
Корпус не должен быть герметичным, так как это противо-
речит принципу действия манометров.
Имеются трехстрелочные индикаторы, в которых установлен
манометр масла с приемником, полностью сохраняющий свое
устройство.
Инструментальные поправки для трехстрелочного индикатора
не должны превышать следующих допусков:
для аэротермометра.............±5°
„ бензинового манометра . . . ± 0,025 ат
„ масляного манометра . . . ± 0,6 „
103
Рис. 74. Трехстрелочный индикатор (разрез)
Проверка и регулировка трехстрелочного индикатора произ-
водятся отдельно для каждого прибора, входящего в его состав,
по тем же правилам, что и для обыкновенных приборов этого типа.
Рис. 75. Механизм манометра в трехстрелочном индикаторе
Длина трубопровода у аэротермометра индикатора равна
4,5 м.
Прибор с обыкновенным манометром масла весит 700 г.
Прибор с манометром масла и приемником весит 1200 г.
3. Монтаж трехстрелочного индикатора
Монтаж трехстрелочного индикатора заключается в установке
корпуса прибора на приборной доске и проводке соответствую-
щих трубопроводов.
107
Крепление корпуса прибора на приборной доске осуще-
ствляется при помощи стандартного крепежного кольца диа-
метром 80 мм (стандарт 2) по известным правилам (см. гл.
„Авиационные манометры").
Проводка и закрепление трубопровода аэротермометра вы-
полняются по тем же правилам, какие существуют для монтажа
обычного аэротермометра. То же самое надо -сказать про уста-
новку и проводку трубопроводов манометров бензина и масла.
В настоящее время трехстрелочные индикаторы устанавли-
ваются в основном на легкие одномоторные самолеты.
ГЛАВА IV
МАНОВАКУУМЕТР (УКАЗАТЕЛЬ НАДДУБА)
1. Назначение и принцип устройства мановакууметра
Для поддержания мощности авиационных двигателей необ-
ходимо, чтобы весовое отношение засасываемого в цилиндры
Рис. 76. Схема включения мановакууметра
воздуха и горючего равнялось, примерно, 13:1. Это значит, что
весовых единиц воздуха должно быть в 13 раз больше, чем
тех же единиц горючего.
109
Вес одного и того же объема воздуха изменяется прямо
пропорционально плотности воздуха. Таким образом, при уве-
личении высоты полета и уменьшении плотности воздуха необ-
ходимое отношение уменьшается и вместе с ним уменьшается
мощность мотора. Сохраняя нормальное отношение горючей
смеси за счет уменьшения количества горючего, сохранить
мощность двигателя нельзя, так как уменьшается общий вес
смеси.
Мощность двигателя с увеличением высоты уменьшается
весьма значительно; достаточно указать, что уже на высоте
5000 м мощность, примерно, в два раза меньше, чем у земли.
Рис. 77. Общий вид мановакууметра
Для сохранения мощно-
сти на высоте современные
двигатели имеют специаль-
ные приспособления, кото-
рые называются нагнетате-
лями (рис. 76).
Нагнетатель представ-
ляет собой воздушную тур-
бину (крыльчатку), приво-
димую в движение двига-
телем, на котором он уста-
новлен.
Нагнетатель захватывает
горючую смесь из карбю-
ратора и нагнетает ее во
всасывающие патрубки дви-
гателя, увеличивая там дав-
ление, и тем самым увели-
чивает плотность смеси.
Таким образом, поддер
живая во всасывающих пат-
рубках давление, равное давлению у земли, удается сохранить
нормальную смесь, а значит, и мощность двигателя.
Двигатели, оборудованные нагнетателями, обычно называются
высотными двигателями, или двигателями с наддувом.
Давление во всасывающем патрубке зависит от скорости
вращения нагнетателя, а также от высоты полета. В каждый
момент полета летчик должен иметь возможность контролиро-
вать величину давления или, что все равно, величину над-
дува.
Для измерения давления во всасывающем патрубке двигателя
служит специальный прибор, называемый мановакууметром или
указателем наддува (рис. 77). Так как эти приборы предназна-
чены для измерения абсолютного давления во всасывающем
патрубке, то по принципу устройства они тождественны с ме-
таллическими барометрами (анероидами). Чувствительным эле-
ментом мановакууметра является гофрированная коробка Види,
из которой выкачан воздух. Такие коробки называются анероид-
ными коробками.
110
Так как давление воздуха в коробке очень невелика
(0,1—0,2 мм рт. ст.), то на коробку постоянно действует сила,
создаваемая давлением воздуха снаружи.
Эта сила стремится сжать стенки коробки, но встречает
противодействие со стороны упругости материала.
При изменении давления, действующего на коробку снаружи,
она деформируется: при увеличении давления—сжимается и при
уменьшении—разжимается. Деформации коробки используются
для приведения в движение передающего механизма и стрелки
прибора.
2. Описание мановакууметра
Поперечный и продольный разрезы корпуса мановакууметра
даны на рис. 78, общий вид механизма — на рис. 79. Чувстви-
тельным элементом мановакууметра является анероидная ко-
робка 1, изготовленная из фосфористой бронзы. Коробка имеет
два жестких центра 2 и 3. Нижний центр 2 крепится к стойке 4
основания механизма 5 при помощи винтов 6. На верхнем
жестком центре 3 помещена колодочка 10, в которой установ-
лена биметаллическая пластинка 11.
К биметаллической пластинке шарнирно прикреплена тяга 9,
другим концом соединенная с осью сектора 7. Сектор 8 сцеплен
с трибкой 12, на которой насажена стрелка 13, а также спи-
ральная пружина (волосок) 15. Оси вращения сектора и трибки
установлены на камнях.
Под стрелкой помещена шкала 14 с делениями от 30 до
120 см рт. ст.
Цена каждого деления 2 см (20 мм).
Оцифрованные деления, цифры, а также конец стрелки по-
крыты светящейся массой.
Весь механизм прибора помещается в бакелитовый (или
алюминиевый) корпус 16.
Спереди корпус герметично закрывается стеклом 17, уста-
новленным на резиновой прокладке 18 и закрепляемым пружи-
нящим кольцом 19. Под кольцо 19 помещается специальная
невысыхающая замазка для обеспечения герметичности корпуса.
Под шкалой установлен подвижный металлический круг 20,
окрашенный наполовину в красный и черный цвета. Этот круг
может поворачиваться при помощи кремальеры 21 и ручки 22.
В шкале прибора имеется дугообразный вырез от деления 82
до деления 120. Поворачивая ручку, можно изменять окраску
этого выреза и устанавливать красный цвет на опасную зону
наддува, которая различна для двигателей различных типов.
В задней стенке корпуса прибора помещен штуцер, слу-
жащий для сообщения корпуса с трубопроводом, идущим от
всасывающего патрубка двигателя. Внутри штуцера помещен
воздушный демпфер—калиброванное отверстие.
Корпус мановакууметра стандартный — имеет в диаметре
80 мм.
Вес прибора не превышает 500 г.
ill
Рис. 78. Мановакууметр (разрезы корпуса):
1 — анероидная коробка, 2 и 3 — жесткие центры коробки, 4— стойка, 5 — основание механизма, 6 — бинты, 7 — ось сектора, 8 — сектор, 9 — тяга,
10 — колодочка, // — биметаллическая пластинка, 12 — трибка, 13 — стрелка, 14 — шкала, 15 — спиральная пружина (волосок), 16— бакелитовый корпус,
17 — стекло, 18 — резиновая прокладка, 19— пружинящее кольцо, 29 — красно-черный круг, 21 — кремальера, 22 — ручка
Мановакууметры этого типа имеют приспособление для ком-
пенсации температурных влияний на показания прибора. Устрой-
ство и работа этой компенсации совершенно аналогичны темпе-
Рис. 79. Общий вид механизма мановакууметра:
1 — анероидная коробка, 3 — верхний жесткий центр, 5 — основание
механизма, 7 — ось сектора со стандартным механизмом, 9 — тяга,
10 — колодочка, 11 — биметаллическая пластина, 15 — спиральная
пружина (волосок)
ратурной компенсации измерителя гидростатического бензино
мера (см. гл. „Авиационные бензиномеры").
3. Ошибки и проверка мановакууметров
Мановакууметры имеют инструментальные ошибки, возни-
кающие от тех же причин, как и у других приборов, т. е. от:
а) упругого гистерезиса и последействия;
б) застоя передающего механизма;
в) регулировки;
г) температурных влияний;
д) вибрации.
Методических ошибок мановакууметры не имеют.
Инструментальные ошибки мановакууметра могут быть опре-
делены путем проверки прибора на специальной проверочной
установке (рис. 80).
Установка должна состоять из металлического баллона 7,
в котором можно повышать и понижать давление относительно
8 Авиационные приборы. 4. I 113
окружающего давления; ртутного манометра 2 с миллиметровой
шкалой; перепускного игольчатого крана 3 и штуцера, к кото-
рому присоединяется проверяемый прибор 4. Все соединения
и краны должны быть вполне герметичными, так как в противном
случае работать на этой установке будет невозможно.
Присоединив проверяемый мановакууметр к тройнику,
следует прежде всего проверить герметичность корпуса при-
бора.
Для этого в баллоне создают вакуум и при помощи пере-
пускного крана понижают давление в корпусе прибора до
показания 30 см по шкале. После этого кран закрывают и
Рис. 80. Проверочная установка для мановакууметра:
7 — баллон, 2 — ртутный манометр, 5 — перепускной игольчатый кран,
4 — проверяемый прибор
следят за поведением стрелки. Стрелка не должна сместиться
в сторону увеличения показаний более чем на 10 мм, т. е. на
половину одного малого деления. Если смещение стрелки пре-
высит допуск, то это значит, что корпус прибора недостаточно
герметичен. Улучшить герметичность корпуса можно тщатель-
ным промазыванием краев стекла специальной невысыхающей
замазкой (пластелин).
Убедившись в герметичности корпуса, приступают к проверке
прибора. Проверку начинают с деления 30, вначале на повы-
шение показаний; достигнув показания 120, переходят к про-
верке на уменьшение.
Перед проверкой определяется атмосферное давление в поме-
щении, где находится проверочная установка. Это давление
может быть определено по барометру-анероиду.
Проверка ведется по главным (оцифрованным) делениям
шкалы прибора, причем каждый раз после установки стрелки
114
необходимо постукивать по прибору для исключения влияния
застоя.
Отсчитывая высоты ртути в коленах манометра и беря их
сумму, определяют абсолютное давление в корпусе прибора.
Например, атмосферное давление 750 мм. Левое колено—
40 мм, правое колено—43 мм. Сумма 83 мм. Ртуть в свободном
(открытом) колене поднималась, следовательно, давление в кор-
пусе прибора на 83 мм выше атмосферного, т. е. равно
760 + 83 = 843 мм.
Поправки прибора определяются вычитанием показаний при-
бора из величины истинного давления в корпусе его.
Поправки при температурах от + 15 до + 50° не должны
превышать ± 25 мм рт. ст.
При температуре —45° допускается поправка в ± 40 мм.
Результаты проверки записываются в проверочный лист по
следующей примерной форме.
Проверочный лист № 35
Мановакууметр № 1020
29 августа 1938 г. Давление 756 мм Температура 4- 20° С
При увеличении показаний (в мм рт. СТ.) При уменьшении показаний (в мм рт СТ.)
Манометр Манометр
о g К га О К S га
<0 © GJ О И ГС S X СХ ° сх° 2 © *2 W СХ « о “КЗ и га сх GJ О CJ © га га С'° га 2, « ° «КЗ га га с
© сх к о. Чс С о £ С с С GJ с* о « “ а Е1 га с С с С
243 233 — 476 280 300 — 20 233 223 — 456 300 300 4- 0
177 169 — 346 390 400 — 10 176 170 — 346 410 400 4-Ю
131 125 — 256 500 500 0 135 131 — 266 490 500 —10
74 72 — 146 610 600 + 10 84 82 — 166 590 600 —10
26 25 — 51 705 700 + 5 26 25 — 51 705 700 + 5
18 16 4- 34 790 800 — 10 23 21 + 44 800 800 4- 0
63 61 4- 124 880 900 — 10 76 73 4- 149 905 900 4- 5
118 116 4-234 990 1 000 — 10 124 120 4-244 1000 1 000 ± 0
169 165 4-334 1 09п 1 100 — 10 179 175 4- 354 1 ПО 1 100 +ю
224 220 4-444 1200 1200 0
Примечание. Стрелка прибора двигалась плавно, без заеданий.
Проверку производил: (подпись)
4. Разборка, сборка и регулировка мановакууметра
Разборка мановакууметра производится в целях регулировки
его, чистки деталей передающего механизма или замены повре-
жденных деталей новыми.
Производить разборку мановакууметра имеет смысл лишь
в том случае, если имеется специальная невысыхающая замазка
Для обеспечения герметичности корпуса.
8* ИГ
Разборка мановакууметра начинается со стороны стекла.
Прежде всего вынимается пружинящее кольцо, прижимающее
стекло.
Снимать это кольцо надо очень осторожно, остерегаясь
раздавить стекло или помять самое кольцо. Сняв кольцо, сле-
дует счистить замазку и собрать ее в комочек. После этого
снимается стекло при помощи специального присоска и затем
вынимается из корпуса весь механизм прибора с основанием
и шкалой.
Вынутый из корпуса механизм допускает регулировку, а также
осмотр всех деталей.
Если имеется необходимость в дальнейшей разборке, то
прежде всего снимается стрелка. Стрелку следует снимать при
помощи двух часовых отверток приемом, указанным в главе
„Авиационные манометры". Далее снимаются платины оси сек-
тора и трибки.
i Разобрав механизм прибора, необходимо осмотреть концы
осей сектора и трибки, а также подшипники, в которых они
помещаются. При разборке не следует трогать регулировочный
винт на оси сектора, а также биметаллическую пластинку в ко-
лодке жесткого центра коробки Види, так как от этого нару-
шится регулировка температурной компенсации.
После чистки прибор следует собрать в обратной последо-
вательности. Концы осей сектора и трибки слегка смазываются
специальным вазелиновым маслом.
В осях прибора не должно быть ощутимого люфта, но также •
и излишнего трения.
После полной сборки прибора необходимо произвести про-
верку корпуса на герметичность, а также проверку показаний
и, если надо, регулировку.
Регулировка мановакууметра. Регулировка манова-
кууметра должна производиться лишь в том случае, если при
проверке поправки прибора будут больше допустимых.
Мановакууметр может иметь поправки различного харак-
тера, а потому и регулировка производится различными спо-
собами.
Для регулировки можно пользоваться перестановкой стрелки,
регулировочным винтом и изменением длины тяги.
Перестановка стрелки применяется в тех случаях, когда
поправка имеет одну и ту же величину и один и тот же знак
по всей шкале.
В этом случае стрелка прибора снимается и устанавливается
на давление, определенное по барометру.
> Регулировочным винтом регулируют в случае, если поправки
имеют одинаковый знак, но убывают или увеличиваются по
мере измерения показаний. Ввинчиванием регулировочного
винта, регулировочная пластинка оси сектора отжимается и плечо
оси сектора увеличивается; при вывинчивании винта происхо-
дит обратное явление. Если прибор показывает больше, чем
надо, т. е. поправки отрицательные, регулировочный винт надо
lie
ввернуть, если же поправки прибора положительные, регулиро-
вочный винт нужно вывернуть.
Изменением длины тяги регулируют в тех случаях, когда
поправки прибора изменяют знак, т. е. на одной части шкалы
положительные, а на другой отрицательные. Переставляя тягу
в шарнирном соединении ее с регулировочной пластинкой оси
сектора, изменяя этим самым ее рабочую длину, изменяют угол а
(см. рис. 81), образованный тягой и направлением от места
соединения тяги к оси сектора.
От угла «зависит передаточное отношение механизма прибора,
причем наименьшее передаточное отношение будет при а — 90°.
При углах а, меньших или
больших 90°, передаточное
отношение увеличивается.
При поправках, перехо-
дящих с плюса на минус,
тягу надо переставить так,
чтобы угол а по мере уве-
личения показаний прибли-
жался к прямому. При по-
правках, переходящих с ми-
нуса на плюс, следует пе-
реставить тягу так, чтобы
угол а удалялся от прямого.
Чаще всего приходится
производить регулировку,
комбинируя оба эти спо-
соба.
Можно рекомендовать Рис. 81. Схема передающего механизма
следующий способ: вначале мановакууметра
регулировать регулировоч-
ным винтом до достижения нулевой поправки на делении 100,
а затем выравнивать показания перестановкой тяги.
Регулировка мановакууметра на установке, приведенной на
рис. 69, довольно неудобна, так как каждый раз перед провер-
кой необходимо полностью собирать прибор и добиваться гер-
метичности корпуса.
Поэтому рекомендуется вначале произвести регулировку на
малых делениях шкалы, пользуясь для проверки прибором
Гарфа, в котором можно проверять прибор без корпуса, а затем
переходить к нормальной проверочной установке.
5. Монтаж и эксплоатации мановакууметра
Монтаж мановакууметра состоит из установки самого прибора
на приборной доске летчика и установки трубопровода, соеди-
няющего корпус прибора со всасывающим патрубком двигателя.
Установка мановакууметра на приборной доске производится
при помощи стандартного (стандарт 2) монтажного кольца, по
общим для всех приборов правилам.
117
Для соединения корпуса прибора со всасывающим патрубком
применяется медная трубка диаметром 6X4 мм.
Перед установкой на самолет эта трубка должна обязательно
проверяться на герметичность.
На концы трубки надеваются гайки и припаиваются ниппели,
при помощи которых трубопровод крепится к соответствующим
штуцерам.
Один из концов трубопровода крепится к штуцеру, спе-
циально для этого сделанному, на всасывающем патрубке дви-
гателя.
Другой конец трубопровода крепится к штуцеру корпуса
мановакууметра.
Соединения трубопровода должны быть очень тщательными
и герметичными. Для этого необходимо применять кожаные
или свинцовые прокладки, хорошо подогнанные к штуцерам.
Прежде всего трубопровод присоединяется к штуцеру при-
бора, после чего это соединение можно проверить на герме-
тичность путем создания давления в трубопроводе и наблюдения
за устойчивостью показания стрелки. Если стрелка прибора устой-
чиво стоит на одном делении, то проводка и соединение гер-
метичны.
Проверить герметичность присоединения к всасывающему
патрубку не представляется возможным.
Трубопровод проводится по фюзеляжу самолета наиболее
коротким путем, без всякого рода скручиваний и крутых пере-
гибов.
Через каждые 300—400 см трубопровод прикрепляется
к деталям самолета хомутиками с резиновой прокладкой.
Эксплоатация мановакууметра на самолете заключается
в систематическом наблюдении за герметичностью корпуса при-
бора, трубопровода и соединений.
При нарушении герметичности прибор значительно уменьшает
показания, что является сигналом потери герметичности.
Мановакууметры проверяются в то время, когда двигатель
снимается для перечистки, а также во всех случаях, когда воз-
никает сомнение в правильности его работы.
ГЛАВА V
ЦЕНТРОБЕЖНЫЕ ТАХОМЕТРЫ
1. Назначение и принцип устройства центробежных
тахометров
В авиации тахометр применяется для определения скорости
вращения главного (коленчатого) вала двигателя.
Скорость вращения определяется количеством оборотов
в единицу времени, чаще всего в минуту.
Для определения скорости вращения в технике применяют
так называемые суммарные счетчики оборотов. Счетчиком обо-
ротов называется прибор, считающий количество оборотов,
сделанное деталью в определенное время.
Зная количество сделанных оборотов и время, в течение
которого они были сделаны, можно, разделив число оборотов
на число минут, определить скорость вращения ш.
Например, счетчик оборотов был включен на 3 минуты и
показал 3 600 оборотов. Следовательно, w = = 1 200 об/мин,
Скорость вращения, полученная при помощи счетчика оборотов,
является средней скоростью за время работы. Для определения
скорости вращения этим методом затрачивается некоторое
время. Оба эти обстоятельства делают невозможным примене-
ние счетчика оборотов на самолете в целях определения ско-
рости вращения главного вала двигателя
Летчику необходим прибор, указывающий скорость враще-
ния главного вала в любой момент времени и быстро реаги-
рующий на всякого рода изменения этой скорости. Таким при-
бором является тахометр.
Ориентируясь по показаниям тахометра, летчик задает дви-
гателю необходимые для данного режима полета обороты.
Особенно важное значение имеют тахометры на многомоторных
самолетах, где приходится согласовывать скорость вращения
симметричных двигателей для сохранения режима полета.
Существует целый ряд методов построения авиационных
тахометров; в зависимости от метода построения тахометры
119
разделяются на фрикционные, электромагнитные, часовые, центро-
бежные, электрические и др.
Каждый из методов построения тахометров имеет свои
преимущества и недостатки, которые и определяют возможность
и выгоды применения тахометра на самолете.
Наиболее себя оправдали и поэтому получили наибольшее
распространение на самолетах центробежные и электрические
тахометры и несколько меньшее—часовые и электромагнитные.
На самолетах СССР почти исключительно применяются
центробежные и электрические тахометры.
Электрические тахометры делятся на электротахометры
постоянного и переменного тока. Основным преимуществом
этого вида тахометров перед центробежными является возмож-
ность установки их на многомоторных самолетах, где расстоя-
ние от моторов до кабины пилота настолько велико, что гибкий
вал применить невозможно.
Комплект электротахометра состоит из генератора (динамо-
машины), указателя (вольтметра) и соединительных проводов.
Тахометры переменного тока более выгодны для применения
на самолете по следующим причинам. Генератор электротахо-
метра постоянного тока имеет коллектор со щетками, который
в процессе работы прибора подвержен замасливанию и изна-
шиванию, чего нет в генераторе переменного тока.
Кроме того, применение постоянного тока на самолете вызы-
вает неудобства из-за влияния этого тока на магнитные ком-
пасы.
Центробежные тахометры построены на принципе измерения
центробежной силы, развиваемой вращающимся грузом.
Из физики известно, что центробежная сила, развиваемая
вращающимся телом, зависит от массы вращающегося тела,
радиуса вращения и угловой скорости:
F — тш2г,
где F— центробежная сила;
т — масса вращающегося тела;
г—радиус вращения;
ш — угловая скорость.
Из приведенной формулы видно, что центробежная сила
является функцией угловой скорости и прямо пропорциональна
квадрату последней.
Это обстоятельство дает возможность построить прибор,
измеряющий величину центробежной силы и имеющий шкалу
с делениями, соответствующими определенному диапазону угло-
вых скоростей. Такие приборы называются центробежными
тахометрами.
Чувствительным элементом центробежного тахометра служит
вращающийся груз какой-либо формы, имеющий возможность
изменять свое положение под действием центробежной силы.
ISO
Чувствительный элемент тахометра обязательно содержит
в своем составе пружину, назначение которой фиксировать по-
ложение вращающегося груза, взаимодействуя силой своей упру-
гости с центробежной силой.
Рассмотрим схему чувствительного элемента центробежного
тахометра А-2 (рис. 82).
На вертикальной оси АБ помещен груз, имеющий свободу
вращения относительно оси О, перпендикулярной к оси АБ.
Этот груз у тахометра А-2 имеет форму массивного кольца и
обычно называется балансом. На оси баланса О помещена спи-
ральная пружина, стре-
мящаяся установить пло-
скость баланса под не-
которым углом а к вер-
тикальной оси АБ.
При вращении оси ба-
ланса относительно оси
АБ каждая материальная
точка его развивает не-
которую центробежную
силу. Для удобства рас-
смотрения сложим все
эти центробежные силы
и приложим их равнодей-
ствующую F к точкам С
и
Так как масса ба-
ланса расположена сим-
метрично относительно
оси АБ, силы F и Ft бу-
дут равны и выразятся
следующим равенством:
F=Fl = mtiiit\= тч?г sin а.
Рис. 82. Схема сил, действующих на баланс:
F и Ft— центробежные силы, Q и Qt— пара сил, пово-
рачивающих баланс, р и рг—силы, действующие на раз-
рыв баланса
Разложим силы F на две составляющие Р и Q, причем одну
из нихР направим в плоскости баланса, а другую Q—перпенди-
кулярно к ней. Силы Р и Ри как равные и направленные в раз-
ные стороны, взаимно уравновесятся. Силы Q и образуют
пару сил относительно оси баланса О, т. е. их действие вызо-
вет поворот баланса относительно этой оси. Определим вели-
чину сил Q и Qj. Из схем следует, что:
Q = Qi = F cos а = тч?г sin а cos а.
Полученное выражение можно несколько упростить, умно-
жив и разделив правую часть его на 2:
„ tnrfr „ . тш2г . „
Q — -2~ 2 sin a cos а = —g— sin 2а.
121
Это равенство показывает, что величина силы Q достигнет
максимума при угле а = 45° и обратится в нуль при а = 90°,
т. е. тогда, когда плоскость баланса расположится перпенди-
кулярно к оси вращения АБ.
Таким образом, пара сил Q, возникающих при вращении
баланса относительно оси АБ, поворачивает баланс относительно
оси О, преодолевая сопротивление спиральной пружины.
При установившейся угловой скорости баланса плоскость
его занимает определенное положение относительно оси вра-
щения. При изменении угловой скорости положение баланса
будет также изменяться. Прин-
ципиальная схема центробеж-
ного тахометра А-2 дана на
рис. 83.
В последнее время получил
некоторое распространение
центробежный тахометр, чув-
Рис. 84. Схема сил, действующих на
грузики:
т — грузики, k — неподвижная муфта, N — по-
движная муфта, пружина, Z — шарнирные
тяги, F — центробежная сила
Рис. 83. Принципиальная схема
тахометра А-2
ствительный элемент которого
делается по схеме, приведен-
ной на рис. 84.
Этот чувствительный элемент состоит из грузиков т (чаще
всего трех), симметрично расположенных относительно оси АБ
при помощи шарнирно установленных тяг I. Тяги прикреплены
к муфтам К и N, одна из которых К жестко соединена с осью,
а другая N имеет возможность перемещаться вдоль оси вра-
щения АБ. При вращении в грузах т развивается центробеж-
ная сила, стремящаяся удалить грузы от оси вращения.
Под действием центробежной силы муфта N скользит вдоль
оси АБ, преодолевая сопротивление спиральной пружины J.
Определим силу, которая будет действовать на пружину
в зависимости от скорости вращения оси АБ. На каждый из
грузиков будет действовать центробежная сила
F = т^г.
122
Но так как в данной схеме величина радиуса слагается из
двух величин, а именно — постоянной г0 и переменной г, то сле-
дует написать:
/•'= т (г0 + г) ш2.
Величина г зависит от длины тяги I и угла между тягой и
осью АБ и в общем случае равна:
Таким образом
г— I sin а.
F = т (r0 + I sin а) ш2.
Разложим силу F на две составляющие Q и Р, отложив их
по направлению шарнирных тяг. В результате разложения по-
лучим фигуру, которая во всех случаях будет ромбом. По ди-
агонали ромба F можем определить интересующую нас силу Q
(рис. 84):
~_____F zn (г0 + / sin а) т2 _
2 sin а 2 sin а ’
Q—сила, действующая в направлении тяги I муфты Л/. Сжимать
спиральную пружину J, следовательно, и поднимать муфту N
будет не вся сила Q, а лишь ее вертикальная составляющая Qv
Для определения силы Q спроектируем ее ось АБ:
Q1 = Q COS а =
т (r0 + I sen а) ш2
— о -.-----------— COS а
2 sin а
ИЛИ
Q1 = w(ro + /2sing)co-ctg«.
Полученная формула показывает, что сила Qj прямо про-
порциональна квадрату угловой скорости и котангенсу угла а.
Сравнивая формулы для первой и второй схем, замечаем,
что в основном они различаются только множителями: формула
для первой схемы имеет множитель sin 2а, формула для второй
схемы — etg а.
Таким образом, изменение силы в зависимости от изменения
угла а идет по различным законам. У тахометров, имеющих
чувствительный элемент, изготовленный по второй схеме, полу-
чить равномерную шкалу проще, чем у тахометров А-2.
2. Материальная часть центробежных тахометров
А. Авиационный центробежный тахометр А-2
Общий вид и разрезы тахометра А-2 даны на рис. 85, 86
и 87. Деталью, воспринимающей вращение гибкого вала,
является ось штуцера тахометра 1. На этом штуцере устано-
123
влена большая шестерня 2, сцепленная с малой шестерней 3, кото-
рая установлена на вертикальной оси баланса 4. Диаметры этих
шестерен относятся, как 2:1, и, таким образом, скорость вращения
малой шестерни 3 в два раза больше скорости шестерни 2.
Такая пара шестерен обычно называется мультипликатором,
или ускорителем вращения.
Вертикальная ось баланса
шипниках 5 и 6, служащих ,
в которой помещаются ше-
стерни мультипликатора, за-
полняется маслом, не гу-
стеющим при низких тем-
пературах (МВП). К верти-
кальной оси баланса при
помощи стопорных винтов 7
ащается в двух шариковых под-
I уменьшения трения. Полость,
Рис. 86. Тахометр А-2 (разрез):
/ — штуцер, 2—большая шестерня, 3— малая
шестерня, 4 — вертикальная ось баланса, 5 и 6 —
шариковые подшипники, 7 — стопорные винты,
8—втулка, 9 — пружина баланса, 10— внутрен-
няя муфта, 11—пружинная муфта, 12 — центровые
винты, 13 — горизонтальная ось баланса, 14 — ба-
ланс, 18 — волосок, 19 — трибка, 22 — шкала
Рис. 85. Общий вид тахометра
А-2
прикреплена втулка 8, в ко-
торой помещается пружина
баланса 9.
Эта пружина соединена с внутренней муфтой 10 и на-
ружной муфтой баланса 11.
Внутри пружины вставлена горизонтальная ось баланса 13,
установленная на центровых винтах 12. На оси 13 укреплен
баланс (кольцеобразный груз) 14. Баланс при помощи винтов 7
скреплен с пружиной муфтой 11.
При помощи тяг 15 баланс соединен с передаточной муф-
той 16, которая может скользить по вертикальной оси. Действие
124
пружины баланса заключается в том, что она удерживает в не-
рабочем положении прибора баланс под некоторым углом к вер-
тикальной оси. Баланс и пружина его являются чувствительным
элементом центробежного тахометра.
Передаточная муфта 16 в верхней своей части имеет повод-
ковую шайбу, в которую входит стальной поводок 17. Другой
конец поводка входит в латунную колодочку, укрепленную
на оси сектора 20. Сектор сцеплен с трибкой 19, на оси
которой установлены волосок 18 и стрелка. Сектор 20 снаб-
жен противовесом для совмещения центра тяжести сектора
с осью вращения. Ось сектора установлена при помощи гло-
бана 21.
Корпус прибора изготовляется из литого алюминия. В зад-
ней части корпуса имеется навинтованная крышка. Спереди
корпус закрывается шкалой 22.
Шкалы у тахометра А-2 мо-
гут иметь деления от 400 до
2000 об/мин и от 400 до 2200
об/мин. Цена деления шкалы
20 об/мин. Шкала выкрашена
черной краской, деления — бе-
лой краской, цифры, а также
деления через 100 об/мин. по-
крыты светящейся массой. Шнала
прикрепляется к корпусу двумя
винтами. Над шкалой помещается
стекло, установленное на рези-
новой прокладке и прижимаемое
передней крышкой прибора.
Работа прибора происходит
следующим образом. Когда шту-
цер прибора получает вращение,
это вращение через мультипли-
катор передается на вертикаль-
ную ось баланса. /Баланс начи-
нает вращаться и в нем развива-
ются центробежные силы, стре-
мящиеся поставить плоскость
баланса перпендикулярно к оси
вращения. Этому препятствует
однако, в некоторый момент наступает равновесие между цен-
тробежными силами и силой пружины, и баланс занимает опре-
деленное положение, отличное от начального. Тяги подни-
мают передающую муфту, последняя поворачивает поводок,
который в свою очередь поворачивает ось сектора. Сектор
поворачивает трибку и вместе с ней стрелку, которая устана-
вливается на шкале против деления, соответствующего скорости
вращения. Волосок на оси трибки предназначен для уничтоже-
ния люфтов в передающем механизме прибора.
Вес тахометра А-2 без гибкого вала — 825 г.
125
Б. Центробежный тахометр в стандартном корпусе
Общий вид и разрезы тахометра в стандартном корпусе
даны на рис. 88 и 89.
Штуцер тахометра 1, служащий для присоединения гибкого
вала, имеет на внутреннем своем конце большую шестерню 2
с косым зубом. Эта шестерня сцеплена с малой шестерней 3,
укрепленной на главной оси 4 центробежного узла. Центробеж-
ный узел (рис. 90) состоит из главной оси 4, трех грузиков 7,
пружины 5, подвижной муфты 6, шести шарнирно установленных
тяг 8 и неподвижной муфты 9.
Концы главной оси 4 сверху и снизу опираются на шариковые
подшипники 10. Между верхней неподвижной муфтой 9 и пружи-
ной 5 помещается гайка, при помощи которой можно изменять
Рис. 88. Общий вид тахометра в стандартном
корпусе
первоначальное натяжение пружины. Грузики 7 и пружина 5 —
главные детали чувствительного элемента тахометра.
Нижняя подвижная муфта имеет поводковую шайбу, в ко-
торую входит вилкообразный поводок 11 (рис. 89), другим кон-
цом соединенный с сектором 12.
Сектор сцеплен с трибкой 13, на оси которой установлен
спиральный волосок 14 для поглощения люфтов и стрелка 15.
Шкала прибора имеет деления от 400 до 3000 об/мин. Цена
наименьшего деления — 50 об/мин. Оцифровка сделана через
400 об/мин, причем все цифры написаны без двух нулей. Цифры
и деления, а также конец стрелки покрыты светящейся массой.
Корпус прибора разъемный и состоит из двух частей. В основ-
ной (задней) части корпуса 16 помещается весь механизм при-
бора. Эта часть спереди закрывается шкалой, устанавливаемой
на двух винтах.
Передняя часть корпуса 17 является крышкой прибора, кото-
рая спереди закрывается стеклом., укрепленным при помощи
126
пружинящего кольца 18. Части корпуса скрепляются при
помощи трех винтов. Диаметр передней части корпуса 80 мм
(стандарт 2).
Работа прибора происходит следующим образом. При вра-
щении штуцера большая шестерня передает вращение на
центробежный узел, увеличивая ско-
Рис. 90. Центробежный узел
тахометра в стандартном
корпусе:
4 — главная ось, 5 — пружина,
6 — подвижная муфта, 7 — гру-
зики, 8 — тяги, 9 — неподвижная
муфта и регулировочная гайка
рость вращения его в два раза.
В грузиках центробежного узла раз-
виваются центробежные силы, стремя-
щиеся удалить грузики от оси враще-
ния. Подвижная муфта стремится под-
няться, но этому противодействует спи-
ральная пружина. Однако, при доста-
точно быстром вращении центробежные
силы все же поднимают муфту, преодо-
левая упругость пружины. Поднимаясь,
муфта поднимает с собой поводок, а по-
следний поворачивает сектор. Сектор
поворачивает трибку и вместе с ней
стрелку, которая перемещается по шкале.
Вес тахометра в стандартном кор-
пусе без гибкого вала 450 г.
Тахометр в стандартном корпусе
имеет следующие преимущества перед
тахометром А-2:
1) штуцер прибора расположен не
вертикально, а под углом 45°, что об-
легчает монтаж прибора и создает бо-
лее выгодные условия работы гибкого
вала;
2) главная ось тахометра упирается
на шариковые подшипники двумя кон-
цами, что обеспечивает ей большую
устойчивость;
3) габарит и вес прибора в стандарт-
ном корпусе значительно меньше, чем
у тахометра А-2;
4) шкала тахометра в стандартном
корпусе имеет больший диапазон, и по-
этому этот прибор пригоден для уста-
новки на новейшие многооборотные дви-
гатели.
В. Гибкий вал центробежных тахометров
Гибкий вал служит для соединения тахометра, находящегося
на приборной доске летчика, с двигателем и для передачи
вращения двигателя на тахометр. Роль гибкого вала чрезвы-
чайно важна, так как от нее зависит правильная работа тахо-
метров.
1£8
Гибкий вал состоит из собственно гибкого вала, оболочки
и наконечников, при помощи которых осуществляется присое-
динение гибкого вала.
Собственно гибкий вал состоит из сердечника — тонкой
стальной проволоки диаметром 0,5 мм — и навитых на него
четырех слоев стальной, специально обработанной проволоки.
Толщина проволоки в различных слоях различна и увеличи-
вается по слоям. Направление навивки чередуется по слоям.
Так как направление вращения гибкого вала может быть пра-
вое и левое, то существуют гибкие валы правого и левого
вращения.
Определить, для какого направления вращения предназначен
данный гибкий вал, можно по направлению обмотки верхнего
слоя вала.
На рис. 91 показаны направления намотки гибкого вала для
различных вращений.
Оболочка гибкого вала изготовляется из тонкой латунной
ленты, навитой в виде цилиндрической спирали так, что края
смежных витков накладываются друг на друга.
Между краями смежных витков помещается асбестовый
шнур, который придает оболочке необходимую гибкость и пре-
пятствует вытеканию из оболочки масла.
На рис. 92 показан разрез наконечника гибкого вала для
соединения с тахометром А-2. Гибкий вал I впаян в втверстие
9 Авиационные приборы. Ч. 1 129
наконечника 3, который прикреплен к штуцеру оси тахометра 4
винтом 5.
Оболочка гибкого вала 2 припаяна к втулке 6 (латунь), которая
при помощи гайки 7 притянута к мультипликатору тахометра 8.
Наконечник 3 и втулка 6 прилага-
ются к каждому тахометру А-2 как мон-
тажные детали.
Наконечник для соединения гибкого
вала с двигателем в общем выглядит
так же, но здесь могут быть некоторые
изменения в зависимости от формы шту-
цера привода.
Описанный наконечник тахометра А-2
обладает следующим недостатком. Даже
при очень небольшом перекосе нако-
нечник гибкого вала начинает задевать
за внутреннюю поверхность втулки обо-
лочки. Возникающее при этом трение
очень вредно отражается на работе
гибкого вала и тахометра.
В настоящее время сконструирован
новый тип
латается к
корпусе.
Чертеж
ком нового
Гибкий вал 1, заключенный в обо-
лочку 2, имеет два наконечника 3 и 4.
Один из наконечников 3 предназначен
для соединения с приводом двигателя,
к штуцеру которого он крепится при
помощи втулки 5 и гайки 9.
Другой наконечник 4 предназначен
для соединения со штуцером тахометра.
Этот наконечник вращается на двух шариковых подшипниках,
помещенных во втулке 6. Оболочка гибкого вала 2 крепится
1U 6 7 7
Рис. 92. Наконечник гиб-
кого вала и оболочки для
штуцера тахометра А-2:
1 — гибкий вал, 2 — оболочка
гибкого вала, 3 — наконечник
гибкого вала, 4 — штуцер оси
тахометра, 5 — винт, 6 — втул-
ка, 7 — гайка, 8 — мультипли-
катор тахометра
наконечника, который при-
тахометрам в стандартном
гибкого вала с наконечни-
типа дается на рис. 93.
Рис. 93. Наконечники гибкого вала и оболочки для тахометра в стан-
дартном корпусе:
] — гибкий вал, 2 — оболочка, 3 — наконечник, 4 — наконечник, 5 — втулка, б — втулка,
7 — гайка, 8 — стопорный винт, 9 и 10 — гайки
к нарезному концу втулки 6 при помощи гайки 7, которая
законтривается двумя стопорными винтами 8. Втулка 6 соеди-
няется со штуцером тахометра при помощи гайки 10.
180
Соединение наконечника гибкого вала со штуцером тахо-
метра выполняется простым совмещением лопаточки штуцера
с соответствующим вырезом наконечника.
Наконечники описанного типа имеют значительно меньшее
трение, чем наконечники тахометров А-2. Поэтому скручивание
гибкого вала и преждевременный его обрыв при новых нако-
нечниках менее вероятны.
Наконечник для присоединения гибкого вала и оболочки
К тахометрам прилагается к каждому тахометру в стандартном
корпусе.
Гибкий вал и оболочка по-
ставляются в части отдельно от
тахометров, в бухтах (рис. 94).
Погонный метр гибкого
вала весит 250 г, погонный
метр оболочки—160 г.
3. Ошибки центробежных
тахометров и их дефекты
Центробежные тахометры
не имеют ошибок метода, так
как центробежная сила, раз-
Рис. 94. Гибкий вал и оболочка в бухтах
виваемая вращающимся гру-
зом (балансом) зависит от угловой скорости, массы груза и ра-
диуса вращения, причем две последние величины для данного
типа тахометра могут быть приняты постоянными.
Инструментальные ошибки центробежных тахометров возни-
кают, главным образом, от:
1) упругого гистерезиса и упругого последействия спираль-
ной пружины;
2) застоя в деталях передающего механизма;
3) ошибок, остающихся при регулировке;
4) температурных влияний.
Более подробно перечисленные причины разобраны в главе
„Авиационные манометры" и они общи для большинства авиа-
ционных приборов, поэтому здесь останавливаться на них не
будем.
Инструментальные ошибки центробежного тахометра могут
быть обнаружены в процессе его проверки (см. ниже). Центро-
бежные тахометры могут иметь значительные установочные
ошибки, зависящие, главным образом, от:
1. Неправильной установки тахометра на приборной доске.
Эта неправильность выражается в том, что прибор закрепляется
на приборной доске не в том положении, при котором он про-
верялся и регулировался.
2. Неправильного монтажа гибкого вала. Эта ошибка обычно
выражается в чрезмерных колебаниях стрелки прибора. Такого
рода колебания возникают, главным образом, в тех случаях,
когда не выполнены правила монтажа гибкого вала. Такое же
9* 131
явление может возникнуть в случаях, если общая длина гибкого
вала превышает 2,5 м, так как в этом случае даже при соблю-
дении всех правил монтажа почти невозможно получить удовле-
творительную работу тахометра.
Следует также указать на некоторые типовые дефекты,
довольно часто обнаруживаемые в эксплоатации и при про-
верке центробежных тахометров.
Вибрация стрелки. Это явление выражается в том, что
при работе тахометра стрелка его непрерывно совершает коле-
бания около некоторого среднего положения. Обычно причиной
вибрации стрелки служит неправильная сборка механизма тахо-
метра, а также некоторые недостатки его отдельных деталей.
Причины вибрации:
1. Продольная и поперечная качка (люфт) главной оси тахо-
метра в ее подшипниках. В результате этой качки пово-
док получает систематические толчки, которые и заставляют
стрелку вибрировать.
2. Неперпендикулярность поводковой шайбы передающей
муфты к главной оси. При вращении передающей муфты пово-
док будет получать систематические толчки и передавать их
на стрелку в виде вибрации.
3. Излишний продольный и поперечный люфты оси сектора.
4. Неуравновешенность центробежных грузов или баланса,
в результате чего при вращении возникают толчки.
5. Неправильное сцепление шестерен мультипликатора, в ре-
зультате чего вращение их происходит с заеданиями.
Колебания стрелки б о л ь ш о й а м п л и т у д ы. Такого
рода колебания, как уже было сказано, возникают от недостат-
ков гибкого вала и его монтажа, но такой же дефект может
быть обнаружен и при проверке тахометра на проверочной
установке. В этом случае причиной колебаний может быть:
1) слишком тугое поворачивание мультипликатора прибора
(А-2), которое чаще всего возникает от заеданий в подшипни-
ках осей или неправильного сцепления шестеренок;
2) повреждение (царапина, заусеница) поверхности поводко-
вой шайбы или поводка в прилегающей к шайбе части его.
Полный отказ тахометра. Этот дефект выражается
в том, что при вращении оси штуцера стрелка остается на
месте. Отказ тахометра чаще всего происходит от:
1) поломки поводка;
2) выхода конца поводка из поводковой шайбы;
3) ослабления винтов, крепящих колодку поводка к оси сек-
тора, и свободного движения колодки относительно оси сектора.
Большинство приведенных дефектов центробежных тахо-
метров может быть устранено путем правильной сборки тахо-
метра с заменой поврежденных деталей новыми и с последую-
щей регулировкой показаний тахометра.
Гибкий вал может иметь также целый ряд дефектов, кото-
рые отражаются на его работе и прочности. Эти дефекты обна-
ружить чрезвычайно трудно, так как они зависят, главным
132
образом, от качества металла и его термической обработки.
Хороший гибкий вал должен удовлетворять следующим требо-
ваниям:
1) внешняя поверхность гибкого вала должна быть черной,
с синеватым оттенком, по всему гибкому валу;
2) на поверхности не должно быть следов ржавчины;
3) внешняя обмотка должна быть плотной и ровной, т. е.
отдельные витки не должны выдаваться вперед по отношению
соседних;
4) распрямленный и положенный на гладкую поверхность
гибкий вал после освобождения должен сохранить прямо-
линейность, а не иметь всякого рода извилины или распо-
лагаться криволинейно;
5) оболочка гибкого вала должна иметь ровную и плотную
навивку, не иметь каких-либо вмятин, а также быть чистой от
пыли и прочего сора как внутри, так и снаружи.
4. Проверка и регулировка центробежных
тахометров
Проверка центробежного тахометра производится с целью
определения его инструментальных поправок.
Проверка заключается в сличении показаний проверяемого
прибора с показаниями контрольного прибора (эталона).
В качестве контрольного прибора могут служить суммарный
счетчик оборотов и секундомер или хорошо выверенный тахо-
метр.
Применение суммарного счетчика оборотов и секундомера
обеспечивает высокую точность проверки, но связано с боль-
шим расходом времени на проверку. Кроме того, при проверке
тахометра с переводным множителем 2:1 при помощи счетчика
оборотов необходимо помнить, что показания тахометра будут
в два раза больше скорости вращения, определенной по счет-
чику оборотов.
"В настоящее время наиболее распространенным является
способ проверки тахометра по контрольному прибору (эталону),
выверенному по суммарному счетчику оборотов.
Для проверки тахометров необходимо иметь специальную
установку, которая должна отвечать следующим требованиям:
1) одновременно сообщать двум тахометрам равную ско-
рость вращения;
2) давать возможность плавно изменять скорость вращения
в диапазоне шкалы проверяемого прибора;
3) обеспечивать равномерность вращения.
В стационарных условиях, при наличии электроэнергии,
для проверки тахометров применяется установка, изображенная
на рис. 95.
Эту установку обычно назывгютстанком Ольховского. Станок
состоит из электромотора /, на вал которого надет чугунный
диск 2. Электромотор установлен на подвижной плите 3, кото-
133
рая может иметь горизонтальные перемещения при помощи
червячного винта.
Хороший результат можно получить, применяя для этой
цели супорт от пришедшего в негодность токарного станка.
К чугунному диску 2 фрикнионно присоединен малый (фибровый)
диск 4, к концам которого присоединяются эталон 5 и прове-
ряемый тахометр 6.
Перемещая мотор, а следовательно, и диск его относительно
малого диска, можно давать различную скорость движения
малому диску, а следовательно, и приборам 5 и 61.
Рис. 95. Станок Ольховского для проверки тахометров:
7 — электромотор, 2 — чугунный диск, 3 — подвижная плита, 4 — ма-
лый (фибровый) диск, 5 — эталон, 6 — проверяемый тахометр
Для проверки тахометров в полевых условиях применяется
проверочная установка, приводимая в движение от руки. Эта
установка состоит из набора шестерен с общим передаточным
отношением 1:12,5, маховика для обеспечения равномерности
вращения и двух штуцеров для присоединения тахометров.
Схема устройства такой установки дана на рис. 96.
Порядок проверки тахометра, независимо от установки, на
которой производится проверка, следующий:
1) проверяемый тахометр и эталон присоединяют к прове-
рочной установке;
1 Такой же результат можно получить перемещая малый диск (см. рис. 95).
134
2) установку приводят в движение и приборам дают вра-
щаться до максимальных показаний, которые затем доводят до
нуля; это называется пригонкой стрелки тахометра по шкале и
имеет целью подготовить прибор к проверке;
3) плавно изменяя скорость вращения в сторону повышения
показаний, сличают показания тахометров по всем главным
делениям шкалы, до максимального показания;
Разрез по <4-8
Рис. 9G Станок для проверки тахометров в полевых условиях
4) перед отсчетами по приборам необходимо немного посту-
чать по стеклу для уменьшения влияния застоя;
5) прибор должен находиться при проверке в том положе-
нии, в котором он будет на приборной доске;
6) по достижении максимального показания понижают обо-
роты и производят сличение показаний на главных делениях
шкалы;
135
7) результаты проверки заносят в проверочный лист по
приведенной форме.
Проверочный лист К® 28
Тахометр А-2 № 3013
21 августа 1938 г. Температура +20г>
При увеличении показаний (все в об'мин) При уменьшении показаний (все в об/мин)
S « К * 1 и 5 'i §
1. 2 S га И § rt g w ft и Л Л га as го
? £ го 0J S® X О га О со о га^о х о га о
Е 4 £ О £ CU — -5 Я с ч я с* « я Й ° £ Я Ч я Е я с
О Ь Ё m Е Е О h® с СП к Е сп с с So Е о н сп Е СП к
400 390 + 10 + ю + 20 400 400 ± 0 0 •+- о
600 585 + 15 + 5 + 20 600 605 — 5 — 5 — 10
800 790 + 10 Ц- 5 + 15 800 810 — 10 +- 0 — 10
1000 980 + 20 —. 5 + 15 1000 1 015 — 15 + 5 — 10
1200 1210 — 10 — 5 — 15 1200 1200 0 3 — 3
1400 1415 — 15 — 5 — 20 1400 1405 - 5 0 — 5
1600 1 620 — 20 + 5 — 15 1 600 1600 ± 0 10 — 10
1 800 1810 -10 + 5 — 5 1800 1 820 — 20 — 10 — 30
2 000 2 010 -10 + 7 — 3 2000 2 020 -20 15 — 35
2200 2220 — 20 +10 — 10
Примечание. На малых оборотах от 400 до 800 стрелка вибри-
рует с амплитудой 3 мм.
Проверку производил: (подпись)
Поправка проверяемого прибора находится как алгебраиче-
ская сумма поправок эталона и поправки прибора относительно
эталона.
Допустимые поправки для центробежных тахометров сле-
дующие:
на рабочей части шкалы от 1000 до 2 000 ±35 об/мин
на остальной части шкалы.................±50 „
При изменении скорости вращения на 100 об/мин поправка
не должна изменяться больше чем на 10 об/мин.
Расхождения между показаниями тахометра при увеличении
и уменьшении числа оборотов не должны превышать 20 об/мин.
Если поправки выходят из приводимых допусков, то прибор
подлежит разборке и чистке с последующей регулировкой.
Проверка гибкого вала. Гибкий вал проверяется
следующим образом. Выбирается тахометр, который при жест-
ком соединении работает без колебаний стрелки. Этот тахо-
метр соединяется с проверочным станком гибким валом длиной
2—2,5 м. Гибкому валу дается два перегиба на 90° радиусом
100 мм и один перегиб на 180° того же радиуса. Включают
проверочный станок и следят за работой тахометра.
Если гибкий вал вполне исправен, то колебания стрелки
тахометра не должны превышать:
при показаниях от 400 до 800 об/мин . . . ± 15 об/мин
. 800 „ 1000 „ . . . ± 10
свыше 1000 об/мин............................±5 u
При этом испытании совершенно необходимо исключить
болтания гибкого вала, т. е. хорошо укрепить его оболочку.
Регулировка центробежных тахометров. Для
регулировки центробежных тахометров могут быть использованы:
1) перестановка стрелки;
2) изменение длины поводка (плеча сектора);
3) изменение натяжения пружины.
Применение того или иною средства регулировки опреде-
ляется характером поправок тахометра.
Регулировка перестановкой стрелки применяется в том слу-
чае, если поправки тахометра по всей шкале имеют один
и тот же знак и равную угловую величину.
В этом случае стрелка прибора снимается, тахометр при-
соединяется к проверочной установке, которой задается ка-
кое-то определенное ко-
личество оборотов1 (на-
пример, 1600). Стрелка
прибора устанавливается
на это показание и за-
крепляется в этом поло-
жении.
После перестановки
стрелки должна произво-
диться проверка тахо-
метра по всей шкале.
Регулировка измене-
нием длины поводка (та-
хометр А-2) применяется
Рис. 97. Поводок тахометра А-2:
1 — поводок, 2 — колодка, 3 — ось сектора, 4 — крепящие
винты
в случае, если поправка увеличивается с увеличением показа-
ний, сохраняя знак.
При увеличивающейся отрицательной поправке (тахометр
показывает больше чем нужно) поводок удлиняется; при поло-
жительной поправке (тахометр показывает меньше чем нужно)
поводок укорачивается. Изменение длины поводка вызывает
изменение плеча ведомого рычага сектора. Для изменения длины
поводка 1 (рис. 97) он перемещается в колодке 2, закрепленной
на оси сектора 3, после ослабления двух винтов 4, крепящих
поводок к колодке.
Очень часто приходится регулировать при помощи двух
описанных приемов одновременно, т. е. комбинируя их.
Регулировка изменением натяжения спиральной пружины
может применяться вместо регулировки поводком. Особенно
Удобна эта регулировка в тахометре в стандартном корпусе.
Увеличение натяжения пружины уменьшает показания прибора;
уменьшение натяжения увеличивает их.
В основном регулировка изменением натяжения пружины
применяется в тех случаях, когда поправки тахометра изменяют
1 Целесообразнее давать количество оборотов, соответствующее крейсер-
ской скорости самолета.
137
знак, т. е. переходят с плюса на минус или наоборот, причем
величина их значительно превышает допустимую.
В этом случае, если поправки переходят с плюса на минус,
натяжение пружины уменьшается; если же поправка переходит
с минуса на плюс, то натяжение пружины увеличивается.
Получив при помощи регулировки пружины поправки, под-
ходящие к какому-либо из первых случаев, т. е. приведя по-
правки к одному знаку, регулируют одним из первых способов
или их комбинацией.
Изменение натяжения пружины в тахометре А-2 произво-
дится ослаблением винтов, крепящих втулку пружины к главной
оси баланса, и поворотом втулки пружины в ту или другую
сторону.
Поворот втулки удобно выполнить при помощи специального
ключа (рис. 98).
У тахометров в стандартном корпусе изменение натяжения
достигается гайкой, в которую упирается верхний конец пру-
Рис. 98. Ключ для регулировки натяжения пружины
жины. Навинчиванием гайки пружина натягивается, отвинчива-
нием — ослабляется.
5. Разборка и сборка центробежных тахометров
Разборка центробежного тахометра производится в тех слу-
чаях, когда при проверке прибор вовсе не давал показаний
или его показания были явно неудовлетворительными.
Причинами, вызывающими разборку тахометра, могут быть:
1) вибрация и скачки стрелки, если точно установлено, что
они не возникают от плохой работы гибкого вала;
2) большой застой стрелки прибора;
3) недопустимые поправки прибора, требующие регулировки.
Разборка тахометра может быть полной и частичной. Частич-
ная разборка производится для ремонта механизма прибора,
с целью выявления дефектов, а также для регулировки.
Разборку тахометра А-2 следует начинать с вывер-
тывания и снятия задней крышки корпуса. Сняв эту крышку,
можно видеть весь механизм прибора, производить внешний
его осмотр, а также производить регулировку изменением длины
поводка и натяжения пружины.
Для более детальной разборки снимаются (отвинчиваются)
крышка, стекло, стрелка и шкала.
138
Стрелку можно снять при помощи двух отверток, как это
показано на рис. 20 (гл. I).
После снятия шкалы следует снять передающий механизм
прибора, для чего вывертываются два винта, крепящие платину
передающего механизма к корпусу.
Снятый передающий механизм следует детально осмотреть
и, если выявится необходимость чистки его или замены какой-
либо поврежденной детали, разобрать.
Разборка механизма начинается со снятия с оси стрелки
волоска, для чего прежде всего конец волоска освобождается
Рис. 99. Тахометр А-2 в разобранном виде
от колонки. Волосок снимать при помощи двух часовых отверток,
соблюдая максимальную осторожность.
Отвернуть винты, крепящие глобаны трибки и оси сектора,
снять трибку и ось сектора.
Все детали передающего механизма опустить в бензин, а за-
тем вычистить мелом при помощи щетки и чистой мягкой
тряпки.
После чистки внимательно осмотреть все детали, особое
внимание обращая на состояние концов осей трибки и сектора,
на гнезда в платине и глобанах, куда эти концы входят, а также
на зубья сектора и трибки. Обнаруженные повреждения испра-
вляются или поврежденная деталь заменяется новой.
139
Рис. 100. Разборка мультипликатора
Рис. 101. Выколачивание главной оси
Разборка чувствительного элемента, т. е. снятие баланса
и пружины, производится только в тех случаях, когда необхо-
димо произвести осмотр пружины или заменить ее новой.
Прежде чем присту-
пить к разборке чув-
ствительного элемента,
следует вывернуть че-
тыре винта, крепящие
8ь/оернутй мультипликатор к кор-
пусу прибора, отделить
мультипликатор от кор-
пуса вместе с верти-
кальной осью и балансом
(рис. 99).
Вывернуть винты, кре-
пящие тяги баланса к пе-
редающей муфте, и снять
муфту.
Освободить стопор-
ные винты центров и сто-
порный винт пружины, после чего вывернуть два центровых
винта баланса и два винта втулки пружины и снять баланс. После
снятия баланса пружина
легко вынимается из
своей втулки.
Разборка механизма
мультипликатора произ-
водится в тех случаях,
когда передача вращения
от штуцера на вертикаль-
ную ось сопровождается
большим трением.
Для разборки мульти-
пликатора прежде всего
необходимо снять фла-
нец штуцера вместе с
крышкой мультиплика-
тора. Для этого выверты-
вается пять винтов, кре-
пящих крышку, и послед-
няя снимается.
После снятия крышки
можно установить при-
чины большого трения и в зависимости от них установить дать-
нейшие операции.
Если причиной большого трения является отсутствие смазки
мультипликатора, то дальнейшей разборки производить не
следует, а, заполнив внутренность мультипликатора смазкой,
проверить вращение,
UQ
Если же причина плохой передачи в износе Шестеренок, то
последние могут быть заменены.
Для дальнейшей разборки следует вывернуть винт верти-
кальной оси (рис. 100) и выколотить при помощи выколотки
и молотка ось (рис. 101).
После этого, выколотив шарикоподшипники, можно легко
снять шестерни.
На этом заканчивается полная разборка центробежного тахо-
метра А-2.
После чистки, осмотра и замены всех поврежденных деталей
тахометр собирается.
Сборка тахометра производится в обратной последователь-
ности. При сборке все трущиеся части механизма тахометра
слегка смазываются специальным, вазелиновым маслом '. Особое
внимание при сборке следует обращать на люфты в соединениях,
всячески их уменьшая, так как они вызывают вибрацию стрелки
при работе тахометра.
После сборки тахометр должен быть проверен и отрегули-
рован.
Разборка тахометра в стандартном корпусе
значительно проще, чем разборка тахометра А-2.
Разборку этого тахометра следует начинать со снятия пе-
редней части корпуса, для чего вывертываются три винта, кре-
пящих переднюю часть корпуса к задней.
После снятия передней части корпуса весь механизм прибора
вполне доступен для осмотра и регулировки.
Дальнейшую разборку тахометра в стандартном корпусе
следует делать в целях чистки механизма и замены деталей.
Для этого снимаются стрелка, шкала и платина, на которой
смонтирован передающий механизм.
6. Монтаж центробежных тахометров и их
эксплоатация
Монтаж центробежного тахометра на самолете можно раз-
делить на следующие операции:
1) подготовка гибкого вала;
2) установка тахометра на приборной доске;
3) установка гибкого вала и крепление его к самолету.
Подготовка гибкого вала заключается в следующем. Отре-
зают кусок гибкого вала необходимой длины и такой же кусок
его оболочки; на их концы припаивают соответствующие нако-
нечники и втулки.
Прежде чем отрезать гибкий вал, необходимо определить,
какое направление вращения он будет иметь. Направление вра-
щения гибкого. вала зависит от направления вращения той
детали (привода) двигателя, к которому гибкий вал будет при-
соединен.
Масло вазелиновое приборное (МВП).
14J
Определив направление вращения, выбирают гибкий вал так,
чтобы направление его витков (верхней обмотки) соответство-
вало направлению вращения, т. е. чтобы верхняя обмотка вала
работала на скручивание. Необходимую длину гибкого вала
надо определить, измеряя каким-либо гибким измерительным
инструментом (рулетка, шнур) расстояние от места соединения
к двигателю до приборной доски. Проще длину гибкого вала
можно определить по снятому с самолета валу, пришедшему
в негодность. При резке вал и оболочка должны быть выпрям-
лены. Срезы должны быть сделаны ровно.
Длина оболочки должна быть меньше длины гибкого вала
на величину концов последнего, впаиваемых в наконечники.
После нарезки гибкого вала и оболочки приступают к пайке
наконечников и втулок.
Прежде чем приступить к пайке, необходимо вылудить концы
оболочки и гибкого вала.
Концы оболочки и гибкого вала тщательно очищаются от
грязи и масла, чистятся шкуркой и протравливаются серной
кислотой.
Концы гибкого вала вылуживаются на расстоянии 20 мм,
причем все проволоки обмотки вала должны спаяться в одно
целое, и наружная поверхность вала должна стать ровной.
У концов оболочки вылуживаются первые пять витков так,
чтобы выступы сравнялись в одну ровную поверхность.
После лужения надо нейтрализовать действие остатков
кислоты, опуская луженые места в раствор соды.
Сборка и пайка гибкого вала должны производиться в сле-
дующем порядке:
1) припаять к оболочке втулку и гайку (см. рис. §3);
2) припаять к одному из концов гибкого вала наконечник
для соединения с двигателем;
3) смазать вал маслом (М.ВП) и свободным концом прота-
щить через оболочку со стороны припаянной втулки;
4) отжать оболочку к втулке так, чтобы свободный конец
вала вышел из оболочки на 100—150 мм-, напаять на конец вала
наконечник, собранный во втулке для присоединения к тахометру;
на втулку надеть соединительную гайку; гайку необходимо
надеть до припайки наконечника к гибкому валу, так как после
припайки она не наденется;
5) поставить оболочку на ее место и навернуть гайку обо-
лочки на конец втулки; гайка навертывается полностью и за-
контривается винтами.
Очень большое значение имеет правильная припайка концов
гибкого вала к наконечникам. Пайку следует выполнять исклю-
чительно оловом, так как применение более тугоплавких при-
поев невозможно из-за опасности отпустить стальную проволоку
гибкого вала, а также шарики подшипников наконечника к та-
хометру.
Следует избегать перекосов при пайке гибкого вала к нако-
нечникам, так как всякого рода перекосы могут создать излиш-
142
нее трение и в результате—скручивание и поломку гибкого
вала. Необходимо следить также, чтобы олово не попало во
втулку, так как в этом случае оно будет препятствовать ноо-
мальному вращению наконечника во втулке.
Установка тахометра на приборной доске может быть вы-
полнена при помощи четырех болтов с гайками (тахометр А-2)
или же стандартного крепежного кольца (тахометр в стандарт-
ном корпусе).
Место установки тахометра определяется нормальным обо-
рудованием данного типа самолета.
В общем случае тахометр устанавливается недалеко от при-
боров пилотажной группы (указатель скорости, вариометр и др.).
Перед установкой тахометра необходимо убедиться, подхо-
дит ли диапазон шкалы тахометра к диапазону рабочих оборо-
тов двигателя самолета.
Установка тахометра должна быть выполнена так, чтобы
цифры на шкале его находились в удобном для чтения поло-
жении. В исключительных случаях можно допустить установку
с наклоном прибора на 45° от вертикали.
Привод от двигателя, к которому присоединяется гибкий
вал, должен вращаться со скоростью, в два раза меньшей ско-
рости вращения главного вала. Это необходимо потому, что почти
все центробежные тахометры имеют шкалу с переводным мно-
жителем 2:1.
Установка гибкого вала должна быть выполнена так, чтобы,
по возможности, избежать всякого рода резких перегибов его.
Изгибы гибкого вала очень отзываются на работе тахометра,
вызывая скачки стрелки и преждевременный износ самого гиб-
кого вала.
Минимально допустимый радиус изгиба гибкого вала должен
быть не меньше 150 мм.
Установку гибкого вала следует начинать с крепления его
к штуцеру тахометра. Если монтируется тахометр А-2, то нако-
нечник гибкого вала укрепляется к штуцеру тахометра при
помощи винта, причем головка винта должна быть утоплена
настолько, чтобы она не задевала за втулку оболочки. Если же
монтируется тахометр в стандартном корпусе, то наконечник
гибкого вала крепится к штуцеру тахометра простым совмеще-
нием лопаточки штуцера с прорезом наконечника и завертыва-
нием гайки втулки.
При монтаже тахометров А-2 втулка оболочки гибкого вала
укрепляется при помощи гайки втулки, которая навертывается
на нарезной выступ мультипликатора.
Оболочка гибкого вала должна быть прочно прикреплена
к деталям самолета. Если этого не сделано, то при работе
мотора стрелка тахометра будет иметь значительные колебания.
Крепление оболочки выполняется специальными скобочками,
установленными на расстоянии 300—400 мм.
Перед тем как закрепить гибкий вал к приводу двигателя,
необходимо проверить его вращение в оболочке. Для этого
143
пальцами вращают наконечник вала со стороны двигателя. Вал
должен легко проворачиваться в оболочке и не скручиваться.
Если вал поворачивается с затираниями, то необходимо обна-
ружить причину этих затираний и устранить их.
Затирания гибкого вала обычно возникают в местах пере-
гибов и особенно в случае, если оболочка сделана значительно
короче гибкого вала, так как в этом случае в местах изгибов
гибкий вал упирается в оболочку.
Если при проверке установлено, что гибкий вал поворачи-
вается легко, то его можно присоединить к приводу двигателя.
У большинства авиационных двигателей для присоединения
гибких валов тахометров используется привод кулачкового
валика.
В месте присоединения двигатель имеет специальное приспо-
собление в виде штуцера; форма штуцера может быть различ-
ной. Чаще всего этот штуцер имеет вид углубления, в которое
вставляется наконечник гибкого вала, или же штуцер имеет
такую форму, как и штуцер тахометра, т. е. форму лопаточки.
Наконечник гибкого вала соединяется со штуцером двигателя,
а оболочка крепится к двигателю при помощи втулки и гайки.
После установки тахометра необходимо убедиться в правиль-
ности ее выполнения. Для этого надо запустить двигатель,
заставить его работать на всех рабочих оборотах и следить за
работой тахометра.
Монтаж тахометра следует признать удовлетворительным,
если колебания стрелки на малых оборотах не превышают
± 15 об/мин и на больших оборотах уменьшаются.
Эксплоатации тахометров на самолете заключается, главным
образом, в наблюдении за состоянием гибкого вала и своевре-
менной смазкой его. Наиболее частой причиной отказа центро-
бежного тахометра является обрыв гибкого вала, главным
образом, в месте пайки с наконечником>43собенно часты эти
обрывы при низкой температуре, когда смазка гибкого вала
загустевает.
В этих случаях необходимо применять незамерзающую и
негустеющую смазку (смазка МВП).
Если обрыв гибкого вала произошел у наконечника, то
исправить повреждение можно пайкой гибкого вала к наконеч-
нику. Если же гибкий вал оборвется где-либо в другом месте,
то паять его нельзя, а следует заменить новым.
При жалобах летчика на плохую работу тахометра, главным
образом, на колебания стрелки, причину прежде всего следует
искать в гибком вале и его установке. Только в том случае,
если со стороны гибкого вала причин к колебанию стрелки не
обнаружено, следует снять тахометр и проверить его на про-
верочной установке.
Периодическая проверка гибкого вала и тахометра произво-
дится одновременно со снятием двигателя для перечистки.
ГЛАВА VI
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ДИСТАНЦИОННЫЕ ТАХОМЕТРЫ1
1. Назначение электротахометров
Для измерения числа оборотов главного вала мотора на
самолетах в настоящее время встречаются два типа дистанци-
онных электрических тахометров, сокращенно называемых ДЭТ:
ДЭТ постоянного тока и ДЭТ переменного тока.
Рис. л 02. Измерение числа оборотов мотора
из разных мест на самолете:
D — динамомашина, Vc^ VCs, VCs — указатели числа обо-
ротов
Эти тахометры работают на принципе измерения напряжения
электрического генератора, вращаемого валом мотора, число
оборотов которого желательно измерить. Созданное напряже-
ние по проводам передается к указателю числа оборотов,
являющемуся электрическим измерительным прибором—вольт-
метром.
Электрические тахометры дают возможность контролировать
мотор с разных мест самолета.
Параллельное включение нескольких измерителей оборотов
к одному генератору для получения показаний числа оборотов
одного мотора в нескольких точках (кабина летчика, механика
и Др.) показано на рис. 102.
1 Составил А. А. Матсимов.
Ю Авиационные приборы Ч. I
146
ДЭТ дает возможность, при внесении незначительных изме-
нений в схеме прибора, одним указателем контролировать работу
нескольких моторов. Это достигается посредством переключа-
теля, который устанавливается рядом с указателем и переклю-
Рис. 103. Измерение оборотов мотора одним указа-
телем:
£>,. £>,, £>з, £),— дииамомашины, П — переключатель, Vc — указатель
чает его с одного мотора на другой. Схема включения такого
тахометра показана на рис. 103.
ДЭТ позволяет объединить тахометры от нескольких мото-
ров в один прибор. Объединение нескольких тахометров в один
Pre 104. Схема суммарного электротахометра:
Di, D2, Dit Di, D&, Вй— динамомашины, Vc — указатель, — добавочное сопротивление (балласт-
иое), А и В — обмотки гальванометра
прибор может быть основано на принципе суммирования напря-
жения при последовательном соединении всех генераторов, из
которых каждый вращается от своего мотора. На рис. 104
показана схема суммарного ДЭТ, где Vc—суммарный указатель,
Db D2, Ds...Dn — генераторы (динамомашины).
Суммарный указатель рассчитан на 20—30 в и показывает
среднее число оборотов. Для гашения лишнего напряжения
14G
включено добавочное сопротивление Rg. Для того Чтобы знать,
какой мотор уменьшил свои обороты или остановился, в схему
включаются неоновые лампы от
каждого мотора. Для этой же цели
в указателе применено устройство,
показывающее, в какой группе мо-
торов уменьшилось число обо-
ротов.
На рис. 105 показан внешний
вид такого суммарного ДЭТ. При-
бор имеет две стрелки — одну
для указания числа оборотов, дру-
гую для контроля работы груп-
пы моторов, левой или правой,
и неоновые лампы по числу мо-
Рис. 105. Общий вид суммар-
ного электротахометра:
а неоновые лампы, б — стрелка ука-
зателя числа оборотов, в — стрелка
гальванометра
торов.
Все эти обстоятельства в со-
единении с дистанционностью дей-
ствия и хорошей точностью по-
казаний в электротахометре дают
возможность заменять центробежные тахометры электриче-
скими.
2. Электрический дистанционный тахометр
постоянного тока
Электрическая принципиальная схема ДЭТ постоянного тока
-_______ дана на рис. 106.
rг ч р Главными частями ДЭТ постоянного тока
Рис. 106. Электри-
ческая принци-
пиальная схема
ЮЭС постоянно-
го тока:
а — динамомашнна,
б — указатель оборо-
тов, в — провода
являются:
1) динамомашина постоянного тока о;
2) указатель числа оборотов — вольтметр б\
3) электрическая проводка в.
Динамомашина устанавливается вблизи мо-
тора и присоединяется к нему непосредственно
или с помощью звеньевого валика через ку-
лачковый вал мотора.
Указатель оборотов устанавливается на
приборной доске и соединяется с динамома-
шиной электрическими проводами.
На самолетах можно встретить ДЭТ по-
стоянного тока, различные по своей конструк-
ЦИИ.
Принцип действия у всех этих тахометров
один и тот же и отличаются они друг от друга
конструкцией динамомашины и измерителя.
Данное описание составлено применительно
к тахометру выпуска 1936 г., рассчитанного на
напряжение в 20 в.
Для целей измерения числа оборотов главного вала мотора
с помощью ДЭТ постоянного тока необходимо иметь такую
Ю* Ш
динамомашину, электродвижущая Сила которой изменялась бы
пропорционально числу оборотов мотора. Электродвижущая
сила динамомашины зависит от многих причин и выражается
формулой:
£-гЛ'йф10"’“. «
где Е — электродвижущая сила динамомашины;
Р—число пар полюсов;
а — число параллельных ветвей;
N — число проводников обмотки якоря;
п — число оборотов якоря динамомашины в минуту;
Ф — магнитный поток полюсов.
Р —8
Но так как-NlO для данного типа динамомашины есть
величина постоянная, то обозначим ее через коэфициент
c = —N 10 8.
а
Рассматривая формулу (1), мы видим что э. д. с. будет из-
меняться от изменения числа оборотов якоря динамомашины
и магнитного потока полюсов.
Для того чтобы получить прямую зависимость э. д. с. дина-
момашины от числа оборотов якоря, необходимо магнитный
поток полюсов все время сохранять постоянным по величине
и направлению. Это возможно сделать, если применить возбу-
ждение динамомашины в виде постоянных магнитов. Постоян-
ные магниты сравнительно долго сохраняют постоянный магнит-
ный поток и лишь немного изменяют его под действием окру-
жающей температуры и по мере „старения". Таким образом,
мы можем принять магнитный поток динамомашины за посто-
янную величину.
Если Ф = const, то тогда
с. = - МФ 10~8 ,
и окончательно:
Е — с^, (2)
где Cj — коэфициент.
В результате мы видим, что э. д. с. динамомашины в ДЭТ
постоянного тока зависит только от числа оборотов динамо-
машины, а следовательно, и главного вала мотора. Эта зависи-
мость графически изображена в виде прямой линии на рис. 107.
Работа динамомашины происходит следующим образом.
Магнитные силовые линии, создаваемые постоянными магнитами,
пронизывают всю обмотку якоря. При неподвижном состоянии
якоря в обмотках тока не будет. Если же якорь динамомашины
получит вращение, то его обмотка начнет пересекать магнитные
силовые линии и, согласно закону электромагнитной индукции,
в проводниках обмотки возникнет индуктированная э. д. с. Вели-
J4S
чина этой э. д. с. выражается приведенной выше формулой (1) и
зависит только от скорости вращения якоря. Чем быстрее будет
вращаться якорь, тем больше магнитных силовых линий будет
пересекать обмотка якоря
в единицу времени и тем
больше будет индуктиро-
ванная э. д. с.
Индуктированная э. д. с.
в каждом проводнике об-
мотки якоря является пе-
ременной по величине и на-
правлению, и для того что-
бы на зажимы динамома-
шины и в вольтметр по-
ступал постоянный ток,
устроен коллектор, с кото-
рого каждая щетка снимает
напряжение только одной
полярности. Если внешнюю
Рпс. 107. Зависимость Е = f (л)
цепь замкнуть на вольтметр,
то по ней пойдет электриче-
ский постоянный ток, и путь тока при этом будет такой: обмотки
якоря — отдельные проводники -
ток пойдет на плюсовую щетку
Рис. 108. Общий вид динамомашины:
1 — корпус динамомашины, б — передняя крышка,
' — хомут, г — подставка, д — стягивающий болт,
1 — прилив с резьбой, ж — кабель со штепселем
-ламели коллектора; с ламелей
и на зажим динамомашины; по
проводнику ток попадает в
вольтметр, пройдя его, возвра-
щается на „минус" динамома-
шины, щетку, коллектор и в об-
мотку якоря. Все это изобра-
жено на электрической прин-
ципиальной схеме рис. 106.
3. Описание конструкции
дистанционного электри-
ческого тахометра
постоянного тока
А. Динамомашина
Самой главной и ответ-
ственной частью ДЭТ постоян-
него тока является динамо-
машина, которая представляет собой магнитоэлектрическую кол-
лекторную машину с независимым возбуждением в виде по-
стоянных магнитов.
На ри'ч 108 изображен общий вид динамомашины ДЭТ по-
стоянного тока.
Динамомашина заключена в алюминиевый корпус а. Для
доступа к щеткам и коллектору имеется передняя крышка б.
149
Для установки и крепления динамомашины служит хомут в
с подставкой г и стягивающим болтом д.
С одной стороны корпуса имеется прилив с резьбой е для
присоединения динамомашины к кулачковому валу с помощью
гибкого соединения. С другой стороны находится кабель со
штепселем ж.
Рис. 109. Динамомашина в разобранном виде:
1 — якорь, 2 — коллектор, 3— магнитная система, 4 — магнитные шунты, 5 — тра-
верза, 6 — щеткодержатели, 7 — щетки
На рис. 109 изображены отдельные главные части динамо-
машины: якорь 1 с коллектором 2, магнитная система 3 с маг-
нитными шунтами 4 и траверза 5 со щеткодержателями 6 и
щетками 7.
Рис. НО. Якорь динамомашины:
а — стальной вал якоря, б — сердечник, в — пазы, г — обмотка,
д — коллектор, е — ламелн, л — подшипник, о — наконечник вала,
п — металлические диски, м — резьба вала
Разберем подробно значение и устройство якоря и магнит-
ной системы динамомашины.
Якорь, назначение которого — нести на себе обмотку, где
индуктируется э. д. с. динамомашины при вращении ее в маг-
нитном поле, изображен на рис. 110. На стальном валу якоря а
находится сердечник б с пазами в, в которых расположена
обмотка г. Сердечник якоря собран и спрессован из отдельных
листов трансформаторного железа. Между листами имеется
150
тонкая изоляция. Такое устройство сердечника уничтожает
токи Фуко в якоре — явление, вредное для динамомашины.
Сердечник б имеет восемь полузакрытых пазов, в которых
плотно уложена хорошо защищенная от сырости и масла об-
мотка якоря. Обмотка якоря состоит из четырех катушек, соеди-
ненных последовательно по схеме, изображенной на рис. 111.
Обмотка якоря выполнена медными эмалированными прово-
дами очень малого сечения (5=0,1 жж2).
Начало и концы проводников обмотки якоря выходят к кол-
лектору д (рис. НО). Назначение коллектора—выпрямлять пе-
ременный ток в обмотке в постоянный ток, получаемый на за-
Рис. Ш. Обмотка якоря динамо-
машины ДЭТ постоянного тока
Рис. 112. Схема работы динамомашины:
п и т — шетки
жимах динамомашины. Для этой цели на коллекторе устроено
8 ламелей е и 2 пары щеток п и т (рис. 112).
По схеме рис. 112 видно, что каждая щетка при вращении
якоря и коллектора будет иметь всегда какую-либо одну
полярность. Если известны направление магнитного потока и
сторона вращения якоря, то, применяя „правило правой руки",
можно определить и направление тока. Если щетка п имеет
знак плюс, то щетка т — минус. Щетки п и т медноуголь-
ные и служат для снятия напряжения с коллектора и отвода
постоянного тока во внешнюю цепь.
На рис. 113 показано отдельно устройство для крепления
и вращения щеток на коллекторе. Алюминиевое кольцо а
с двумя вырезами б, служащими для крепления этого устройства
с помощью болтов к корпусу, называется траверзой. На тра-
верзе с помощью винтов укреплены 2 щеткодержателя г.
На рис. 114 показан отдельно щеткодержатель с двумя
Щетками д. Щетки вставляются в углубления в щеткодержа-
161
теле, укрепляются с помощью винтов е и закрепляются стопо-
рами ж.
На рис. 115 показано устройство щетки. Щетка имеет упор и,
д с вырезами по форме
окружности коллектора.
Щетки на коллекторе рас-
полагаются одна против
другой по диаметру и дол-
d — кольцо, б — отверстия для крепления,
г — щеткодержатели
Рис. 114. Щеткодержатель:
б — винты для крепления щетко-
держателя, д — щетки, е — вннты,
ж — стопоры
жны быть немного смещены с нейтральной линии по направлению
вращения якоря, как это показано на схеме рис. 112. Вал якоря
вращается на шариковых подшипниках л (см. рис. ПО). Для пре-
дохранения от попадания масла
с подшипников на коллектор якорь
с обеих сторон защищен
металлическими диска-
ми п. На валу якоря
имеется резьба м для
крепления якоря к кор-
пусу динамомашины. Вы-
ходящий конец вала о
имеет прямоугольное се-
чение для сцепления с
втулкой звеньевого вала.
Рис. 115. Для крепления кожуха
Щетка: звеньевого вала на кор-
Рис. 116. Магнитная система
динамомашины
и — упор, ------- ----------- ---------- ~
k — пружина, ~
д-медноуголь- (рис. 108) с внешней резь-
иая щетка Г
бои.
пусе имеется выступ е
Магнитный поток в динамомашине создается магнитной
системой, показанной на рис. 116. Магнитная система состоит
из магнитопровода, двух полюсов и магнитных шунтов.
Полюсы N и S составляют одно целое с магнитопроводом. Как
видно на рис. 117, магнитная система состоит из трех отдельных
152
полос, скрепленных между собой болтами г. Такое устройство
уменьшает вес динамомашины, не ухудшая ее работы.
Магнитные полюсы изготовлены из углеродистой стали
с примесью кобальта и термически хорошо обработаны. Маг-
нитные шунты, назначение которых — регулировать величину
Рис. 117. Устройство полюсов динамомашины:
а — магнитопровод, в — магнитные шунты, N и S — полюса,
г — болты для крепления полюсов
магнитного потока в междуполюсном пространстве, сделаны из
специального сплава.
Дальше будет объяснена регулировка с помощью магнитных
шунтов.
Основные характеристики динамомашины
Максимальное число оборотов якоря...........п — 1 400 об/мин
Напряжение при этих оборотах................U = 20 в
Сила тока ................................ J — 0,007 а
Вес динамомашины............................Р — 1,3 кг
Б. Указатель числа оборотов
В качестве указателя числа оборотов мотора в ДЭТ постоян-
ного тока применен измерительный магнитоэлектрический при-
бор— вольтметр типа Д’Арсенваля. Преимущество такого типа
приборов состоит в том, что они дают равномерную шкалу,
являются самыми точными и чувствительными приборами, имеют
малую потребляемую мощность, в них отсутствует влияние
гистерезиса, магнитных полей и др. Магнитоэлектрические при-
боры основаны на взаимодействии магнитного поля неподвиж-
ного постоянного магнита и тока, протекающего по подвижной
катушке.
Общий вид указателя числа оборотов показан на рис. 118.
Вольтметр заключен в эбонитовый корпус (в самых послед-
них образцах имеется магнитный экран). На корпусе имеется
фланец с четырьмя отверстиями для крепления вольтметра
с помощью четырех болтов к приборной доске. Последние
153
образцы имеют стандартное крепление. Шкала прибора, защи-
щенная стеклом, имеет рабочую часть в пределах 270 и диа-
пазон оборотов от 0 до 2 800 об/мин.
Оцифровка большими цифрами че-
рез 400 об/мин и малыми — через
200 об/мин. Цена деления шкалы
50 об/мин. Деление, цифры и стрелка
покрыты светящейся массой.
На рис. 119 показан вольтметр
без корпуса. По своей конструкции
он несколько отличается от обыч-
ного магнитоэлектрического при-
бора тем, что имеет иной формы
магнитную систему; это позволяет
рамке вращаться на 270° вместо
обычных 90°.
Рис. 118. Общий вид указателя На станине а укреплены два по-
числа оборотов люса N и S с помощью болтов б.
Между полюсами на оси в укреп-
лена алюминиевая рамка с катушкой, намотанной на каркас
рамки (рис. 119 и 120).
Ось указателя в (рис. 121) вместе с рамкой г и стрелкой д
вращается в агатовых подшипниках е, укрепленных на двух
стойках и к2. Стойки с
помощью винтов о укре-
плены на магните.
На оси рамки имеются
два волоска п, и п2, один из
которых работает на скру-
чивание, а другой—на рас-
кручивание. На передней
стойке к2 имеется регули-
ровочный винт с с вилкой р,
назначение которых — уста-
навливать стрелку на нуль.
Стрелка неподвижно укреп-
лена на оси рамки и уравно-
вешена тремя противове-
сами и.
На задней карболитовой
панели прибора располо-
жены 3 катушки сопротив-
ления. Для уяснения работы
прибора разберем его прин-
Рис. 119. Вольтметр без корпуса:
а — станина указателя, б — винты, крепящие полюса,
в — ось указателя, N и 5 — полюса
ципиальную электрическую
схему, изображенную на
оис. 122.
Вырабатываемый при вращении динамомашины ток подается
к гнездам вольтметра. Предположим, что ток входит в прибор
через контакт А и выходит через контакт Д, От точки А ток
154
идет в добавочное сопротивление вольтметра Rb после чего
разветвляется и часть тока через сопротивление 7?3 идет об-
ратно в динамо, а часть идет через сопротивление /?2 и далее
' через волосок пх в обмотку рамки.
Пройдя обмотку рамки и волосок, ток
проходит по массе прибора и через
гнездо В возвращается в динамомашину.
Рис. 120. Магнитная система указа-
теля числа оборотов:
а — ярмо, N и 5 полюса, б — крепящие болты
для полюсов
стема указателя:
в — ось указателя, г — рамка,
д — стрелка, е — подшипники,
Л'д и кя— стойки, о — винты,
крепящие подвижную систему,
и — противовес, гъ и л2— во-
лоски, с — регулировочный
винт, р — вилка
Ток, пройдя по обмотке рамки, взаимо-
действует с магнитным полем полюсов,
и чем больше будет величина напря-
жения, тем на больший угол отклонится рамка от своего на-
чального положения. Направление вращения рамки определяется
по правилу левой руки и зависит
от правильного присоединения про-
водов, идущих от динамомашины.
Плюс динамомашины нужно со-
единить с плюсом прибора, а ми-
нус динамомашины — с минусом
прибора. Вращающий момент, раз-
виваемый рамкой при прохождении
по ней тока, будет:
Ч,—таг (*•“). (3)
Н—напряженность поля по-
стоянного магнита;
I—сила тока в рамке;
п — число витков катушки
рамки;
I — активная длина обмотки
в см-,
d — ширина катушки в см.
/, постоянны, то
.. , Hnld
= гДе <7l = “98lF-
/А
В
----—о
IIIIIIIHj
где
Рис. 122. Электрическая прин-
ципиальная схема указателя:
А и В — подводящие контакты, С —
сердечник, и, и и,— волоски, /?,. У?2
и сопротивления, N и 5 — по-
люса магнита
Так как все величины, кроме
Противодействующий момент, создаваемый пружинами,
Мпр=С2а,
где а — угол поворота рамки;
с2—постоянная, характеризующая жесткость пружины.
При равновесии будет равенство моментов:
ЧР = Чр>
<?./= с2а; а = —/,
1 2 ’ с2 ’
а = с/,
(4)
где
т. е. угол отклонения рамки
кающего по обмотке рамки.
пропорционален силе тока, проте-
Изображенный на схеме рис. 122
Рис. 123. Преобразование криволинейного поля
полюсов в радиальное
Рис. 124. Пружин-
ное соединение
сердечник С сделан из мягкого железа и предназначен для пре-
вращения криволинейного поля между полюсами магнитов
в радиальное (рис. 123), благодаря чему рамка вращается
в равномерном магнитном поле; это облегчает достижение равно-
мерной шкалы у прибора при данной конструкции вольтметра.
Подвижная рамка прибора обычно изготовляется из алюминия.
В сечении рамка имеет вид буквы П (швеллер). Между
стенками швеллера находится обмотка рамки. При повороте
рамки в поле постоянного магнита в ней индуктируются токи
Фуко, которые тормозят движение системы, что и используется
в качестве демпфера колебания, благодаря чему система
быстро успокаивается.
В. Соединение динамомашины с кулачковым валом
По принципу действия ДЭТ наличие гибкого вала не обяза-
тельно, но по некоторым соображениям гибкий вал иногда
необходим. Например:
1) если при работе ДЭТ находится вблизи мотора, то он
быстро замасливается и загрязняется, поэтому его надо отнести
от мотора;
2) в силу конструкции мотора и самолета нельзя установить
динамомашину вблизи мотора.
В силу указанных причин приходится применять пружинное
соединение (рис, 124) или звеньевой гибкий вал (рис. 125).
Обычные гибкие валы применять нельзя, так как у ДЭТ очень
большой крутящий начальный момент.
Пружинное соединение состоит из пружины, по концам кото-
рой находятся втулки с вырезами для наконечников. Втулки
надеваются на наконечники соединяемых валов (кулачкового
и динамомашины) и закрепляются специальными винтами,
ввертывающимися во втулки. Длина пружинного соединения
50—100 мм. Основное назначение пружинного соединения —
не допускать перекоса соединяемых валов. Звеньевой гибкий вал
состоит из ряда стальных звеньев 1, причем крайние звенья имеют
наконечники 2. Звеньевой гибкий вал помещен в оболочку 5,
Рис. 125. Звеньевой валик:
7 — звенья, 2 — наконечник, 3 — втулки, 4 — гайки, 5 — оболочка
свитую из железной ленты, имеющей в сечении вид буквы П.
Для предохранения от слишком быстрого изнашивания с вну-
тренней поверхности оболочки помещена стальная лента, свитая
по винтовой линии. По концам оболочка имеет втулки 3 с наде-
тыми на них гайками 4. Длина звеньевого вала зависит от
условия монтажа, но не должна быть больше 1 м. Наименьший
радиус закругления звеньевого вала 350 мм.
Г. Дефекты ДЭТ постоянного тока
Электрические тахометры не имеют сильных пружин, а имеют
только волоски, поэтому упругий гистерезис и упругое по£ле-
Действие в ДЭТ незначительны. Магнитный гистерезис влияет
на работу ДЭТ, но подбором стали для магнитов его влияние
сводится к минимуму. Замена магнита и искусственное измене-
ние качества их в частях и базах категорически запрещаются.
Застой, затирание и люфты имеют место в ДЭТ. Причины
их те же, что и у центробежных тахометров.
Качество работы ДЭТ в основном зависит: от качества маг-
нитов, поставленных в динамомашину, и указателя числа обо-
157
ротов; от качества щеток, подшипников, изоляции; от тщатель-
ности сборки, правильного монтажа и эксплоатации. Самый
вредный дефект в работе ДЭТ — замасливание коллектора и
износ щеток. Эти две причины могут повести к сильному
искрению на коллекторе, что крайне опасно вблизи мотора.
Рассмотрим основные, неисправности, которые могут быть
в динамомашине, электропроводке и указателе числа оборотов,
и способы их устранения.
Род и причина неисправности
I. При работе ДЭТ стрелка
движется в обратную сторону.
Перепутана полярность про-
водников.
II. При работе мотора ука-
затель числа оборотов не ра-
ботает:
а) динамомашина не дает
тока;
Обнаружение и устранение неисправности
1. Необходимо переменить местами про-
водники у вольтметра или у динамомашины
II. а) Проверить, дает ли динамомашина,
ток. Для этого нужно приключить ее
к исправным вольтметру и электропро-
водке, установленным на самолете, пли
к карманному вольтметру иа 30 в (схемы
проверки показаны на рис. 126). Если
динамомашина не дает тока, то ее надо
снять и разобрать. После разборки прове-
рить целость обмотки якоря.
Рис. 126. Схема проверки исправно-
сти динамомашнны
Присоединить к плюсу динамомашины
плюс аккумулятора, а минус аккуму-
лятора через лампу накаливания соеди-
нить с минусом машины (рис. 127).
Присоединяя вольтметр путем прикла-
дывания проводов, идущих от него на две
соседние пластины, следить за его пока-
заниями.
168
Род и причина неисправности
Обнаружение и устранение неисправности
1. В случае исправности обмотки пока-
зания вольтметра будут между любыми
пластинами одинаковы.
Рис. 127. Схема проверки целости обмотки
якоря
2. В случае обрыва секции обмотки
якоря (рис. 128) вольтметр, при включении
к коллекторным пластинкам, где присоеди-
нена неисправная секция, покажет напря-
жение, близкое по величине к напряже-
нию, приложенному к щеткам динамома-
шины.
3. В случае замыкания секции обмотки
якоря вольтметр, при включении к коллек-
Рис. 128. Схема проверки
обрыва секции обмотки
якоря
торным пластинкам, где присоединена не-
исправная секция, покажет очень малое
напряжение (рис. 128).
4. Проверка замыкания на корпус. К плю-
су динамомашины присоединить плюс
аккумулятора. Минус аккумулятора при-
соединить к минусу вольтметра или лампе
(рис. 129).
159
Род и причина неисправности
Обнаружение и устранение неисправности
Присоединяя провод, идущий от плюса
вольтметра к незакрашенным частям кор-
пуса машины, смотреть по показаниям
Рис. 129. Схема проверки замыкания
на корпус
б) неисправна электропро-
водка;
вольтметра или лампы. При отсутствии
замыкания стрелка вольтметра будет стоять
на нуле, а лампа не накалится.
б) Проверить исправность электропро-
водки.
1. Проверка на обрыв электропроводки.
Освободив концы проводки от динамо и
от вольтметра, проверить их на обрыв
„прозваниванием“ проводов. Для этого
один конец провода соединяется с мину-
сом батареи, а другой—с плюсом бата-
Рис. 130. Схема проверки обрыва
проводов
реи. Последовательно с ними включается
лампочка (рис. 130). Если лампочка горит,
то обрыва нет.
2. Проверка на короткое замыкание
проводов. Для проверки на замыкание от-
соединить провода от динамомашины и
вольтметра и проверить „прозваниванием“.
160
рол И причина неисправности
Обнаружение и устранение неисправности
Один конец батареи приключить к одному про-
воду, а другим концом поочередно замыкать
два остальных провода. Если лампочка будет
гореть при присоединении к любому проводу,
то имеет место короткое замыкание (рис. 131).
в) неисправен вольт-
метр.
III. Динамомашина ток
дает, но стрелка указа-
теля числа оборотов
сильно колеблется:
а) нарушена плавность
вращения якоря и появи-
лось большое трение;
б) в коллектор и на
щетки динамомашины
попало масло;
в) сработались щетки.
Рис. 131. Схема проверки проводов на ко-
роткое замыкание
Нужно найти закороченный участок и испра-
вить.
Если исправны динамомашина и электропро-
водка, а тахометр не работает, то, следовательно,
неисправен указатель числа оборотов. Его нужно
снять и заменить новым, а неисправный ото-
слать в ремонт на завод.
III. а) Проверить плавность вращения якоря
динамомашины; послушать, нет ли стука в ди-
намомашине; просмотреть соединение динамо-
машины с валом — нет ли лишнего трения.
Если нарушена плавность вращения якоря
и якорь „бьет*, то нужно снять динамомашину
и устранить дефект правильной установкой
якоря в междужелезном пространстве.
б) Вынуть щетки, промыть в бензине и про-
сушить. Коллектор прочистить тряпкой или зам-
шей, удалив с него все масло.
в) Поставить новые щетки.
Д. Методические ошибки
Температурные ошибки. Окружающая температура
при своем изменении сильно влияет на работу отдельных эле-
ментов ДЭТ и может повести к ошибкам в показаниях прибора.
При изменении температуры:
1) изменяется магнитная проницаемость постоянных магнитов;
2) изменяется сопротивление проводников обмотки якоря
дииамомашины и обмотки рамки вольтметра.
При уменьшении температуры магнитная проницаемость воз-
растает, что увеличивает магнитный поток, а это в свею оче-
11 Авивпиоиные приборы. Ч. I
редь увеличивает э. Д. с. Динамомашины. При увеличении темпе-
ратуры картина получается обратная, и э. д. с. уменьшается.
Влияние температуры на магнитную проницаемость постоян-
ных магнитов компенсируется применением так называемых
магнитных шунтов. Магнитные шунты сделаны из специального
никельалюминиевого сплава и обладают тем свойством, что при
небольшом изменении температуры резко изменяют магнитную
проницаемость. Устранение ошибки от влияния температуры
происходит автоматически. Если температура увеличивается, то
магнитная проницаемость полюсов уменьшается, а это ведет
к уменьшению магнитного потока, уменьшению вращающегося
момента, а следовательно, к уменьшению в показаниях прибора.
Магнитная проницаемость шунтов сильно уменьшится и часть
магнитного потока, раньше шедшая через шунты, теперь пойдет
через якорь и тем самым увеличит основной магнитный поток.
При уменьшении температуры магнитные шунты сильно увели-
чивают магнитную проницаемость и тем самым дают возмож-
ность большей части магнитного потока идти через шунты.
Происходит так называемое „отсасывание" увеличившегося
основного магнитного потока, в результате чего магнитный
поток остается постоянным при любых изменениях температуры.
Что касается магнитных полюсов вольтметра, то там маг-
нитных шунтов нет и вся компенсация идет с помощью манга-
ниновых сопротивлений.
Медные проводники при увеличении температуры увеличи-
вают свое сопротивление, что ведет к уменьшению силы тока
в приборе и к потерям. В конечном счете это сказывается на
показаниях прибора так, что с повышением температуры воз-
растает плюсовая ошибка прибора, а с уменьшением, наоборот,
возрастает минусовая ошибка.
Для компенсации этого влияния на показания прибора в нем
подобраны два манганиновых сопротивления, включенных так,
что с увеличением температуры общее сопротивление их умень-
шается, и наоборот. В результате общее сопротивление всей
цепи будет всегда постоянным.
Магнитный гистерезис. Явление магнитного гистере-
зиса присуще всем ферромагнитным телам. В ДЭТ постоянного
тока имеются магнишые полюсы, сердечники и другие части
ферромагнитных тел и поэтому все они подвержены явлениям
магнитного гистерезиса.
Магнитным гистерезисом называется явление зависимости
намагничивания от величины напряженности магнитного поля
и от предшествующего магнитного состояния. Графическая за-
висимость между напряженностью поля и намагничиванием
называется петлей, гистерезиса (рис. 132).
Нас больше всего интересует остаточный магнетизм полю-
сов, выражающихся ординатой ОС при Н—0.
Остаточный магнетизм для отдельных приборов может быть
неодинаков. В одном приборе он может изменяться под дей-
ствием посторонних магнитных полей, температуры, сотрясений
162
ударов. Изменение остаточного магнетизма вызовет и изме-
Йрние э. Д. с. динамомашины. Подробно этот вопрос здесь раз-
Нешен не будет, так как все, что связано с ним, разрешается
вводом. В частях не разрешается что-либо делать с магнитами.
Старение магнитов. Это явление состоит в том, что
после длительного срока работы и действия температуры маг-
ниты постепенно теряют свои свойства.
При обнаружении этого явления нужно удалить магнитные
щуНТЫ от полюсов.
Если это не улучшит работу, тогда тахометр снимается
с самолета и отсылается на завод или базу.
Реакция якоря ди-
намомашины. Ток, про-
ходящий по обмотке якоря,
создает собственное маг-
нитное поле, которое, взаи-
модействуя с полем полю-
сов, изменяет направление
и величину магнитного поля
постоянных магнитов. Ней-
тральная линия смещается
в сторону вращения якоря.
Это явление носит название
„реакции якоря". В ДЭТ
постоянного тока это при-
водит к тому, что на боль-
ших оборотах получается
плюсовая ошибка, а на ма-
лых оборотах эта ошибка
может быть минусовая. Учи-
Рис. 132. Петля магнитного гистерезиса
тывая реакцию якоря при регулировке и установке, нужно щетки
смещать по направлению вращения якоря, тем самым можно
уменьшить ошибки в показаниях.
Е. Проверка ДЭТ постоянного тока
Проверка ДЭТ производится:
1) если у тахометра нет аттестата и неизвестно, как он ра-
ботает;
2) при регулировке прибора;
3) после ремонта прибора;
4) при периодических осмотрах (два раза в год).
Проверка производится на станке, где проверяются и центро-
бежные тахометры. Ход проверки и правила для ДЭТ остаются
в основном те же, что и для центробежных, за исключением
следующих условий:
1. Вольтметр и динамомашина должны находиться друг от
Друга и от посторонних магнитных и электрических приборов
не ближе чем на 200 мм.
И* 168
2. Динамомашина присоединяется к станку С помощью же-
сткого соединения.
3. Динамомашина проверяется с тем вольтметром, с которым
она будет работать на самолете.
4. Проверить направление вращения стрелки вольтметра и
надежность крепления у зажимов. Если стрелка идет в обрат-
ную сторону, нужно переменить местами проводники у динамо
или у вольтметра. Проверка производится поворотом установки
от руки.
5. Допускаемые шкаловые ошибки ± 40 об/мин.
6. Если при максимальных оборотах стрелка не доходит до
своего показания, то с помощью регулировочного винта подать
ее вперед.
Ж. Регулировка ДЭТ постоянного тока
Рис. 133. Характер ошибок тахометра
Регулировка ДЭТ идет исключительно за счет регулировки
аинамомашины. Регулировка за счет показателя числа оборотов
в частях не разрешается. Раз-
решается только установка на
нуль стрелки прибора при по-
мощи вилки и регулировоч-
ного винта. Для этого нужно
снять стекло и с помощью
отвертки повернуть винт в
нужную сторону.
Ошибки ДЭТ могут быте
трех видов:
1. Ошибки одного и того
же знака и угловой величины
по всей шкале (рис. 133, гра-
фик а, прямые 1 и 2). Эти
ошибки устраняются с помо
щью магнитных шунтов. Если
ошибки имеют плюс, то маг-
нитные шунты удаляют от по-
люсов. Если ошибки имеют
знак минус, то магнитные шун-
ты приближают до тех пор,
пока ошибка будет сведена
до минимальных значений,
или .уменьшающиеся по мере
а также ошибки, меняющие
свой знак (рис. 133, график б, прямые 1, 2, 3).
В этом случае регулировка производится траверзой. Если
ошибки имеют знак плюс, то траверзу нужно вращать по на-
правлению вращения якоря, а если ошибки имеют знак минус,
то траверзу нужно вращать в обратную сторону. После того
как ошибки уменьшатся и будут приведены к горизонтальному
положению, траверзу закрепляют, и окончательная регулировка
будет вестись с помощью магнитных шх нтов,
164
2. Ошибки, увеличивающиеся
сличения показания прибора,
3 Ошибки, увеличивающиеся, а затем уменьшающиеся (или
аоборот). а также ошибки, меняющие свой знак (рис. 133,
Иоафик в, кривые 1 и 2) Регулировка производится методами,
указанными в случаях 1 и 2.
' Если отрегулировать с помощью динамо нельзя, то прибор
нужно снять и для регулировки отослать на завод.
3. Монтаж ДЭТ постоянного тока
Монтаж тахометра надо начинать с установки динамомашины.
Для установки динамомашины выбирается место вблизи мотора
на расстоянии не более 0,5 м. Соединение динамомашины
с кулачковым валом мотора производится или пружинным сое-
динением или звеньевым валом. Если расстояние небольшое и
соединять можно непосредственно, то лучше применить пру-
жинное соединение. Динамо укрепляется на специально изго-
Рис 134. Монтаж ДП постоянного тока на самолете
тсвленном кронштейне и подставке с помощью четырех болтов.
Валы динамомашины и кулачкового вала должны быть строго
центрованы относительно друг друга. Установив и закрепив
динамо, соединить ее с кулачковым валом с помощью пружинного
соединения определенной длины (рис. 134).
Если расстояние больше 0,1 м и пружинным соединением
соединить невозможно, то нужно применять звеньевой вал.
Выбрав определенной длины звеньевой вал и соразмерив его
с расстоянием от динамомашины до кулачкового вала, укрепить
вначале его на наконечник вала динамомашины. Закрепив нако-
нечник во втулке с помощью винта, присоединить и закрепить
гайкой оболочку вала. После этого за свободный конец, идущий
к мотору, проворачивают гибкий вал вместе с якорем ди-
намомашины, наблюдая за правильной его работой. После этой
проверки закрепляют второй конец звеньевого вала к наконеч-
нику кулачкового вала.
Указатели крепятся на приборной доске за фланец с помощью
четырех болтов. Если корпус стандартный, то они укрепляются
в крепежное кольцо. Расположение указателей должно соот-
ветствовать расположению моторов на самолете.
Динамомашина соединяется с указателем двухжильным ка-
белем с хорошей изоляцией и обязательно экранированным.
Проводка должна быть скрытая; она укрепляется скобами
на расстоянии 200—300 мм. В местах стыков нужно ставить
разъемные коробки для того, чтобы при разборке самолета не
снимать всю проводку и не резать ее. К динамомашине провода
присоединяются с помощью штепселя и вилки (рис. 134). На
измерителе провода укрепляются с помощью гаек и контргаек.
4. Электрический дистанционный тахометр
переменного тока
А. Недостатки тахометров постоянного тока и преиму-
щества тахометров переменного тока
Недостатками дистанционного электрического тахометра по-
стоянного тока являются:
1) наличие коллектора и щеток, которые могут дать элек-
трическую искру и вызвать воспламенение паров бензина, мас-
ляных концов и др.;
2) необходимость тщательного ухода за коллектором и щет-
ками;
3) сложность регулировки динамомашины и указателя числа
оборотов.
Имеется несколько различных типов электрических тахо-
метров переменного тока и все они хороши тем, что датчики-
генераторы их выполняются в виде однофазного или двухфаз-
ного генератора с неподвижными обмотками, от которых
отводится переменный ток. Магнитная система представляет
собой постоянные магниты двухполюсного или многополюсного
типа.
В качестве указателей оборотов применяются электромаг-
нитные, тепловые или индукционные электрические измеритель-
ные приборы—-вольтметры.
В комплект индукционного тахометра входят следующие
элементы:
1) датчик—двухфазный генератор;
2) индикатор—двухфазный индукционный вольтметр;
3) эластичная муфта;
4) электропроводка.
Б. Принцип действия тахометра переменного тока
Принцип действия электрического индукционного тахометра
состоит в том, что переменное напряжение, вырабатываемое
генератором, приводимым во вращение валом мотора, по про-
водам передается к индикатору и измеряется им как число
оборотов вала мотора.
Главный вал мотора вращает кулачковый вал мотора со ско-
ростью, вдвое меньшей, т. е. с передаточным числом 1 =2.
166
Эта уменьшенная скорость передается на редуктор генера-
тора, который повышает эту скорость в 9 раз, так как переда-
точное число редуктора 9:1.
С этим повышенным числом оборотов и вращается ротор
генератора. Ротор генератора представляет собой двухпо-
люсную магнитную систему—постоянный магнит. Полюсы этого
магнита образуют вокруг себя постоянное магнитное поле, ко-
торое при вращении ротора, а следовательно и магнита, будет
перемещаться в пространстве по окружности. Получается так
называемое вращающееся магнитное поле. На рис. 135 показана
картина образования вращающегося магнитного поля в генера-
торе. Это вращающееся магнитное поле постоянно по величине,
но имеет разные направления при изменении своего положения
в пространстве.
При своем вращении магнитные силовые линии будут пере-
секать проводники обмоток статора генератора.
Согласно закону эле-
ктромагнитной индукции
в замкнутом проводнике,
который пересекает маг-
нитные силовые линии
или пересекается магнит-
ными силовыми линиями,
сам оставаясь неподвиж-
ным, будет индуктиро-
Рис. 135. Образование вращающегося магнит-
ного поля:
I __ начальное положение ротора, II — ротор повернут на
угол 90°» III — ротор повернут на угол 180°
ваться переменная эле-
ктродвижущая сила и
возникнет электрический
ток, переменный по ве-
личине и направлению.
Эта индуктированная электродвижущая сила зависит от вели-
чины магнитного потока, создаваемого магнитом, и от скорости
пересечения проводников магнитными силовыми линиями. Вели-
чина этой индуктированной э. д. с. выражается формулой:
Е-КФп, (1)
где К — коэфициент;
Ф— магнитный поток полюсов;
п— число оборотов ротора в минуту.
Так как магнитный поток для данного генератора есть вели-
чина почти постоянная, то напряжение на зажимах генератора
зависит прежде всего от числа оборотов ротора генератора.
Чем больше число оборотов ротора, тем больше и напряжение.
Графическая зависимость для формулы (1) выражается почти
прямой линией, изображенной на рис. 136. Схема обмотки ста-
тора двухфазная. Две совершенно отдельные обмотки распо-
ложены в пазах статора так, что начало второй обмотки отстает
от начала первой на 90° (рис. 137). В каждой обмотке индукти-
руется собственная электродвижущая сила по синусоиде. Таким
167
образом, в статоре одновременно образуются две синусоидаль-
ные— э.д. с. и токов.
Рис. 136. Зависимость и - t (Л)
Рис. 137. Изображение схемы двухфазного тока:
I и II — фазовые провода, С — уравнительный провод
Рис. 138. Изображение двухфазного тока
На рис. 138 показан график двухфазного тока со сдвигом
фаз на угол 90°,
168
Два провода, являющиеся началами обмоток, будут двумя
фазовыми проводами, а третий провод, соединяющий концы
обмоток, является уравнительным проводом (рис. 137). В каждый
момент времени в этом проводе электродвижущие силы двух-
фазных обмоток будут алгебраически складываться.
Обмотки статора генератора представляют собой несимме-
тричную двухфазную систему со сдвигом фаз, равным 90°.
На рис. 137 показана схема обмотки и отходящие от нее
провода.
Обозначим фазовые напряжения через Е^ф и Е.2ф, линейные—
через Е}д> Е2л и Ейл, а фазовые токи через и 12ф и линей-
ные—через /1л, 1.2л и 1йл.
Найдем соотношения между линейными и фазными величи-
нами напряжений и токов несимметричной двухфазной системы.
Рис. 139. Принципиальная схема тахометра
На рис. 138 видно, что линейные напряжения Еи и Е2л равны
фазным. Поэтому можно написать, что их величины
Третье линейное напряжение ЕОл равно геометрической сумме
линейных напряжений Е1л и Е2л и по величине будет больше
фазного в |/2, как это видно на рис. 139:
^о..г —
Что касается токов, то в двух крайних проводах линейные
токи равны фазным:
В третьем уравнительном проводе линейный ток /Ол будет
Равен геометрической сумме двух первых токов. При симме-
Ричной нагрузке эти токи 11л и 12л будут равны и сдвинуты
169
один относительно другого на угол 90°. Поэтому величина их
суммы, т. е. величина тока, будет в 2 раза больше каждого из
соответствующих токов:
4. = '<^2-
По двум фазным проводам передаются э. д. с. и токи от ге-
нератора к индикатору и по одному уравнительному проводу
э. д. с. и токи возвращаются от индикатора к генератору.
Индикатор электрического тахометра переменного тока пред-
ставляет собой электрический измерительный индукционный
прибор—вольтметр.
Индикаторы индукционного типа тахометров переменного
тока изготовляются с любым желаемым диапазоном движения
стрелки в пределах до 1 080°; другими словами, максимальный
диапазон движения стрелки может быть равен трем полным
оборотам. Они хорошо уравновешены и могут быть монтируемы
под любым удобным углом без нарушения точности показаний
прибора.
Строго говоря, индукционные приборы являются динамо-
метрическими приборами, в которых подвижный элемент несет
ток, индуктируемый в нем стационарным элементом путем
трансформации, вместо того, чтобы получать ток через систему
проводки. Имеются два основных класса индукционных при-
боров. В первом из них ток в подвижном элементе индукти-
руется переменным полем неподвижной электромагнитной ка-
тушки переменного тока. Движение этого элемента обязано
механической силе, появляющейся от реакции индуктированных
токов и магнитного поля, которое индуктирует их.
Во втором типе применяются два (или больше) электро-
магнита переменного тока, и движение подвижного элемента’
обязано силе, появляющейся вследствие взаимодействия токов,
индуктированных в подвижном элементе одним электромагнитом
с полем другого электромагнита, и наоборот.
Преимущества приборов индукционного типа перед другими
электрическими измерительными приборами сводятся к следую-
щему:
1) движущая система имеет более прочную и простую форму,
являясь просто тонким металлическим диском;
2) отсутствуют трущиеся контакты или подводящие ток
пружинки; поэтому потери на трение малы;
3) нет нужды в том расположении магнитов, которое необ-
ходимо в приборах с вращающейся катушкой;
4) большой вращающий момент может быть получен при
небольшом потреблении энергии;
5) может быть получена большая шкала, включительно до
1 080° дуги;
6) тот же диск, который образует движущую систему в инди-
каторе, может быть использован для торможения при помощи
токов Фуко за счет установки удобного расположения тормо-
зящего магнита.
170
Как было указано выше, индикатор представляет собой
йндукци°нный прибор второго типа. В этом приборе применены
ава неподвижных электромагнита, которые питаются перемен-
ным током от двухфазного трехпроводного генератора по схеме
рис. 139. На этом рисунке представлена принципиальная электри-
ческая схема тахометра переменного тока. Подвижный элемент
индикатора представляет собой металлический диск, вращающий
момент которого образуется благодаря тому, что токи, индук-
тированные магнитным полем одного электромагнита, взаимо-
действуют с магнитным полем другого электромагнита, и на-
оборот.
Как это видно на рис. 140, токи, индуктированные в диске
магнитным полем одного полюса,
другого полюса, вследствие чего и
токов в диске и магнитных полей.
Оба магнитных потока электромаг-
нитов сдвинуты относительно друг
друга на угол <р, что достигается
различной величиной самоиндук-
ции катушек электромагнита.
Обозначим потоки электромаг-
нитов через Ф, и Ф2. Каждый по-
ток индуктирует в диске электро-
движущие силы и Е.2, отстающие
по фазе от потоков на 90° согласно
закону индукции, считая число вит-
ков n = 1.
частично попадают в поле
получается взаимодействие
Рис. 140. Индуктированные токи
в диске
= Ю 8 в.
Для второй э. д. с. аналогично имеем:
£2 = <оФт2 10 8 в,
где <о—частота переменного двухфазного тока;
Ф„,. и Фт2—максимальные потоки электромагнитов.
Появляющиеся в диске индуктированные токи равны:
л=4- 4=4-
где Z—полное сопротивление части диска по пути переменных
токов.
Оно подсчитывается по формуле:
Z= Vr- + (wZ)2.
Гоки Д и Л сдвинуты по отношению к соответствующим
Д- с, на угол cpj. Векторная диаграмма индикатора показана
171
на рис. 141. Сила взаимодействия между токами и каждым из
потоков равна:
1' — k<M cos (Ф/).
Так как между током и соответствующим ему потоком
существует сдвиг фаз на 90°, то в случае одного потока сила
X —0. Отсюда ясна необходимость наличия двух потоков,
сдвинутых по фазе на некоторый угол.
При наличии двух переменных магнитных потоков и Ф„
создаваемых двумя обмотками электромагнитов, отличающихся
величиной самоиндукции, получается бегущее поле, пронизы-
Рис. 141. Векторная диаграмма индика-
юра.
Ф, и Ф2— магнитные потоки, £'д и £'э индуктиро-
ванные э. д. с, и J3— индуктированные токи
вающее диск. Силы и Л2)
получающиеся ст взаимодей-
ствия токов \ и /2 с пото-
дикатора
ками Ф, и Ф2, создают равнодействующую, которая на оси диска
развивает вращающий момент:
где г — сопротивление диска;
L—коэфициент самоиндукции;
k — коэфициент пропорциональности;
<о — угловая частота переменного тока.
ш = 2^=-бо-:=й/г-
Величины, входящие в уравнение момента, зависят от угло-
вой частоты w и, следовательно, момент может быть представлен
как некоторая функция от частоты, причем, чем больше %
т. е. чем больше число оборотов, тем ближе шкала прибора
подходит к прямолинейной. На рис. 142 показана зависимость
отклонения стрелки индикатора от числа оборотов,
178
В. Описание устройства генератора
Датчиком тахометра переменного тока является двухфазный
трехпроводный генератор.
и Генератор механически жестко соединяется с кулачковым
валом мотора, который и вращает его.
Генератор вырабатывает переменный электрический ток и
по проводам передает его к индикатору, который и измеряет
напряжение переменного тока.
Общий вид генератора представлен на рис. 143. Генератор,
снабженный стандартным соединением с кулачковым валом
мотора, устанавливается на моторе у вывода для тахометра и
надежно закрепляется стягивающим болтом.
Генератор со всех сторон плотно закрыт и хорошо экрани-
рован металлическим кожухом. Правая часть генератора при-
Рис. 143. Общий вид генератора:
а — винты, б — передняя крышка
соединяется к мотору, а левая сторона с помощью трех про-
водов генератора присоединяется к указателю оборотов.
Основные размеры генератора показаны на рис. 143.
Генератор состоит из следующих основных элементов:
1) статор—неподвижная часть генератора;
2) ротор—подвижная часть генератора;
3) мультипликатор—редуктор;
4) корпус.
На рис. 144 показан отдельно статор генератора. Статор
состоит из сердечника и обмотки. Сердечник статора выштам-
пован слоями из высокосортной силициевой стали, ha сердеч-
нике расположено 12 полузакрытых пазов. Двухфазная обмотка
статора выполнена медной проволокой с эмалевой и шелковой
изоляцией и надлежащим образом отформована и сжата. Вся
обмотка пропитана легким изолирующим веществом, прокалена,
покрыта толстым слоем изолирующей краски и еще раз про-
калена.
Таким образом, получена обмотка, одинаково хорошо про-
тивостоящая и влаге и механическим повреждениям. Начала
17»
обмотки статора расположены по окружности и отстоят на 90°
одна от другой.
Следовательно, угол сдвига фаз в статоре будет 90°. На
рис. 146 показана схема обмотки статора. В 12 пазах располо-
Рис. 144. Статор
казывают обмотку с торца.
жена вся обмотка ста-
тора. Обмотка статора
является двухфазной
с тремя выходящими
проводами.
На схеме показано,
что две совершенно
отдельные обмотки
имеют начала / и II,
Концы же этих об-
моток соединяются в
одном месте и идут
одним проводом. Этот
провод носит название
уравнительного про-
вода. Сплошные ли-
нии на схеме по-
Пунктиром показана обмотка
сзади.
Рис. 145. Схема обмотки статора:
7 и 11 — начала фазовых обмоток, С — конец фазовых обмоток
На рис. 139 показана электрическая принципиальная схема
обмотки статора, соединенная тремя проводами с обмоткой
174
казателя оборотов. Три провода обмотки статора выкрашены
У отдельные цвета: фазовые поовода /—в желтый, провод II—
6 красный, а уравнительный про-
® —в черный; они присоединя-
ется к трем зажимам на крышке
генератора. Уравнительный про-
вод присоединяется к зажиму,
обозначенному буквой С, а фа-
зовые— к двум остальным за-
жимам. На рис. 146 показан ге-
нератор с удаленной крышкой.
Этот рисунок наглядно иллю-
стрирует легкий доступ к вывод-
ным клеммам. На рис. 147 пока-
зана монтажная схема соедине-
ния генератора и индикатора.
Подвижная часть генератора
называется ротором.
Рис. 146. Генератор с удаленной
крышкой:
г — выводные клеммы генератора, д —
крышка генератора
ИндМатор
Рис. 147. Монтажная
а
д
0
Рис. 148. Ротор:
вал ротора, б — стальной постоянный
гнит, в — полюсные наконечники, г — ком-
пенсационная пластинка; д — винты
Ма ^ЛЯ компенсаиии влияний температуры на сопротивление
гнита в ротор введен парамагнитный никель—алюминиевый
176
Генератор
схема тахометра
Ротор—двухполюсный с по-
стоянными магнитами. На
рис. 148 представлен ротор ге-
нератора с валом из хромо-
ванадиевой стали, вмонтиро-
ванный в боковую крышку ге-
нератора.
Вал ротора а изготовляется
из прокованной нержавеющей
стали. Стальной постоянный
магнит б с 36% содержанием
кобальта натянут на вал а.
Полюсные наконечники в на-
деты на магнит б и укреп-
лены винтами. Магнит б пред-
варительно выдержан и обес-
печивает достаточно устойчи-
вую магнитодвижущую силу
(магнитный поток).
сплав. Пластинка г, компенсирующая температурные влияния,
укреплена на валу а и касается обоих полюсных наконечников в.
Рис. 149. Устройство ротора (магнита)
На рис. 149 показано устройство магнита с компенсирующей пла-
стинкой. Температурная компенсация подробно изложена отдельно.
Магнит укреплен на валу ротора
с помощью квадратного утолще-
ния на валу и своими полюсными
концами входит в углубление в квад-
рате и закрепляется двумя винтами.
Один конец вала ротора упирается
в станину генератора, а другой со-
единен с мультипликатором — ре-
дуктором. Редуктор предназначен
для повышения числа оборотов
вала ротора.
Рис. 150 показывает кожух ге-
нератора, собранный вместе с ре-
дуктором и осью привода. Редук-
тор представляет собой коробку
Рис. 150. Крышка генератора зубчатых цилиндрических шесте-
рен с отношением 9:1.
На рис. 151 показана схема передачи движения от кулачко-
вого вала мотора на вал ротора через редуктор.
7, 2, 3 и 4 — зубчатые колеса
176
Редуктор заполнен высококачественным тавотом. Ось привода
уточена из хромованадиевой стали и термически обработана.
Корпус и покрышка генератора отлиты из-алюминия. Коробка
с шестернями и монтажная
уфта в головной части гене-
ратора отлиты из бронзы.
Г. Описание устройства
индикатора
На рис. 152 и 153 показан
общий вид индикатора со сня-
тым кожухом и циферблатом.
В центре расположен диск в,
вращающийся между сердеч-
никами б, на которых распо-
ложены катушки электромаг-
нитов а. Тормозящий магнит
закрыт магнитным экраном л.
На рисунке виден держатель
подвижной системы с пру-
жиной и стрелкой.
Рис. 153 показывает вну-
Рис. 152. Индикатор без корпуса
и шкалы:
в — диск, л — магнитный экран, м — компенса-
ционные катушки
треннее устройство индикатора с удаленными зажимами для
циферблата, диском и снятым экраном.
Рис. 153. Индикатор в открытом виде:
а — катушки электромагнитов, б — сердечники электромагнитов,
к —магнитный демпфер, м — компенсационные катушки
Катушки электромагнитов а укреплены неподвижно на сер-
дечнике б. Обмотка катушек—из медной, эмалированной и тер-
мически обработанной проволоки.
Авиационные приборы. Ч. I 177
I
Сердечник б изготовлен из полос трансформаторной стали
самого высокого качества. Сердечники, прикреплены непод,
вижно к основанию прибора с помощью двух болтов каждый
Они представляют собой магнитопроводы для магнитных пото-^
ков, создаваемых катушками электромагнитов переменного тока
Каждый сердечник имеет в верхней своей части разрез по
поперечному сечению—так называемое междужелезное про-
странство. В этих разрезах вращается диск в.
Диск в изготовлен из специального сплава и покрыт лаком
для предохранения от коррозии.
На рис. 154 и 155 показано разное устройство подвижной
системы индикатора. Рисунок показывает, что диск в, ось
Рис. 154. Подвижная система
индикатора:
в —’ диск, г — ось диска, д ~ стрелка,
е — волосок, ж — станина, и — стойка
диска г, стрелка д, волосок е
и камни собраны в одно целое
в станине ж, сделанной из ли*
той бронзы. Станина ж укре-
Рис. 155. Электрическая схема
индикатора:
е — диск, г — ось диска, д — стрелка,
е — волосок, ж — станина
пляется на месте в индикаторе при помощи двух винтов за
стойку и к приливу на основании индикатора.
Ось г диска в и точки опоры оси сделаны из углеродистой
стали. Сапфирное кольцо и чашеобразные камни укреплены
отдельно в каждом упоре.
Волосок е (рис. 154 и 155) достаточно выдержан в предвари-
тельной работе, для того чтобы после установки в прибор не
менять своей упругости под влиянием времени или вибраций.
Установка на нуль удобно расположена в верхней части станины
(рис. 154) и состоит из винта и вилки. Вращение диска в тор-
мозит демпферный магнит к (см. рис. 153), который создает
своим торможением противодействующий момент, тем самым
уравновешивая действие катушек электромагнитов на диск.
Демпфер к укреплен к основанию прибора и закрыт железным
экраном (см. рис. 153).
178
। 1
Тормозящий магнит отлит из кобальтовой стали. По обе
стороны прибора расположены две компенсационные катушки.
форма катушек подобрана с расчетом на высокий излучающий
Фактор. Катушки специальной проволоки с шелковой обмоткой,
пропитанной и прокаленной. На основании прибора укреплена
катушка, являющаяся добавочным сопротивлением вольтметра.
Все соединения внутри индикатора выполнены при помощи
медной проволоки с бумажной обмоткой, прорезиненной и по-
крытой шеллаком.
В прибор входят три отдельных провода, имеющих разные
цвета: уравнительный—черный и фазовые—красный и желтый,
Рис. 157. Шкала индикатора
которыми выполнены все соедине-
ния внутри индикатора согласно их
индикатора:
б — диск, в -•= сердечники, / и Л — ка-
тушки электромагнитов. /?3— добавоч-
ное сопротивление, Ri и /?2— компен-
сационные сопротивления
Корпус прибора вместе со стеклом крепится на индикаторе
с помощью трех ‘винтов, ввинчиваемых в приливы на основании
прибора.
Принципиальная электрическая схема индикатора показана
на рис. 156. Цифрами / и II обозначены катушки электромаг-
нитов. Сердечники электромагнитов обозначены через в.
В разрезах сердечника на оси вращается диск б.
Компенсационные катушки сопротивления—и /?,; /?3—
Добавочное сопротивление вольтметра.
Шкала индикатора имеет деление от 400 до 3 000 об/мин
пРи движении стрелки на 345е дуги. Шкала до 800 об/мин
имеет мелкие деления. Это позволяет иметь более крупные
Деления на больших скоростях, где точность и легкость прочи-
тывания показаний особенно желательны.
Максимальное допустимое движение стрелки в данном при-
боре равно одному обороту.
12* 179
На рис. 157 показана шкала другого типа индикатора. Пока-
зания этого прибора рассчитаны от Одо 3 000 об/мин при дви-
жении стрелки на 720° дуги или два целых оборота. Полный
вес индикатора и генератора равен 1 600 г.
Основные характеристики тахометра
Скорость приводной оси....................nt = 3 003 об/мин
Индикаторная скорость.....................па=13500 „
Вольтаж на фазу при полной нагрузке при
nj = 3 000 об/мин........................Чф = 18 в
Частота переменного тока при ла ='3 000 об/мин . / = 225 пер/сек
Мощность на одну фазу.................. . . р = 2VA
Среднее изменение в показаниях при колебании
температуры в индикаторе от—35 до 45° С и
генератора от—10 до 60° С .................менее 20 об/мин
Отклонение стрелки магнитного компаса под
влиянием индикатора на расстоянии 200 мм
между центрами................ ............*/2°
ВЪитчие внешнего магнитного поля на генера-
тор и индикатор при расстоянии в 100 мм . 0
Д. Температурная компенсация
Резкие колебания температуры, имеющие место на самолетах,
приводят к изменению электрических, магнитных и механи-
ческих свойств применяемых в электроизмерительных приборах
деталей и материалов.
Эти изменения в свою очередь приводят к искажению ос-
новных соотношений между моментами и обусловливают ошибки
измерения, доходящие до недопустимых в практике величин
(по ОСТ); допустимая погрешность для технических измери-
тельных приборов составляет 2% на каждые 10° дуги. Отсюда
необходимость температурной компенсации.
Самым большим источником ошибок в показаниях индика-
тора является изменение сопротивлений электрических и маг-
нитных частей генератора и индикатора тахометра под влиянием
изменения окружающей температуры. Эти ошибки зависят от:
1) изменения сопротивления металлического диска;
2) изменения магнитной проницаемости сердечников генера-
тора и индикатора;
3) изменения силы постоянного магнита генератора;
4) изменения сопротивления катушек электромагнитов;
5) изменения сопротивления обмотки статора и подводящих
проводов.
Для компенсации влияния окружающей температуры на со-
противление диска последний изготовлен из специального мед-
ного сплава. Ошибка от изменения температуры снижена этим
до 3% вместо ЗО’/о, даваемых алюминиевым диском. Эти 3%
в свою очередь скомпенсированы специальной компенсационной
обмоткой из двух кагушек м плоской формы, изображенных
на рис. 153.
ISO
с>
и С2— компенсационные катушки,
/и 11 — катушки электромагнитов
Схема включения этих двух катушек показана на рис. 158.
Применение вместо двух компенсационных катушек одной
беспечивает меньший нагрев обмоток благодаря большой по-
верхности охлаждения.
Этими же катушками компенсируется ошибка вследствие
изменения сопротивления катушек электромагнитов с изменением
внешней температуры.
Наконец, подбором соответствующих материалов (силициевое
трансформаторное железо для сердечников) и соответствующей
конструкцией и сборкой скомпенсировано влияние изменения
магнитной проницаемости собран-
ных из пластин железных сердеч-
ников и изменение длины воздуш-
ного междужелезного промежутка.
Изменение силы постоянного
магнита в генераторе скомпенсиро-
вано подбором в роторе парамаг-
нитных материалов.
Известно, что с повышением
температуры увеличивается сопро-
тивление стали прохождению маг-
нитных силовых линий — магнит-
ного потока. Для того чтобы этот
магнитный поток с изменением тем-
пературы оставался все время по-
стоянным, нужен такой материал,
который увеличивал бы проводимость для магнитного потока
с повышением температуры. Таким материалом является никель-
алюминиевый сплав. Пластинка из этого сплава входит составной
частью в постоянный магнит генератора, как это показано на
рис. 148 и 149. Таким образом, в этом типе тахометра достигнута
почти полная температурная компенсация.
Е. Неисправности тахометра переменного тока
и их устранение
Характер и причины нейсправкостей Определение и устранение неисправностей
1. Стрелка индикатора стоит на нуле при ра- боте мотора: а) в случае обрыва подводящих прово- дов; б) в случае обрыва проводов обмотки статора. 1. а) Определить „прозваниванием" всех про- водов оборванный провод в кабеле или жгуте. Найти место обрыва провода. Удалить или испра- вить провод. б) С помощью батареи и лампочки опреде- ляется обрыв в обмотках статора. Определение производится так: один конец провода присое- диняют к зажиму генератора с, а другим концом провода поочередно контактируют фазовые за- жимы. При исправной обмотке лампочка будет гореть.
181
Характер и причины неисправностей Определение и устранение неисправностей
2. Стрелка индикатора
показывает в обратную
сторону.
Перепутаны фазовые
провода.
3. Стрелка дает макси-
мальные отклонения при
небольших оборотах ге-
нератора.
4. Стрелка индикатора
дает преуменьшенные
показания. Причиной
служит утечка электри-
ческого тока (замыкание
на „массу").
5. Стрелка индикатора
задерживает свой ход
при плавном увеличении
оборотов.
Это возможно в случае
задевания диска о сер-
дечник или магнитный
демпфер.
Статор ремонту в частях не подлежит. Его
нужно снять и отослать на-базу.
2. Поменять местами фазовые провода или на
генераторе или на индикаторе.
3. Причиной этой неисправности является
короткое замыкание в цепи электромагнитов.
В этом случае тахометр отсылается на завод.
4. Прежде всего нужно определить место за-
мыкания на „массу". Для этого все части тахо-
метра должны быть проверены.
Прежде всего нужно проверить электриче-
скую проводку. Для этого ее нужно отсоединить
от генератора и от индикатора. Если проводка
исправна, то нужно проверить генератор и ин-
дикатор. Во всех случаях один провод схемы
прикладывается или к проводу проводника или
к зажимам прибора. Если лампочка горит, то
есть замыкание на массу. Если лампочка не го-
рит, то провод исправен.
5. Снять индикатор, освободив его от про-
водки. Отвернуть 3 винта, крепящие корпус.
Снять корпус со стеклом. Отвернуть 2 винта,
крепящие шкалу, и снять ее.
Просмотреть правильность работы диска, по-
ворачивая его рукой. При неправильном поло-
жении установить диск так, чтобы он не касался
сердечников и магнита.
Ж. Осмотр и проверка тахометра переменного тока
При осмотре тахометра на самолете надо прежде всего
обращать внимание на целость и плотность присоединения всех
проводов к соответствующим зажимам. Провода должны быть
присоединены правильно; они не должны болтаться и замасли-
ваться; их нельзя прокладывать в сырых и динамических
местах.
Для тщательного осмотра тахометра после долгой работы
или определения неисправностей его нужно снять с самолета.
Генератор для осмотра нужно разобрать. Для этого отвернуть
три болта а (рис. 143) передней крышки генератора. Передняя
крышка б (рис. 143) снимается вместе с редуктором и ротором.
При осмотре ротора надо обращать внимание на прочность
крепления всех деталей ротора, на целость и чистоту отдель-
ных частей его. Отвернув три винта на внутренней стороне
передней крышки, нужно осмотреть наличие и качество смазки
редуктора.
Имеющаяся в редукторе смазка рассчитана на 1 000 час.
работы. Если смазка грязная, ее нужно заменить новой, а если
182
нехватает, то наполнить до краев. Для смазки редуктора
6пименяется самый высококачественный тавот. Осмотрев редук-
тор, нужно плотно закрыть его и закрепить тремя винтами.
Осмотр статора генератора производится только в случае
неисправности его и только опытными специалистами в усло-
вИЯх мастерских парка.
Для осмотра статора нужно прежде всего освободить
три выводные клеммы г (рис. 146) от проводов, идущих от об-
мотки статора. Снять крышку д, отв-ернув все гайки, и с по-
мощью деревянной палочки подать клеммы г внутрь генератора.
Пальцами правой руки захватить за дно статора и вытащить
наружу. следя за тем, чтобы не порвать проводов.
Осмотрев и исправив статор, нужно поставить его на место.
Статор в станине должен занимать определенное положение.
Для этого в станине имеется стопор, который входит .в канавку
на сердечнике статора и прочно удерживает его от вращения.
Клеммы статора должны занять свои места, перемена их мест
не допускается. Провода от обмотки статора, идущие на клеммы,
должны быть к ним припаяны. Гайки к клеммам должны быть
плотно привернуты.
Индикатор для чистки, ремонта и осмотра нужно снять с. са-
молета. Разборка индикатора происходит так: отвернуть 3 винта
на корпусе и снять корпус со стеклом. Затем отвернуть 3 винта
и снять шкалу индикатора. На этом разборка заканчивается.
При осмотре индикатора надо обратить внимание на чистоту
частей, на целость, изоляцию и плотность обмотки всех кату-
шек. Стрелка должна свободно вращаться и возвращаться
к нулю. Корректор должен работать плавно. Диск не должен
касаться сердечников и магнитного демпфера. Осмотреть, вычи-
стить и закрепить индикатор винтами. Чистка должна произ-
водиться чистой тряпкой, слегка смоченной бензином.
Проверка тахометров переменного тока. Тахо-
метры переменного тока можно проверять на проверочном
фрикционном станке, на котором проверяются центробежные
тахометры.
1. Индикаторы должны обязательно проверяться со своими
генераторами.
2. Индикатор устанавливается в вертикальном положении
на станке.
3. Генератор устанавливается и укрепляется на специаль-
ной подставке у станка и жестко соединяется с валом фрикциона.
4. Генератор с индикатором соединить тремя проводами, следя
за тем, чтобы все клеммы имели плотные контакты.
5. Если стрелка индикатора идет в обратную сторону, то
нужно поменять местами фазовые провода у индикатора или
У генератора.
6. Сторона вращения генератора не устанавливается.
7. Контрольным тахометром может быть любой другой
точный тахометр, но со шкалой, соответствующей проверяемому
Тахометру.
183
Ход и правила проверки тахометра переменного тока те
самые, что и центробежного тахометра, и даны в его описании
Регулировка тахометров переменного ток а
Если при проверке ошибки тахометра- превзойдут допустимые
то индикатор надо регулировать.
Вся регулировка индикатора производится только с помощью
волоска, расположенного на оси диска. Для регулировки инди-
катора нужно снять корпус со стеклом.
1. Если ошибка увеличивается со знаком плюс по мере
увеличения оборотов, то вилку волоска нужно поворачивать
против хода часовой стрелки, т. е. волосок надо ослабить.
2. Если ошибка увеличивается со знаком минус по мере
увеличения оборота, то вилку волоска нужно поворачивать по
ходу часовой стрелки, этим самым натягивая волосок.
3. Установка стрелки на нуль производится с помощью
вилки волоска, движением вилки в ту или другую сторону.
Если индикатор не поддается регулировке с помощью волоска,
то тахометр нужно снять с самолета и отослать на завод.
3. Монтаж тахометров переменного тока
Индикаторы вставляются в отверстия, строго высверленные
по габаритам, на приборной доске.
Индикаторы должны быть расположены на расстоянии не
ближе 200 мм от магнитного компаса. Индикатор укрепляется за
фланец с помощью 4 болтов. Перед установкой стрелку индика-
тора нужно установить на нуль. Для этого нужно снять корпус,
кольцо и стекло. Затем повернуть упор волоска в желаемом
направлении. Эта регулировка весьма ответственна и должна
производиться опытным специалистом по авиаприборам.
Генератор устанавливается на моторе. Для установки гене-
ратора на задней станине мотора у кулачкового вала есть
прилив с гайкой, имеющий двустороннюю резьбу. На крышке
генератора имеется выступ с внутренней резьбой. Гайка на
кулачковом валу, навинчиваясь, крепит генератор к станине.
Стягивающим винтом гайка законтривается. Ось генератора
соединяется с осью кулачкового вала жестким соединением.
Для этого на оси генератора есть наконечник, который входит
во втулку кулачкового валика.
Генератор с индикатором соединяются с помощью 3 проводов.
Для этого берется провод марки ОПРГ сечением 0,75 жл«2.
Все 3 провода должны находиться в одном жгуте или трубке.
Проводка должна быть хорошо укреплена’ с помощью метал-
лических скобок на расстоянии не менее 30 см друг от друга.
Клемма С на генераторе соединяется с зажимом С на инди-
каторе (см. рис. 145). Два фазные провода от генератора при-
соединяются к двум зажимам индикатора. После присоединения
нужно проверить направление движения стрелки. Если стрелка
пойдет в обратную сторону, то нужно поменять местами фазные
провода на генераторе или на индикаторе.
ГЛАВА VII
АВИАЦИОННЫЕ БЕНЗИНОМЕРЫ
1. Назначение бензиномеров
Бензиномерами называются приборы, указывающие летчику
количество горючего, находящегося в баках самолета.
Количеством горючего определяется продолжительность
полета самолета, следовательно, знать его необходимо.
Вообще говоря, определить продолжительность полета
можно, зная количество горючего, вмещаемого баком самолета,
и расходование его мотором в единицу времени (исходя из
этого, обычно рассчитывают радиус действия самолета).
Следовательно, летчик, имея часы и зная, сколько времени
самолет находится в полете, простым подсчетом может опре-
делить, на сколько времени осталось у него горючего.
Однако, такой способ не может быть признан удовлетвори-
тельным по следующим причинам:
1) необходимость подсчета затрудняет экипаж самолета;
2) количество горючего, потребляемого мотором, зависит от
количества оборотов, что исключает возможность точного
расчета;
3) наличие утечки горючего из бака (бак пробит пулей)
может привести к неожиданному израсходованию горючего.
Практика дальних полетов без бензиномеров показала край-
нюю опасность их, так как такие полеты зачастую кончались
вынужденной посадкой или из-за действительного отсутствия
горючего, или из-за опасения, что горючего нехватит, в то
время как его оставалось достаточно для завершения полета.
Отсюда ясна необходимость иметь на самолете бензиномер.
На современных самолетах применяются как гидростати-
ческие, так и поплавковые бензиномеры.
Поплавковые бензиномеры наиболее просты по своему устрой-
ству по сравнению с прочими бензиномерами.
Основной деталью поплавкового бензиномера является по-
плавок, который плавает на поверхности горючего в баке. При
Изменении уровня горючего поплавок следует за уровнем и при
помощи передающего механизма заставляет работать указатель.
185
Шкалы поплавковых бензиномеров целиком зависят от раз-
меров и формы баков с горючим. Поэтому тарировка шкалы
должна производиться на баке, для которого она предназна-
чена.
Поплавковые бензиномеры не имеют себе равных по простоте
устройства, однако, им свойственны некоторые недостатки. Эти
недостатки следующие:
1. Шкалы поплавковых бензиномеров приходится тарировать
в объемных единицах, т. е. в литрах, в то время как расход
горючего мотором определяется весовыми единицами, т. е. ки-
лограммами.
Если же тарировать шкалу поплавкового бензиномера в ки-
лограммах, то вследствие изменения плотности горючего пока-
зания его будут иметь ошибку, причем эта ошибка в среднем
может достигать 5°/0.
2. Трудность выполнения передачи от поплавка на указатель.
3. Современные самолеты имеют пр несколько баков; следо-
вательно, количество поплавковых бензиномеров определяется
количеством баков (для механических бензиномеров).
Поплавковые бензиномеры, в зависимости от способа пере-
дачи показаний от поплавка в кабину пилота, делятся на меха-
нические и электрические.
Механические поплавковые бензиномеры находят себе при-
менение на одномоторных самолетах типа истребителей. Элек-
трические поплавковые бензиномеры применяются на тяжелых
многомоторных самолетах типа бомбардировщиков.
2. Принцип устройства гидростатических
бензиномеров
Рис. 159. Гидроста-
тическое давление
а давление в точке
Гидростатические бензиномеры основаны на принципе из-
мерения давления горючего на дно бака.
Давлением называется сила, действующая
перпендикулярно поверхности и отнесенная
к единице ее.
Если мы имеем какой-либо сосуд (рис. 159)
с жидкостью, удельный вес (плотность) ко-
торой равен d, то, согласно закону Паскаля,
в любой точке этой жидкости давление будет
равно произведению удельного веса жид-
кости на высоту столба жидкости, находя-
щейся над этой точкой.
Р2 = dh.2.
Таким образом, давление в точке А будет
равно
Pj == d/it,
В
Ясно, что давление в точке В будет больше, чем в точке /1,
во столько раз, во сколько раз Л2 больше hx.
186
Необходимо также
дается во все стороны
ния Р и Рг передаются
не только на дно со-
суда, т. е. вниз, но так-
же и вверх.
Измеряя давление
жидкости в точке, ле-
жащей вблизи дна бен-
зинового бака, мож-
но определять высоту
уровня в баке, а сле-
довательно, и количе-
ство горючего в нем.
Не следует путать
измерение веса жид-
кости с измерением
давления ее; эти два
понятия существенно
различны.
Пусть имеется бак,
вмещающий 350 кг
горючего плотностью
d = 0,7 (рис. 160). Бак
имеет форму парал-
лелепипеда размером
50 X 100 X ЮО см. Если
бак расположен, как
указано в положении /
на рис. 160, то давле-
ние, испытываемое точ-
кой Д будет равно:
Pj = 50-0,7 = 35 г/сж2.
Если же бак повер-
нуть на 90° и поста-
вить в положение //,
то давление в точке А
будет равно:
Р2= 100-0,7=70 г/сж2.
отметить, что давление жидкости пере-
с равной силой. Это значит, что давле-
Рис. 160. Влияние формы бака на гидростатиче-
ское давление
Рис. 161. Принципиальная схема гидростатиче-
ского бензиномера:
1 — чувствительный манометр (измеритель), 2—бак, 3—прием-
ник, 4 — статическая проводка, 5- - воздушная трубка бензобака
Таким образом, при равном весе горючего давления, испы-
тываемые дном, будут различны.
На рис. 161 дана принципиальная схема устройства гидроста-
тического бензиномера.
Измерение давления горючего производится при помощи
чувствительного манометра 1, имеющего в качестве чувстви-
тельного элемента коробочку Види. Коробочка Види соединена
187
тонкой трубкой, опущенной в бак с горючим 2. Эту трубку
называют приемником бензиномера.
В трубку, соединяющую приемник с измерителем, при по-
мощи тройника включается насос 3.
Корпус измерителя делается герметичным и при помощи
статического трубопровода 4 соединяется с таким местом на
самолете, где давление в полете равно давлению воздуха над
уровнем горючего в баке. Соединить корпус измерителя не-
посредственно с верхней частью бака не представляется воз-
можным, так как в этом случае горючее будет проникать 1
в измеритель и приведет его в негодность.
Наиболее подходящим местом для помещения конца трубки,
идущей от корпуса измерителя, считают то место, где вы-
ходит из бака воздушная трубка бензобака 5.
Назначение статической трубки 4— уравнять давление над
уровнем горючего в баке с давлением в корпусе измерителя. Это
необходимо из следующих соображений. Измеряемое давление
горючего весьма невелико, и поэтому даже' незначительные
неравенства давлений в баке и корпусе измерителя могут
вызвать значительную ошибку в показаниях измерителя.
Измерение давления бензина происходит следующим обра-
зом. В цилиндре насоса под действием поршня и пружины со-
здается некоторое давление воздуха, которое передается одно-
временно в бак 2 и чувствительный манометр 1. Подаваемый на-
сосом воздух одновременно действует на коробку Види и вы-
тесняет из приемника попавший туда бензин. Когда весь бензин
из приемника вытеснен, излишки воздуха начнут свободно выхо-
дить в бак и в системе бензиномера установится давление, рав-
ное давлению бензина в том месте, где кончается приемник.
Стрелка измерителя установится в определенном положении,
соответствующем количеству бензина в баке.
Таким образом, при помощи описанной нами системы, имеется
возможность определить количество горючего, находящегося
в баке самолета, измерением давления на дно бака.
Отметим, что гидростатический бензиномер измеряет раз-
ность давлений между давлением на дно бензинового бака и
давлением воздуха над уровнем горючего в баке.
Гидростатические бензиномеры могут быть двух видов,
а именно: с постоянными показаниями и с непостоянными по-
казаниями. В первом случае стрелка измерителя непрерывно
показывает количество горючего в баке и расход его. Во вто-
ром случае стрелка измерителя дает показания только во время
работы насоса и по окончании его работы возвращается на
нуль.
Это объясняется конструктивными особенностями отдельных
деталей прибора.
1 Непосредственно при фигурных полетах или при нормальных полетах,
вследствие конденсации паров горючего.
188
3. Описание гидростатических бензиномеров
Гидростатический бензиномер, изготовляемый в СССР,
йвлется бензиномером с непостоянными показаниями.
Бензиномер состоит из измерителя, приемника и насоса.
В случае, если бензиномер предназначен для установки од-
новременно на два бака, то к комплекту бензиномера доба-
вляются кран-переключатель и второй приемник. Так как
в большинстве случаев бензиномер бывает рассчитан на уста-
новку на два бака, то кран-переключатель и второй приемник
обычно входят в полный комплект бензиномера.
А. Измеритель
На рис. 162 дан общий вид измерителя со стороны шкалы
и вид его сбоку. Измеритель помещается в алюминиевом кор-
Рис. 162. Общий вид измерителя гидростатического бензиномера:
1 — навинтованная крышка, 2 — динамический штуцер. 3 — статический штуцер
пусе с четырьмя отверстиями для крепления на приборной
доске. Новые измерители имеют стандартный корпус диаметром
80 мм. В передней части корпуса имеется окно, закрытое сте-
клом, зажатым при помощи навинтованной крышки 1. Под
стеклом помещена шкала с делениями в килограммах. Цифры
на шкале написаны без нулей, т. е. цифра 4 означает 40 кг
и т. д. На шкале имеются надписи, определяющие, для какого
самолета и мотора предназначен данный измеритель и для ка-
кого удельного веса горючего тарирована шкала (о тарировке
шкал см. ниже).
В задней части корпуса имеются два штуцера: один, дина-
мический штуцер 2 для соединения с коробкой Види и другой
статический штуцер 3 для соединения с корпусом измерителя.
Оба штуцера имеют капиллярные трубочки-демпферы, служащие
Для предохранения от резких повышений давления.
189
На рис. 163 дан вид измерителя со снятыми крышкой, стек-
лом, стрелкой и шкалой, а также разрез измерителя.
Рис. 163. Измеритель гидростатического бензиномера.
Общий вид механизма и разрез корпуса:
1 — коробка Вида, 2— передающий валик, 3— зубчатый сектор, 4— трибка, 5 — спиральный
волосок, 6 — большая платина, 7 — малая платина
Чувствительным элементом измерителя служит коробка Види
7, воспринимающая давление горючего на дно бака (на рис. 164
дан разрез коробки Види в более крупном масштабе).
Рис. 164. Коробка Види:
1 — верхняя диафрагма, 2 — нижняя диафрагма, 3 — штуцер, 4 — стойка, 5 — демпфер
Передающий механизм измерителя состоит из передающего
валика 2 с двумя взаимно перпендикулярными рычагами зуб-
чатого сектора 3, трибки 4 и спирального волоска 5, служащего
11)0
для уничтожения люфта в деталях передающего механизма. Пе-
редающий механизм собирается на двух платинах — большой 6
и малой 7.
Работа измерителя происходит следующим образом. При
увеличении давления в коробке Види последняя увеличивает
свой объем, отчего стойка, укрепленная на верхней диафрагме
ее, поднимается. Горизонтальный рычаг передающего валика,
лежащий на стойке, поднимается и при этом поворачивает ва-
лик. Вертикальный рычаг валика, входящий в прорезь сектора
и упирающийся - в поводок сектора, поворачивается вместе
с валиком и поворачивает сектор. Сектор сцеплен с трибкой
и, вращаясь, поворачивает вместе'с собой трибку. На оси трибки
надета стрелка, которая при вращении трибки поворачивается
вместе с ней и двигается по
шкале.
При уменьшении давления
в коробке Види объем ее
уменьшается и под действием
спирального волоска все де-
тали передающего механизма
совершают обратное движе-
ние.
Корпус измерителя должен
быть герметичен, для чего под
стекло помещается резиновая
прокладка, к которой при по-
мощи крышки прижимается
стекло.
Крышка измерителя должна
завертываться доотказа. Рис. 165. Общий вид измерителя гидро-
Измеритель бенз И- статического бензиномера со стандарт-
номера со стандартным ным механизмом
механизмом. Гидростати-
ческие бензиномеры, выпущенные в 1937 г., имеют в комплекте
новый тип измерителя, который называется измерителем со
стандартным механизмом. На рис. 165 изображен вид этого из-
мерителя со стороны шкалы.
Корпус прибора имеет диаметр 80 мм и устанавливается на
приборной доске самолета при помощи стандартного крепеж-
ного кольца (стандарт 2).
На рис. 166 даны продольный и поперечный разрезы корпуса
измерителя, а на рис. 167 и 168 — общий вид механизма изме-
рителя. Чувствительным элементом измерителя служит мембран-
ная коробка Види (нейзильбер) 7, соединенная при помощи
трубки 2 с динамическим штуцером прибора.
Жесткий неподвижный центр коробки крепится к основанию
прибора 3 при помощи стойки 4, угольника 5 и штуцера 6.
К верхнему подвижному центру коробки припаяна колодка 7,
в которой при помощи винта закреплена биметаллическая
пластина 8. К одному из концов пластины 8 шарнирно при-
191
Рис. 166. Измеритель со стандартным механизмом (разрез):
1 — коробка Види, 2 — соединительная трубка, 3 — основание прибора, 4 — стойки, 5 — угольник, б — штуцер, 7 — колодка, 8 — биметаллическая п ча-
стит, 9 — Тяга, 10 — регулировочная пластина, II — ось сектора, 12 — сектор, 13 — трибка, 14 — стрелка, 15 — шкала, 16 — стекло, 17 — пружинящее
креплена тяга 9, соединяющая подвижный центр с регулиро-
вочной пластиной 10 на оси сектора 11.
Положение регулировочной пластины может изменяться при
помощи регулировочного винта Па (рис. 168), которым поль-
зуются при регулировке прибора. Сектор 12 сцеплен с трибкой
/3 стрелки 14. Под стрелкой помещена шкала 15 с деле-
ниями в десятках килограммов горючего. Кроме того, на шкале
написан тип самолета, для которого предназначен измеритель,
а также удельный вес горючего. Корпус герметично закрыт
стеклом 16, установленным на резиновой прокладке и закре-
пленным специальным пружинящим кольцом 17.
Рис. 167. Общий вид стандарт-
ного механизма:
1 — коробка Види, 2 — соединительная
трубка, 3 — основание прибора, 4 —
стойки, 5 — угольник, штуцер. 10 —
регулировочная пластина, 11 — ось сек-
тора, 12 — сектор
Рис. 168. Общий вид стандартного
механизма:
1 — коробка Види, 2— соединительная трубка,
3 — основание прибора, 4 — стойка, 7 — ко-
лодка, 8 — биметаллическая пластинка, 9 —
тяга, 10—регулировочная пластина, 11 — ось
сектора, Па — регулировочный винт, 12 —
сектор
Механизм измерителя работает следующим образом. При
увеличении давления в коробке Види ее подвижный жесткий
центр поднимается, тяга поворачивает ось сектора, сектор —
трибку, а последняя — насаженную на ее ось стрелку.
Для уничтожения мертвого хода механизма на оси трибки
помещен спиральный волосок.
Температурная компенсация. Измеритель со стан-
дартным механизмом имеет два приспособления для компенси-
рования инструментальной температурной ошибки. Компенса-
ция достигается применением биметаллических пластин. Биме-
таллическими пластинами называются пластины, изготовленные
из двух различных металлов, спаянных между собой. Металлы,
применяемые для изготовления биметаллических пластин, должны
отличаться коэфициентами температурного расширения. В авиа-
ционных приборах применяются биметаллические пластины из
инвара (инвар — сплав стали и никеля) и антимагнитной стали.
13 Авиационные приборы.Ч. I 1S3
Температурная компенсация на начальной точке осущест-
вляется биметаллической пластиной в колодке подвижного
центра коробки Види. От изменения температуры подвижный
центр коробки Види перемещается вследствие температурной
деформации мембран. Перемещения подвижного центра через
колодку и тягу вызывают перемещения стрелки по шкале, т. е.
изменения показания прибора. Для уменьшения (компенсации)
этого явления тяга крепится к биметаллической пластине 9
укрепленной на колодке 8.
Под влиянием изменения температуры из-за различных коэ-
фициентов расширения биметаллическая пластина прогибается:
при увеличении температуры — в сторону металла с меньшим
коэфициентом расширения (инвар), а с понижением темпера-
туры—в обратном направлении.
Этот прогиб заставляет тягу оставаться в прежнем поло-
жении, независимо от температурных деформаций коробки. Та-
ким образом, стрелка прибора удерживается в начальном по-
ложении, независимо от колебаний температуры. Температурная
компенсация может регулироваться поворотом биметаллической
пластины относительно колодки. Подобная регулировка выпол-
няется при испытаниях прибора на заводе.
Температурная компенсация по всей шкале прибора осуще-
ствляется регулировочной пластиной. Эта пластина также сде-
лана биметаллической. В этом случае компенсируется изменение
упругости коробки, неизбежное при колебаниях температуры.
При низких температурах упругость коробки возрастает, и
равные давления в зависимости от температуры коробки будут
вызывать меньшие ее деформации.
При высоких температурах упругость коробки уменьшается,
а деформации ее увеличиваются.
Эти ошибки компенсируются прогибом регулировочной пла-
стины от изменений температуры. Этот прогиб происходит на
участке пластины от ее конца, к которому крепится тяга, до
регулировочного винта. При понижении температуры пластина
прогибается к оси сектора, приближая к ней тягу. Это вызы-
вает увеличение угла поворота стрелки при том же линейном
смещении жесткого центра коробки. При увеличении темпера-
туры возникает обратное явление.
Эта компенсация может регулироваться уменьшением и уве-
личением участка прогиба пластины, что достигается переста-
новкой регулировочного винта в оси сектора. Для этой цели
в оси сектора имеются 4 отверстия для винта. Если действие
температурной компенсации недостаточно, т. е. поправки при-
бора при низкой температуре плюсовые и превышают допуск,
то винт переставляется с расчетом увеличить рабочую длину
пластины.
Если же действие температурной компенсации велико, т. е.
при проверке обнаружено явление, обратное описанному выше,
то винт переставляется с расчетом укоротить рабочую длину
пластины.
194
Б. Насос
На рис. 169 дан общий вид насоса. Насос состоит из ци-
линдрического корпуса 1, в передней части закрытого кони-
ческой навинтованной крышкой 2.
На передней же части насоса навинчена шайба 3 с тремя
отверстиями для крепления насоса к приборной доске. На зад-
Рис. 169. Общий вид насоса гидростатического бензино-
мера:
1 — цилиндрический корпус, 2— коническая крышка, 3 — шайба, 4 — шту-
цер к измерителю, 5 — штуцер к приемнику, б — ручка
ней части насоса помещены два штуцера, один из них 4 служит
для соединения с измерителем, другой 5—для соединения
с приемником бензиномера.
Для того чтобы штуцеры не перепутать, на них обычно ста-
вятся буквы П и И, что означает „приемник" и „измеритель".
Рис. 170. Насос гидростатического бензиномера (разрез):
1 — шток, 2— поршень, 3— спиральная пружина, 4— конический клапан
При помощи ручки 6 насос приводится в действие. Для
приведения насоса в действие ручка 6 вытаскивается на себя
доотказа и затем опускается, после этого насос начинает дей-
ствовать.
На рис. 170 дан продольный разрез насоса. Внутри насоса
помещается шток 7, с одной стороны соединенный с ручкой,
а с другой—с поршнем 2. На шток надета сильная спиральная
пружина 3, заставляющая поршень двигаться, после того
как ручка оттянута и опущена.
На поршень надевается кожаная манжета, пропитанная спе-
циальным (манжетным) маслом, при помощи которого поршень
13* 195
герметично подгоняется к внутренней поверхности корпуса цц.
coca.
В центральной части поршня помещен конический клапан
поршня 4, служащий для следующей цели.
Если тянуть за ручку насоса и перемещать поршень, Т(
клапан открывается и воздух свободно проходит в прострац
ство левее поршня.
Но как только отпустить ручку, пружина, освободившись
прижмет конус клапана. Клапан закроется и весь поступивший
в насос воздух начнет нагнетаться в систему бензиномера, н<
имея другого выхода.
На рис. 171 дается разрез задней части насоса и поршня
в увеличенном масштабе. На этом рисунке хорошо видно устрой
ство конического клапана.
Рис. 171. Разрез задней части насоса и поршня:
I — шток, 2 — поршень,J— пружина, 4 — конический клапан, 5 — коническое от-
верстие, б — конический клапан-демпфер, 7—стеклянная трубка, 8 — пружина,
9 — гайка
В задней части насоса помещается коническое отверстие 5
запираемое коническим клапаном-демпфером 6.
Клапан-демпфер состоит из конуса, внутри которого поме
щена стеклянная трубка 7 с очень малым внутренним диаметром
Клапан имеет пружину 8, которая прижимает поверхность кони
ческого клапана к коническому отверстию задней части насоса
Поверхности конуса и отверстия притерты,и поэтому воздух
подаваемый насосом, может проходить только через стеклянную
трубочку демпфера.
Благодаря малому отверстию в трубке воздух проходит че
рез него с трудом, и подача воздуха в систему бензиномера
происходит медленно.
Работа насоса происходит следующим образом.
При оттягивании ручки поршня насоса воздух через кони
ческий клапан в поршне входит в насос. Одновременно закры
вается клапан-демпфер. После того как ручка опущена, пружина
закрывает конический клапан поршня и начинает двигать пор
шень. Воздух, сжимаемый поршнем, проходит через демпфер и
1вв
оступает через штуцеры задней части насоса в измеритель и
Приемник.
При движении поршня бензиномер начинает работать, так
,ак в системе создается давление, равное давлению бензина
L дно бака.
После того как поршень придет в свое крайнее положение,
гайка 9 нажмет на конец конусного клапана-демпфера и вы-
толкнет его из конического отверстия назад,
преодолев сопротивление пружины 8, которое
значительно слабее пружины поршня.
Для того чтобы выталкивание клапана-демп-
фера производилось более четко, внутрен-
ний диаметр корпуса насоса в данном месте не-
сколько увеличен, так что, придя к уширен-
ному месту корпуса насоса, поршень с силой
ударяет по клапану-демпферу. В этот момент
слышен характерный щелчок.
После того как клапан-демпфер будет вы-
толкнут поршнем из конического отверстия, гер-
метичность системы бензиномера нарушается,
давление в системе падает и стрелка указа-
теля возвращается на нуль (этим и объясняется
непостоянство показаний данного бензиномера).
Одновременно с этим клапан-демпфер при по-
мощи имеющейся у него пробки закрывает
отверстие, идущее к штуцеру, соединенному
с приемником. Этим исключается возможность
проникновения бензина в насос и измеритель
при фигурных полетах и вследствие конден-
сации его паров.
В. Приемник
На рис. 172 дан разрез приемника. Главным
элементом приемника является медная трубка 7
малого диаметра.
Трубка одним концом соединена с голов-
кой приемника 2, а другим конном входит
внутрь приемного бачка 3.
Рис. 172. Приемник
гидростатического
бензиномера (раз-
рез):
7 — трубка 3x4 мм,
2 — головка, 3 — при-
емный бачок, 4 — фла-
нец, 5 — штуцер, 6 —
кожух-предохранитель
Головка приемника имеет фланец 4, служащий для крепле-
ния приемника на баке, а также штуцер 5, служащий для при-
соединения трубопровода.
Во избежание прогибов и поломки трубки приемника она
помещена в алюминиевый кожух-предохранитель 6, сообщающий
всему приемнику прочность.
Приемный бачок 3 в Своем дне имеет четыре отверстия, через
которые приемник сообщается с нижней частью бака. Стенки
приемного бачка несколько продолжены и поэтому при уста-
новке приемника дно его располагается несколько выше (15 мм)
дна бака. Это необходимо в целях предохранения отверстий
197
в дне бачка от засорения всякого рода твердыми частицами
скопляющимися на дне бензинового бака.
Приемный бачок и 4 малых отверстия в дне его служат для
смягчения толчков, которые возникают в полете от добавочных
уско'рений и могут вызвать скачки стрелки измерителя.
Объем воздуха, заключенный в бачке, также играет роль
глушителя колебаний, подобно амортизационным бачкам, вклю-
чаемым в систему манометров.
Приемники бензиномеров для различного типа самолетов
различаются только по длине, которая зависит от глубины
бензинового бака.
гГкран-,переключатель
Кран-переключатель предназначен для включения в систему
бензиномера одного из двух приемников, установленных на
самолете. Кран-переключатель нужен только в том случае, когда
Рис. 173. Общий вид и разрез крана-переключателя гидростатического
бензиномера:
7 — корпус, 2 — фланец, 3 — штуцер, соединяемый с насосом, 4 — штуцер, соединяемый
с приемником левого (переднего) бака, 5 — штуцер, соединяемый с приемником правого,
(заднего) бака, 6 — переключательная ручка, 7 — коническая ось ручки, 8 ~ спиральная
пружина, 9 — пружинное кольцо, 10 — поводок оси
самолет имеет два одинаковых по форме бака и для обоих
баков устанавливается один общий измеритель и насос.
На рис. 173 дан кран-лереключатель в четырех различных
видах.
Кран-переключатель состоит из латунного корпуса 1 с флан-
цем 2 для крепления крана в приборной доске. С задней сто-
роны корпуса помещаются три одинаковых штуцера, из которых
один 3 соединяется с насосом (к штуцеру насоса, отмеченному
буквой П), второй 4 — с левым приемником, и третий 5 — с пра-
вым приемником.
Все три штуцера соединяются в корпусе крана.
На лицевой стороне крана помещается переключательная
ручка 6, насаженная на коническую ось 7, притертую к кони-
ческому гнезду в крышке корпуса. Внутри корпуса помещается
спиральная пружина 8, прижимающая коническую ось к по-
верхности коническаго гнезда для достижения герметичности
крана. К внутренней стенке крышки корпуса прикреплено
пружинное кольцо 9, на котором установлены два колпачка
с пробками. Коническая ось имеет поводок оси 10, кото-
рый, перемещаясь, может прижимать попеременно колпачки
с пробками к внутренним отверстиям штуцеров 4 и 5, тем
198
самым закрывая их. Работа крана-переключателя протекает
следующим образом.
При повороте переключательной ручки, допустим, вправо,
т. е. так, чтобы указатель ручки встал против надписи „правый",
поводок закрывает при помощи пружины и колпачка с пробкой
штуцер, идущий к левому приемнику (смотря по ходу самолета),
р этом случае воздух, подаваемый насосом, проходит через
кран-переключатель в приемник правого бака, и измеритель
показывает количество горючего в правом баке.
Если же поставить ручку наоборот, то произойдет обратное
явление, и измеритель покажет количество горючего в левом
баке.
Кран-переключатель устроен так, что при среднем положе-
нии переключательной ручки оба приемника соединяются с на-
сосом. Таким образом, у крана-переключателя нет такого по-
ложения, при котором оба приемника закрыты. Это сделано
для того, чтобы предохранить измеритель от больших пере-
грузок, которые будут возможны, если действовать насосом
при закрытых приемниках, так как в этом случае весь воздух,
подаваемый насосом, устремится в коробку Види измерителя и
перегрузит ее выше предела.
Кран-переключатель должен быть герметичен.
Д. Тарировка шкалы измерителя
Шкала измерителя имеет деления в килограммах. Тарировка
шкалы измерителя производится опытным путем, так как ее
деления зависят от формы и размеров бака, для измерения
количества горючего в котором она предназначена. Большое
значение также имеет и удельный вес горючего, для которого
тарируется шкала. Как мы уже говорили, на шкале измерителя
указывают, для какого типа самолета и какого удельного веса
горючего тарировалась шкала.
Тарируется шкала следующим образом. Вновь изготовлен-
ный бензиномер с нетарированной шкалой монтируется на баке
нового самолета *, для которого он предназначен. В систему
проводки бензиномера включается двухколенный водяной мано-
метр с миллиметровой шкалой. Манометр должен быть включен
параллельно измерителю, т. е. так, чтобы давления в измери-
теле и манометре были равны. После того как все соединения
трубопровода выполнены вполне герметично, в бак заливается
предварительно взвешенное горючее. Горючее заливается рав-
ными весовыми порциями, например по 10 кг.
Всякий раз после заливки определенной порции горючего
приводится в действие насос и стрелка измерителя устанавли-
вается в определенном положении. Эти положения стрелки на
шкале отмечаются, и таким образом получается тарированная
шкала.
1 Предварительно самолет устанавливается в линии полета.
99
Всякий раз производится также отсчет суммы показание
колен водяного манометра.
Очевидно, что по манометру получается давление горючего
для определенного весового количества.
При подобной тарировке шкалы обязательно определяется
удельный вес горючего и измеряется температура воздуха и
горючего для введения поправок в удельный вес.
В результате этой работы составляется таблица следующего
вида.
Тарировочная таблица бензинового бака самолета N
№ заливки Смеси, кг мм вод. ст. Примечание
1 15 36,97
2 30 76,43
3 45 111,90
4 60 147,87
5 75 182,34
6 90 217,30
7 105 253,77
8 120 290,24
9 135 327,90
10 150 368,77
11 165 411,53
12 180 451,09
13 195 523,73
14 210 560,91
Такие таблицы составляются для всех самолетов, для кото-
рых имеются бензиномеры.
Таблица эта имеет большое значение, так как по ней при
помощи водяного манометра производится тарировка шкал се-
рийных измерителей гидростатических бензиномеров, а также
проверка и регулировка их.
4. Ошибки гидростатических бензиномеров
Ошибки гидростатических бензиномеров можно разделить
на три группы:
1) методические, т. е. зависящие от несовершенства метода
устройства прибора;
2) инструментальные, зависящие от свойств и качества мате-
риалов, из которых изготовлен прибор, и от качества его из-
готовления;
3) установочные, зависящие от неправильной установки при-
бора.
Методические ошибки могут происходить от следу-
ющих причин:
1. Шкала измерителя бензиномера тарируется для горючего
определенного удельного веса.
При заполнении бака горючим другого удельного веса или
при изменении удельного веса горючего под влиянием измене-
200
Яйя температуры в показаниях измерителя может возникать
о1иибка.
Однако, такого рода ошибка может иметь место только
в том случае, если бак имеет неправильную форму; при пра-
вильной форме бака изменение удельного веса горючего ника-
кого влияния не окажет. Правильной формой бака следует счи-
тать такую, при которой при изменении уровня горючего пло-
щадь горизонтального сечения бака остается постоянной.
Рис. 174. Правильная и неправильная формы бака
Неправильной формой, таким образом, следует считать форму
бака, при которой данное условие не выполняется. На рис. 174
поясняется это явление.
В первом случае, при правильной форме бака, изменение
удельного веса вызывает пропорциональное изменение высоты
Рис. 175. Ошибка от наклона бака
уровня, а следовательно, произведение из удельного веса на
высоту столба есть величина постоянная (т. е. измеряемое нами
давление).
Во втором случае высота столба будет возрастать быстрее,
чем уменьшаться плотность, а поэтому измеряемое давление
будет разным при одном и том же весе горючего. В частности,
на нашем примере измеритель покажет больше, чем следо-
вало бы.
Ошибка эта может быть определена опытным путем, залив-
кой бака горючим разного удельного веса и отсчетом по изме-
рителю.
201
В дальнейшем заливку следует производить дьа раза в год —
зимой и летом.
Протокол
контрольной заливки бензина в бак самолета
Самолет: тип Р-1 № 3030 бензиномер № 2511
25 августа 1938 г.
Правый бак (группа) Левый бак (группа) Общая по- правка Примечание
№ зали- вок смеси кг отсчет по из- мери- телю по- правка № зали- вок смеси кг отсчет по из- Mt ри- телю по- правка
I 20 19 +1 1 20 21 —1 0 •
2 40 38 4-2 2 40 43 —3 —1 Удельный вес бензина 0,715
3 60 58 +2 3 60 56 —1 +1 Температура бензина 4-15°
— — — — — — — — — Температура воздуха 4-25°
10 200 192 +8 10 195 200 —5 4-3
1. Залито всего в оба бака.................. 395 кг
2. Сумма показаний измерителя в обоих баках . 392 »
3. Общая поправка при наполненных баках . . +3
4. Показание измерителя при полных баках и
опущенном хвосте самолета....................410 ,
5. Поправка при зарядке самолета с опущен-
ным хвостом...................................15 ,
Всего получено бензина для зарядки самолета . 410 „
Залито в бак самолета....................... 395 ,
Остаток.......................................12 ,
Потери на испарение и разлив...................3 ,
Итого...............410 кг
Командир корабля;
Штурман:
Ст. техник:
Проверка измерителя производится после его ремонта
и во всех случаях, когда есть сомнение в правильности его ра-
боты.
Для производства такой проверки нужно иметь водяной ма-
нометр 1 (рис. 176) с миллиметровой шкалой, резиновый шланг 2
с тройником и резиновую грушу 3 Все эти предметы должны
быть соединены так, как показано на рис. 176.
Кроме всего указанного, надо иметь тарировочную таблицу
для данного измерителя.
Пример такой таблицы был приведен в разделе „Тарировка
шкалы измерителя".
Действуя грушей, создают равные давления в коробке Види
и водяном манометре.
26*
Рис. 176. Схема проверочной
установки для измерителя:
1 — водяной манометр, 2 — шланг,
3 — резиновая груша
Записывают показания измерителя и соответствующее этим
показаниям давление по манометру. После этого находят по да-
влениям количество горючего в килограммах и сравнивают их
с показаниями измерителя, получая таким образом инструмен-
тальные поправки измерителя.
Для удобства нахождения по давлениям количества горючего
по тарировочной таблице строят график зависимости давления
от количества горючего.
Если поправки измерителя превышают норму, то произво-
дится регулировка его.
При регулировке измерителя удобнее пользоваться прове-
рочным прибором, имеющим не двухколенный манометр, а одно-
колейный со шкалой, нанесенной не в давлениях, а прямо в ки-
лограммах горючего. Такого рода манометры изготовляются
опытным путем (см. главу „Авиационные манометры").
Регулировка измерителя
бензиномера. Регулировка из-
мерителя производится в случае,
если поправки, обнаруженные при
проверке, выходят из допусков.
Поправки измерителей не дол-
жны превышать одного деления
шкалы.
Так как цена деления шкалы
у измерителей, предназначаемых на
различные самолеты, различна, то
и допуски в килограммах также
неодинаковы.
Для регулировки измерителя
следует применять перестановку
стрелки, изгибание вертикального
рычага и изгибание поводка сек-
тора.
Перестановку стрелки можно применять, если поправки по
всей шкале имеют одинаковый знак и равную угловую величину.
В коробке создается давление, равное какому-либо круглому
значению килограммов горючего, и затем стрелка переставляется
на соответствующее деление.
Если поправки измерителя сохраняют знак, но изменяют
угловую величину, то надо регулировать изгибанием вертикаль-
ного рычага. При положительных поправках (прибор показывает
меньше чем надо) вертикальный рычаг изгибается к оси сектора.
При отрицательных поправках следует изгибать рычаг от оси
сектора. В первом случае плечо поводка сектора уменьшается,
во втором—увеличивается.
Поправки этого же вида можно уменьшить изгибанием по-
водка сектора. Поводок изгибается или вверх или вниз. Этим
изгибанием изменяется длина плеча вертикального рычага.
Для увеличения показаний прибора поводок изгибается
вверх, для уменьшения показаний — вниз.
20а
Регулировка поводком сектора дает значительно меньший
результат, чем регулировка вертикальным рычагом.
Если поправки измерителя меняют знак, то регулировку
следует вести, комбинируя указанные способы. В этом случае
также можно применить изгибание вертикального рычага, при-
давая ему некоторую кривизну.
Регулируя измеритель бензиномера, надо помнить, что на
малых показаниях лучше иметь положительную поправку (т. е.
чтобы прибор показывал меньше действительного), чем отрица-
тельную.
Регулировка измерителей со стандартным механизмом произ-
водится аналогично регулировке мановакууметров и высото-
меров.
6. Монтаж гидростатических бензиномеров
на самолете
Монтаж бензиномера на самолете нужно разделить на три
стадии, а именно:
1) установка приемников;
2) установка измерителя, насоса и крана -переключателя;
3) установка трубопроводов.
Установка приемника. Прежде чем приступить к уста-
новке приемника, необходимо убедиться, что данный приемник
предназначен для баков са-
молета, на котором произво-
дится установка. На головке
приемника обычно ставятся
буквы, определяющие тип са-
молета.
Приемник бензиномерадол-
жен быть вставлен в соответ-
ствующую горловину, спе-
циально сделанную в верхней
стенке бензинового бака.
Нижняя часть приемника
должна войти в упорный ста-
канчик, прикрепленный к дну
бака (рис. 177). Головка при-
емника крепится к горло-
вине при помощи фланца го-
ловки и специальной зажим-
ной гайки, прижимающей фла-
нец к горловине.
Под фланец необходимо
положить кожаную прокладку
толщиной в 2 мм.
Рис. 177. Крепление приемника ко
дну бака
Установка приемника в некоторых случаях вызывает значи-
тельные затруднения, так как может потребовать разборки
самолета, поэтому обычно приемники устанавливаются на заводе
20B
Установка измерителя. Перед установкой измерителя
надо убедиться, соответствуют ли надписи на его шкале тому
самолету, на котором делается установка. Измеритель при-
крепляется на приборной доске при помощи четырех болтиков
или при помощи крепежного стандартного кольца так, чтобы
все надписи на его шкале имели правильное положение. Место для
установки измерителя определяется схемой нормального обору-
дования данного самолета.
Рис. 178. Монтажная схема гидростатического бензиномера на два бака
Насос крепится ниже измерителя при помощи трех болтиков.
Ниже насоса, также тремя болтиками, крепится кран-переклю-
чатель.
Кран-переключатель устанавливается только в том случае,
если на самолете имеются два одинаковых бака или группы
баков. На рис. 178 дана схема монтажа бензиномера на два бака.
Установка трубопровода. Все соединения между от-
дельными деталями бензиномера производятся специальными
трубопроводами, которые прилагаются к комплекту прибора.
Длина этих трубопроводов вполне соответствует размерам,
которые диктуются конструкцией самолета.
Каждый трубопровод имеет на концах головки, плотно по-
догнанные к штуцерам прибора. Кроме того, на каждом трубо-
проводе имеются по две гайки, которыми головки доотказа
207
прижимаются к штуцерам. Под головки для большей герметич-
ности следует подкладывать кожаные прокладки. Из тех же
соображений все соединения рекомендуется промазывать бен-
зиноустойчивой краской или лаком. Никаких помятостей и тре-
щин на трубопроводах не должно быть. Слишком резкие из-
гибы трубопроводов при монтаже не допускаются. Предельным
радиусом изгиба следует считать радиус в 5 см.
Трубопровод большой длины должен быть в нескольких
местах прикреплен к корпусу самолета при помощи специаль-
ных скобок, причем расстояние между скобками не должно
быть больше 30 см.
Часто при монтаже бензиномера допускают следующие
ошибки:
а) путают штуцера насоса;
б) не завинчивают коническую крышку насоса.
Обнаружить первую ошибку можно следующим способом.
Если после окончания работы насоса (щелчка) стрелка измери-
теля осталась на прежнем показании, т. е. не возвращается
к нулю, то это говорит о неправильном соединении штуцеров
насоса с проводкой.
Вторая ошибка выражается в том, что при работе насоса
не слышен характерный щелчок, так как прежде чем поршень
насоса дойдет до крайнего переднего положения и вытолкнет
клапан-демпфер, головка насоса упрется в коническую крышку.
В этом случае стрелка измерителя останется также в преж-
нем положении.
Кроме этого, эти ошибки монтажа допускают проникнове-
ние в насос бензина.
Устранение этих ошибок монтажа не требует пояснения.
7. Определение дефектов деталей бензиномеров.
• и методы их устранения
Весьма часты случаи отказа гидростатических бензиномеров,
происходящие от незначительных неисправностей таких дета-
лей, как насос, приемник и кран-переключатель. В этом пара-
графе мы разберем основные дефекты этих приборов, а также
методы их устранения.
Об измерителе и его дефектах здесь говориться не будет,
так как его исправность определяется проверкой, уже описан-
ной выше.
Приемник может иметь два дефекта, а именно: может
быть негерметичен или же засорен.
Для определения герметичности приемника поступают сле-
дующим образом:
1) к штуцеру приемника присоединяют нагнетательный насос;
2) отверстия на дне приемного бачка закупоривают;
3) приемник опускают в воду и в нем создают давление до
2 ат-,
208
4) место течи можно легко определить по пузырькам выхо-
дящего воздуха.
В случае засорения приемника испытания производятся также
при помощи насоса.
Кроме того, тонкой проволокой прочищаются отверстия в дне
приемного бачка.
Негерметичность приемника, как и негерметичность всякой
детали бензиномера, проявляется в том, что при включении
бензиномера стрелка измерителя движется очень медленно вверх
по шкале и, не дойдя до нужного показания, быстро возвра-
щается обратно к нулю.
Полная засоренность приемника проявляется так: при работе
насосом стрелка измерителя быстро доходит до предельного
показания, переходит его и в течение работы насоса остается
в данном положении.
Насос может иметь следующие дефекты:
1. Высохла или износилась кожа манжеты поршня.
2. Плохая притирка конуса штока к втулке поршня.
Оба эти дефекта проявляются в том, что насос не дает воз-
духа в систему, быстро возвращаясь в исходное положение.
Для устранения этих дефектов необходимо смазать манжету
поршня манжетным маслом или совсем заменить ее новой, при-
тереть конус штока к втулке поршня.
3. Засорение капилляра канала демпфера.
Этот дефект проявляется в том, что при работе насоса пор-
шень движется очень медленно или совсем не движется, оставаясь
в том положении, в которое был оттянут.
Для устранения этого дефекта необходимо вынуть капилляр
и заменить его новым. Установка нового капилляра должна
производиться на шеллаке.
4. Потеря герметичности клапана демпфера происходит вслед-
ствие плохой притирки или из-за ослабления (поломки) пружины
клапана.
Этот дефект проявляется в том, что при оттягивании насоса
стрелка измерителя делает скачок назад, т. е. вправо от нуля,
а после опускания насоса поршень быстро идет вперед, причем
стрелка измерителя дает увеличенные показания. Кроме этого,
возможно засасывание в насос горючего из приемника.
Для устранения этого дефекта необходимо притереть кони-
ческую поверхность конуса к коническому отверстию, а также
заменить пружину.
5. Помятость пробки клапана.
Этот дефект ведет к проникновению в насос горючего и при-
ведению его в негодность.
Устранить этот дефект можно, сменив помятую пробочку но-
вой.
Приведем основные правила ремонта наиболее частых повре-
ждений насоса.
14 Авиационные приборы. Ч. 1 209
Род неисправности Устранение неисправности 1
1. Негерметичность поршня а) Отвернуть коническую крышку и вынуть поршень. б) Отделить поршень от штока. в) Снять с втулки поршня шайбу, манжету и вторую шайбу. г) Изготовить манжету из кожи и пропитать ее в ман- жетном масле. После этого собрать поршень, смазав шайбы шел- лаком, и испытать насос.
2. Засорение демп- фера а) Отвернуть штуцер насоса и вынуть клапан-демпфер с пружиной. б) Отвернуть пробочку (крышку) клапана. в) Подогреть клапан на спиртовке и пинцетом вынуть капилляр. г) Отверстие клапана тщательно прочистить палочкой. д) Взять новый капилляр и, смазав шеллаком, вставить в клапан. После этого собрать и испытать демпфер
3. Негерметичность в кожухах и што- ках клапана а) Притереть конус штока к втулке поршня. б) Притереть конус клапана к коническому отверстию. в) Проверить притирку. Притирка производится крокусом или мелкой на- ждачной пылью с маслом.
Испытания насоса после ремонта. При температу-
рах в пределах от+ 40 до—30° насос должен иметь ход поршня
от 30 до 100 секунд. Низкие температуры влияют на работу
насоса в сторону увеличения времени хода поршня.
Необходимо также испытать исправность демпфера штуце-
ров измерителя.
Исправность демпфера определяется следующими допусками.
При ходе поршня в 30 секунд показания измерителя должны
устанавливаться через 15 секунд. При ходе поршня в 100 секунд
показания должны устанавливаться через 20 секунд.
Время прихода стрелки к нулю не должно выходить из нормы
в 6—10 секунд.
К р а н-п ереключатель.
Кран-переключатель может иметь следующие дефекты:
1) ослабление пружинного кольца;
2) негерметичность пробок и конуса ручки;
3) негерметичность крышки (порча бумажной прокладки);
4) ослабление пружины конуса.
Первый дефект вызывает неполное выключение приемника,
что делает работу бензиномера неопределенной.
Устранение этого дефекта может быть достигнуто заменой пру-
жинного кольца новым или соответствующим сгибанием старого.
Три других дефекта вызывают негерметичность крана и мо-
гут быть обнаружены его испытанием.
Испытание крана-переключателя можно сделать, перекрыв
один из штуцеров крана, например правый, а другой штуцер
810
соединив с источником давления (резиновая груша). Создать
давление в кране через средний нижний штуцер, зажать шланг
от источника давления и наблюдать за манометром.
При падении давления по манометру, не превышающем 50 см
вод- ст. в минуту, кран-переключатель признается годным.
Приведем основые правила возможного ремонта крана-пере-
ключателя.
1. Негерметичность крышки. Сменить бумажную про-
кладку новой, пропитав ее глицерином.
2. Негерметичность перекрытия штуцеров. Заме-
нить пробочки. Зачистить выступы штуцеров шарошкой. Изо-
гнуть пружинное кольцо.
3. Потеря герметичности в конусе ручки. Рас-
щтифтовать ручку. Промыть конус в бензине. Притереть конус.
8. Электрический поплавковый бензиномер
постоянного тока1
А. Принцип действия
Поплавковый бензиномер постоянного тока основан на из-
мерении уровня жидкости в баках с помощью поплавка. Как
Рис. 179. Устройство приемника и датчика:
1 — поплавок, 2 — рычаг, ? и За — зубчатые колеса, 4 — ось вала,
5 — ползунок реостата, 6 — реостат
видно из схемы (рис. 179), с изменением высоты уровня жид-
кости перемещается поплавок 1, плавающий на поверхности.
При помощи рычага 2, зубчатой передачи 3, За и вала 4 пере-
мещение поплавка по высоте передается на ось ползунка рео-
стата 5, в результате чего последний поворачивается. Ползу-
нок 5, перемещаясь, контактирует сопротивление потенциометра
и делит его на две части. Так как с изменением уровня жид-
1 Составил А. А. Максимов.
14* Ш
кости в баке ползунок 5 поворачивается, то поэтому и вели-
чины сопротивлений между клеммами потенциометра и ползун-
ком (контактом) меняются, а отсюда изменяются и разности
потенциалов в указанных участках.
Обозначим сопротивление участка между клеммой а потен-
циометра и ползунком — через Ra (рис. 180), а сопротивление
между клеммой Ъ и ползунком—через Rb. Соответственно разности
потенциалов между указанными участками обозначим Ua и Ubt
приложенное напряжение — U; таким образом:
(1)
Между сопротивлениями и разностью потенциалов
дельных участках существует зависимость:
на
от-
S-
(2)
Рис. 180. Потенциометр
Рис. 181. Принципиальная
схема электробензиномера
тенциометре 47=12 в, а полное сопротивление потенциометра
R— 120 ом. Задавая различные величины сопротивления, будем
менять и напряжение на отдельных участках:
При Ra = 0..............
<4 = о...............
При Ra = 120 ом.........
............
При Ra -- 60 ом.........
= ................
Rb — 120 ом
Ub=12 в
^ = 0
47& = 0
Rb 60 ом
Ub = b в
212
Из уравнений (1) и (2) следует, что при перемещении пол-
зунка от точки а, т. е. от исходного положения, до точки b
конечного положения, напряжение Uа увеличивается от 0 до U
(от 0 до 12 в), а напряжение Ub уменьшается от U до 0 (от 12 в
до 0).
К потенциометру датчика (рис. 181) подключены две после-
довательно соединенные катушки А и В
точкой О по схеме (рис. 181), располо-
женных относительно друг друга под
углом в 90°.
В катушке В указателя при /?а= 0
течет максимальный ток, а в катушке А
ток будет равен нулю.
При движении ползунка от клеммы а
к клемме b в катушке В ток падает, а
в катушке А возрастает.
Это изменение токов, а следова-
тельно и потоков, в катушках, пропор-
циональное изменению сопротивлений
с выведенной средней
Рис. 182. Принцип дей-
ствия электромагнитного
прибора:
А — железный сердечник, S —
и потенциометра, заставляет вра-
соленоид
щаться якорь-полусектор. При вращении
ворачивается стрелка.
якоря-полусектора по-
Рис. 183. Схема работы соленоида
Работа указателя. Указатель электробензиномера пред-
ставляет собой электроизмерительный прибор электромагнит-
ного типа. В основу электромагнитного прибора положено воз-
действие магнитного поля неподвижной катушки с током на
подвижной сердечник из мягкого железа. Принцип работы та-
кого прибора заключается в следующем.
Над соленоидом 5 (рис. 182) подвешен на пружине кусок мяг-
кого железа А- Если соленоид включить в цепь и пропустить
318
по виткам его ток, то железо будет втягиваться внутрь витков
и стрелка, движущаяся вместе с ним вдоль шкалы, даст пока-
зания—отсчет. Это явление объясняется следующим образом.
Соленоид, как известно, создает вокруг себя магнитное поле,
силовые линии которого входят в один конец стержня и выхо-
дят из другого конца его, вследствие чего железный стержень на-
магничивается и на одном кон-
Рис. 184. Монтажная схема электробен-
зииомера:
А и В — катушки, О — сектор-якорь, D — стрелка
с противовесом
це его получается северный
полюс, а на другом—южный*.
На рис. 183 левый конец
соленоида имеет северный по-
люс, а потому он будет при-
тягивать к себе ближайший
к нему южный полюс желез-
ного сердечника. Так как маг-
нитные силовые линии по-
добно натянутому резиновому
шнуру стремятся укоротиться,
то они и будут тянуть сер-
дечник внутрь соленоида до
тех пор, пока середина сер-
дечника не встанет под цен-
тром соленоида.
Всякий измерительный при-
бор имеет подвижный орган,
устанавливающийся по равен-
ству вращающего момента,
развиваемого в подвижном
органе, и противодейству-
ющего момента. Последний мо-
жет быть получен различными
способами. Так, в приборах
с вращающимся железным сер-
дечником противодействую-
щий момент 7И[]р создается по-
средством силы тяжести по-
движного органа или спираль-
ной пружины.
Вращающий момент, создаваемый катушкой, в общем виде
можно выразить так:
(3)
где I—сила тока в катушке;
д^- — изменение самоиндукции прибора с перемещением сер-
дечника.
Так как сила тока входит в квадрате, самоиндукция изме-
няется не прямолинейно и в этом случае шкала прибора полу-
214
чается неравномерной. Для каждого отклонения вращающий
момент уравновешивается противодействующим моментом:
М п = М. (4)
Упомянутый выше указатель электробензиномера несколько
отличается от простого электромагнитного прибора. Вместо
одной катушки он имеет две одинаковые катушки, расположен-
ные друг к другу под углом 90°, как это показано на рис. 184.
Железный сердечник (рис. 184) сделан в виде полусектора,
имеющего уширение в центре.
Противовесом служит стержень на полусекторе. Назначение
противовеса в указателе—возвращать якорь в исходное поло-
жение.
Катушки намотаны из медного провода диаметром d = 0,12 мм
и имеют каждая сопротивление R = 1U0 ом. Катушки монти-
_________. г.-------- . Г.--------------- --------- Г.------
а. Верхнее положение-б Среднее положение-------S. НиЖнее положение
Рис. 185. Схемы работы указателя электробензиномера
руются на основании прибора, через которое проходят концы
обмоток катушек к потенциометру. Катушки между собой
соединены последовательно и имеют выведенную среднюю
точку на ползунок потенциометра.
Действие указателя основано на взаимодействии магнитных
полей обеих катушек на железный якорь-полусектор.
Как было разобрано выше, в зависимости от положения
ползунка на потенциометре в катушках будут различные силы
токов. Эти токи будут создавать вокруг катушек магнитные
поля, которые будут оказывать влияние на якорь. Если в одной
из катушек ток будет больше, чем в другой, то и магнитное
поле этой катушки будет тоже больше, чем другой катушки,
а отсюда и влияние на якорь первой катушки будет сильнее.
Якорь будет втягиваться внутрь катушки до тех пор, пока
вращающие моменты обеих катушек не уравняют друг друга:
(5)
На рис. 185 изображены три характерных положения якоря
при движении его внутри катушек. Рис. 185, положение а изо-
215
бражает исходное положение, когда в одной катушке протекает
максимальной силы ток, а в другой он равен нулю.
В данном случае будет работать правая катушка В. Сильное
магнитное поле, создаваемое катушкой В, воздействуя на якорь,
будет его втягивать до тех пор, пока середина якоря будет
находиться под центром катушки В. Это будет максимальное
отклонение стрелки прибора.
По мере убывания бензина ток в правой катушке В начнет
уменьшаться, а в левой катушке А будет возрастать. Левая ка-
тушка А теперь тоже будет взаимодействовать с железом якоря
и начнет его втягивать. Следовательно, катушка В опустит
часть якоря, а катушка А втянет внутрь часть якоря, и это при-
ведет к равенству моментов:
^вр1 = ^вр2 •
где ЛГвр1 — вращающий момент катушки В;
ЛТвр8— вращающий момент катушки А.
Это промежуточное положение показано на рис. 185, поло-
жение б. Конечное положение, показанное на рис. 185, положе-
ние в, будет тогда, когда по катушке А будет проходить макси-
мальной силы ток, а в катушке В сила тока будет равна нулю.
Тогда середина якоря как раз будет находиться под центром
катушки А и стрелка будет стоять на нуле.
Резюмируем кратко всю работу электробензиномера:
1) с изменением уровня жидкости (горючего) перемещается
поплавок;
2) перемещение поплавка при помощи рычагов зубчатой пе-
редачи и вала передается на ползунок;
3) ползунок, смещаясь по потенциометру, изменяет разность
потенциалов на плечах потенциометра;
4) вследствие определенной электрической связи потенцио-
метра с катушками указателя в последних изменяются силы
тока;
5) изменение силы токов в катушках вызывает изменение
магнитных полей катушки;
6) в результате изменения магнитных полей катушек переме-
щается якорь вместе со стрелкой.
Разградуировав шкалу в зависимости от положения поплавка,
т. е. уровня горючего, получим показания на шкале в литрах.
Б. Устройство поплавкового электрического бензиномера
постоянного тока
Электробензиномер состоит из приемника с датчиком, ука-
зателя, электропроводки и источника питания.
Приемник с датчиком устанавливаются в бензиновом баке,
а указатель — на приборной доске пилота. Приемник с датчиком
216
имеют механическую связь, а датчик с указателем — электри-
ческую.
На рис. 186 изображен электробензиномер.
Приемник-поплавок 1 механически соединен с датчиком 2,
который при помощи электропроводов соединяется с измери-
телем 3.
Вернемся к рис. 179.
Приемник-поплавок 1 представляет собой пустотелый
латунный цилиндр. Поплавок с помощью тяги 2 жестко связан
Рис. 186. Общий вид электробензиномера:
1 — приемник-поплавок, 2 — датчик, 3 — измеритель
с большой конической шестеренкой 3, имеющей возможность
вращаться вокруг своей оси.
Эта шестеренка сцепляется с малой конической шестерен-
кой За, сидящей на конце вала 4, являющегося осью датчика.
На втором конце этой оси с помощью
специальной шайбы и стойки из тек- । -——0 и <2>
столита укреплен ползунок 5. Ползу- |
нок 5 скользит по поверхности рео-
стата-потенциометра датчика. j
Реостатом называется прибор, обла- А.
дающий некоторым сопротивлением, ко- 'О'
торое от руки или автоматически мо- |________
жет изменяться (рис. 187).
В реостате-потенциометре(см.рис. 180) 1 я
изменяются одновременно два сопро- LTWLHjViJwiririJWV
тивления, которые могут изменяться, _ ,о_ _
меняя напряжения на отдельных уча-
стках. Все сопротивление потенцио-
метра находится под полным напряжением источника питания f7,
а отдельные участки имеют различные напряжения—Ua и Ubt
пропорциональные величинам сопротивлений отдельных участ-
ков сопротивления.
Реостат-потенциометр электробензиномера проволочный,
движкового типа, цилиндрической формы (рис. 184).
217
На карболитовый цилиндр со слюдяной прокладкой намо-
тана константановая проволока. Медный ползун скользит по
реостату, деля его на две части. Константан — состав CuNi.
Удельное сопротивление р = 0,47; температурный коэфициента=0
(от температуры не зависит). Диаметр проволоки d = 0,2 мм.
Сопротивление потенциометра R = 120 £2.
Концы сопротивления реостата выведены на пластинки с вы-
гравированными на них цифрами 1 и 2. К третьей пластинке
с цифрой 3 присоединена контактная пружинная медная пла-
стинка, имеющая электрическую связь (в виде нажимного кон-
такта) с платиновым штифтом на оси ползунка.
Указатель (рис. 184) состоит из диференцированной си-
стемы двух катушек А и В, расположенных под углом 90° по
отношению друг друга. Внутрь катушек втягивается сердечник-
полусектор (якорь) из мягкого железа. На оси симметрии якоря О
неподвижно укреплена стрелка D, вращающаяся вместе с якорем.
Основание со смонтированными на нем катушками и механиз-
мом якоря вставляется в стандартный алюминиевый корпус диа-
метром 60 мм. .
Для отсчета показания прибор имеет циферблат с делениями
и цифрами: 0, 10, 20, 30 и 40, что означает: 0, 100, 200, 300 и 400 л.
Цифры делений против них и конец стрелки покрыты све-
тящейся массой.
Датчик и принадлежащий ему указатель должны иметь один
и тот же порядковый номер. Кроме того, на указателе должны
быть обозначения, для какого бака он предназначен, наимено-
вание завода, год и месяц выпуска и марка завода.
Вес прибора. Максимальный вес датчика—400 г, указа-
теля—200 г.
218
Питание электробензиномера производится от самолетного
генератора или аккумулятора. Так как каждый указатель рас-
считан на напряжение U = 12 в, то в случае применения напря-
жения U — 24 в нужно два электробензиномера включать после-
довательно, как это показано на рис. 188.
В, Ошибки электробензиномеров
Главными ошибками данного прибора являются:
1) ошибка в показаниях прибора от колебания напряжения
источника питания;
2) ошибки, возникающие от изменения сопротивления об-
мотки катушек и всех соединительных проводов под влиянием
изменений температуры;
з) ошибки вследствие гистерезиса сердечника и влияния
посторонних магнитных полей;
4) ошибки от несовершенства контактов, вибраций и трения
в подпятниках.
Вследствие ошибок, указанных в пп. 2, 3 и 4, прибор обла-
дает большой погрешностью, так как эти ошибки в приборе
не устраняются.
Наличие двух катушек в указателе исключает ошибку в по-
казаниях прибора в зависимости от колебания напряжения
источника питания.
При наличии одной катушки колебания напряжения в цепи
сильно сказываются на показаниях прибора, а при двух катуш-
ках это изменение напряжения произойдет в обеих катушках
и влиять на показания не будет. А так как прибором измеряют
отношение двух напряжений, то оно при разных напряжениях
источника будет оставаться без изменения.
Величина отклонения в данном указателе будет зависеть
только от вводимых сопротивлений
Следовательно, система двух катушек и потенциометра исклю-
чает влияние колебаний напряжения источника на показания
прибора. Это справедливо в пределах +2 в.
При напряжении ниже 10 в прибор уже будет давать невер-
ные показания. Поэтому при напряжении в сети U—W в при-
бором пользоваться нельзя.
Г. Осмотр и проверка электробензиномеров
Степень исправности электробензиномера выясняется путем
внешнего осмотра прибора, а также контрольной проверкой.
При осмотре прибора должно быть выяснено, не имеет ли при-
бор наружных дефектов, могущих понизить качество работы
прибора.
219
Перед каждым ответственным полетом следует тщательно
проверить исправность электрической проводки,—нет ли замы-
кания на корпус прибора или самолета, а также проводников
между собой, — надежно ли контактированы места соединений.
Проверку прибора можно производить на специальной уста-
новке, показанной на рис. 189.
Рис. 189. Проверочная установка для электробен-
зиномера:
I — бачок, 2 — шкала, 3 — вольтметр, 4 — аккумулятор, 5 —
регулировочный реостат, 6 — включатель
Рис. 190.
Шкала для
проверки эле-
ктробензино-
мера
В стеклянный бачок 1 наливается вода. На бачке по всей
высоте устанавливается градуированная1 (в литрах) шкала 2.
Приемник с датчиком устанавливаются на бачке. Датчик тремя
проводами приключается к проверяемому измерителю. Парал-
лельно измерителю приключается вольтметр 3. Питание уста-
новки производится от аккумулятора 4. Постоянство напряже-
ния на зажимах прибора поддерживается регулировочным рео-
статом 5. Для включения прибора устанавливается включатель 6.
1. Прежде всего нужно проверить согласованность крайних
положений поплавка (до упора рычага об ограничители) с по-
ложением ползунка на потенциометре. Это проверяется вклю-
чением датчика в нормальную схему с указателем (см. рис. 188)
без погружения в бачок. При отклонении поплавка в оба край-
них положения (до упора рычага об ограничители) стрелка ука-
1 Градуированную в литрах шкалу можно легко сделать, имея точный
бензиномер. Для этого приемник опускают в бачок с водой и на чистом мил-
лиметровом листе бумаги наносят деления в литрах, которые покажет точный
бензиномер. После этого шкалу можно применять для проверки бензиномеров,
имеющих шкалу с диапазоном от 0 до 400 л (рис. 189).
220
зателя должна иметь показания: при верхнем положении
поплавка—максимальные, при нижнем—нуль.
2. Проверка показаний электробензиномера производится
путем погружения поплавка в бачок с жидкостью и включения
прибора в нормальную схему. Показания измерителя электро-
бензиномера сравниваются с этой шкалой (рис. 190). Отсчеты
желательно производить на всех оцифрованных точках шкалы
измерителя *.
3. Напряжение на клеммах прибора проверяется путем вклю-
чения в цепь, параллельно с прибором постоянного тока, вольт-
метра. Напряжение в 12 в устанавливается реостатом.
Проверочный лист № 8
Электрический бензиномер № 840
2 августа 1938 г. Температура 4-15° С
Истинная емкость в литрах Показания измерителя в литрах Поправки В литрах Напряжение в вольтах Примечание
400 420 — 20 12 Стрелка дви-
300 320 — 20 12 жется скач-
200 215 — 15 12 ками.
100 105 — 5 12
0 0 0 12
Проверку производил: (подпись)
Д. Простейший ремонт и регулировка прибора
1. Если стрелка не плотно или криво сидит на оси, задевает за
циферблат или стекло, то ее следует заменить новой (при нали-
чии запасной) или же старую выпрямить и плотно насадить на ось.
2. При наличии неизолированных мест в электрической части
прибора их следует изолировать изоляционной лентой, жела-
тельно кембриком или изоляционным лаком.
3. Заржавленные контакты необходимо вычищать шкуркой.
4. В случае короткого замыкания в потенциометре последнее
устраняется путем перемотки сопротивления с прокладкой
с соответствующей изоляцией. При этом после перемотки при-
бор должен проверяться согласно п. 1 и 2 раздела „Осмотр
и проверка электробензиномеров"
5. Если рычаг не доходит до ограничителей при крайних
положениях поплавка или переходит, то последнее устраняется
путем разгибания рычага.
6. При наличии плохого контакта ползунка с потенциометром
следует подогнуть ползунок в сторону потенциометра.
3 Лучше проверить показания при помощи контрольной заливки бензино-
вого бака, как у гидростатического бензиномера.
221
7. Категорически воспрещается трогать катушки указателя.
При условии короткого замыкания в катушках прибор отсы-
лается на ремонт в специальные мастерские. При пользовании
прибором необходимо учитывать максимально допустимые
ошибки при всех температурах от —45 до + 50° С, которые не
должны превышать на всех точках, кроме „40“, ± 20 л, а на
точке „40“ ± 50 л.
Е. Монтаж прибора
Перед монтажом необходимо учесть, для какого бака пред-
назначен бензиномер—центропланного или крыльевого. Каждый
датчик имеет свой собственный указатель, спаренный с ним.
Датчик монтируется на приготовленном для него месте, при-
чем, перед тем как крепить датчик, необходимо убедиться:
1) не будет ли препятствий от конструкции баков (от вну-
тренних деталей баков) при движении поплавка в зависимости
от уровня жидкости при всех положениях самолета;
2) дает ли прибор показание нуль, когда поплавок лежит
на дне бака, и максимальные показания при полном баке.
Между фланцами датчика и бака для герметичности прокла-
дывается пробковая прокладка. Винты, крепящие датчик, закон-
триваются. Указатель устанавливается на приборной доске так,
чтобы цифры были в нормальном положении для отсчетов. При-
бор крепится на приборной доске при помощи стандартного
(крепежного) кольца.
Датчик и указатель имеют между собой электрическую связь
(см. монтажные схемы на рис. 184 и 188). Для электрической
связи следует применять электрошнур сечением не менее 0,5 мм2
той марки, которая применяется для монтажа осветительной
сети самолета.
При этом концы проводов датчика, отмеченные цифрами 1,
2 и 3, подводятся соответственно к клеммам 1, 2 и 3 указа-
теля.
Для включения и выключения источников питания в мон-
тажной схеме должен быть предусмотрен выключатель.
Если поплавок не лежит на дне бака при нулевом показании
указателя, то разрешается небольшой подгиб рычага 2(см. рис. 179)
до соприкосновения поплавка с дном бака.
Электрический бензиномер постоянного тока, как и всякий
точный прибор, требует аккуратного обращения с ним как при
монтаже, так и во время перевозки и эксплоатации. Выключа-
тель должен находиться во включенном положении только во
время пользования прибором.
ОГЛАВЛЕНИЕ
Стр.
Введение......................................................... 3
Глава I. Авиационные манометры
1. Назначение манометров ......................................... 4
2. Принцип устройства манометров.................................. 5
3. Материальная часть манометров................................. 10
4. Ошибки и проверка манометров................................. 16
5. Разборка, сборка и регулировка манометров...................... 27
6. Монтаж и эксплоатации манометров ............................. 33
Глава II. Авиационные термометры
Необходимость измерения температуры в системе двигателя и назначе-
ние термометров............................................... 37
1. Жидкостные термометры (аэротермометры)......................... 38
2. Электрические термометры 60
Глава III. Трехстрелочный индикатор
1. Назначение трехстрелочного индикатора и принцип его устройства . 104
2. Устройство трехстрелочного индикатора ........................ 104
3. Монтаж трехстрелочного индикатора............................. 107
Глава IV. Мановакууметр (указатель наддува)
1. Назначение и принцип устройства мановакууметра................ 109
2. Описание мановакууметра................................. . . 111
3. Ошибки и проверка мановакууметров............................. 113
4. Разборка, сборка и регулир< вка мановакууметра................ 115
5. Монтаж и эксплоатация мановакууметра ......................... 117
Глава V. Центробежные тахометры
1. Назначение и принцип устройства центробежных тахометров .... 119
2. Материальная часть центробежных тахометров.................... 123
3. Ошибки центробежных тахометров и их дефекты................... 131
4. Проверка и регулировка центробежных тахометров................ 133
5. Разборка и сборка центробежных тахометров..................... 138
6. Монтаж центробежных тахометров и их эксплоатация.............. 141
Глава VI. Электрические дистанционные тахометры
1. Назначение электротахометров................•................. 145
2. Электрический дистанционный тахометр постоянного тока......... 147
3. Описание конструкции дистанционного электрического тахометра
постоянного тока................................................. 149
4. Электрический дистанционный тахометр переменного тока...... 166
228
Стр.
Глава VII. Авиационные бензиномеры
1. Назначение бензиномеров......................................... 185
2. Принцип устройства гидростатических бензиномеров................ 186
3. Описание гидростатических бензиномеров ... 189
4. Ошибки гидростатических бензиномеров........................... 200
5. Проверка и регулировка гидростатических бензиномеров . . - . . 203
6. Монтаж гидростатических бензиномеров на самолете................ 206
7. Определение дефектов деталей бензиномеров и методы их устране-
ния .................................................•............. 208
8. Электрический поплавковый бензиномер постоянного тока.......... 211
Редактор Корольков
Техн, редактор Стрельникова
Корректор Галенко
Форм. бум. 62Х64/1в
Объем 14 п. л. 15,1 уч.-авт. л.
В бум. листе 96 000 знаков
Сдано в производство 16.V.38
Подписано к печати 2.Х.38 г.
У пол ном. Гл а влита № Г-9862
Изд. № 264
Зак. № 1906
Цена книги 2 руб. переплета 60 коп.
Текст отпечатан на бумаге Камского бумкомбината
Переплетные материалы Щелковской ф-ки
Адрес изд-ва: Москва, Орликов пер., д. 3
2-я тип. Государств, военного издательства В КО СССР им. Кл. Ворошилова
Ленинград, ул. Герцена, 1