Ремонт лопастей винтов вертолетов

При ремонте устраняют следующие характерные дефекты лопастей вертолетных винтов:

— на металлических лопастях — нарушение лакокрасочного покрытия; пробоины и трещины на обшивке, полках нервюр и хвостовом стрингере; отставание обшивки от элементов каркаса; повреждения оковок и обтекателей;

Для выявления дефектов применяют визуальный осмотр. Границы мест нарушений приклейки обшивки определяют дефектоскопом ИАД-2. При ремонте лопастей необходимо обеспечивать равнопрочность узлов и соединений с сохранением (в пределах допуска) весовых и моментных характеристик как лопасти в целом, так и отдельных ее отсеков. Некомплектная замена разрешена для ограниченного числа типов лопастей. На таких лопастях в случае замены должен быть проведен полный комплекс контрольных операций.

Восстановление лакокрасочного покрытия (ЛКП) лопастей следует выполнять в помещении с температурой внутри не ниже 12° С и относительной влажностью не выше 75%. При восстановлении ЛКП на деревянной лопасти дефектный участок пера лопасти зачищают шлифовальной шкуркой и обезжиривают с помощью ацетона или растворителя. Ремонтируемую поверхность шпаклюют тонким слоем шпаклевки, сушат в течении 4 часов, затем наносят два слоя нитроэмали соответствующего цвета.

Ремонт обшивки металлических лопастей при пробоинах размером до 30 на 30 мм выполняется постановкой накладок. Допускается ремонтировать не более 6 пробоин на одном отсеке в корневой части лопасти. Поврежденный участок обшивки вырезают по плавному контуру, острые кромки скругляют. Защитное покрытие удаляют с помощью растворителя Р-5 на ширине 30 мм от края отверстия. Из листового дюралюминия толщиной 0,4—,6 мм вырезают накладку необходимых размеров. Поверхности накладки и обшивки промывают бензином, просушивают и затем дважды протирают тампоном, смоченным в ацетоне. Шпателем или кистью наносят слой клея ПУ-2 из расчета 200—г/м.кв. Выдержка перед склейкой - 10... 20 мин при температурах 30 или 16 градусов соответственно. Установленную на место накладку накрывают листом бумаги, а затем листом губчатой резины толщиной 2-3 мм. В месте вклейки с помощью прижимать приспособлений или груза создают удельное давление 0,5 - 1 кгс/см.кв. Выдержка под давлением - 24 часа; температура в зоне склейки - не менее 20 градусов. После снятия груза удаляют остатки клея, бумаги, резины и восстанавливают лакокрасочное покрытие. Эксплуатация лопастей на вертолете разрешается не ранее чем через 10 суток после окончания приклейки накладок. Для сокращения сроков ремонта применяют нагрев в местах склейки.

При наличии пробоины обшивки с повреждением нервюры длиной до 50 мм дефектные участки вырезают по плавному контуру. Подгоняют детали: уголок из материала Д16АТ толщиной 0,6 мм, пластины и накладка из Д16АТ толщиной 0,4—0,6 мм. Размечают и сверлят отверстия диаметром 3,1 мм под заклепки, скругляют кромки. Уголок снизу приклеивают клеем ПУ-2 и затем приклепывают к нервюре, а пластины —к уголку и нервюре. Накладку приклеивают или приклепывают к обшивке.

При ремонте обшивки с трещинами длиной до 100 мм концы их засверливают сверлом диаметром 2 мм. Дефектное место усиливают приклейкой или приклепкой накладки.

В особых случаях временно разрешается ремонтировать обшивку наклейкой заплат из ткани АСТ-100 на клее АК-20. Выдержка после склейки — 8ч при температуре не ниже 16° С. Полотняная заплата герметизируется герметиком У-ЗОМЭС-5, после чего восстанавливается ЛКП.

Ремонт полок нервюр и хвостового стрингера, имеющих трещины, производится постановкой усиливающих накладок. Концы трещин засверливают. Накладки изготавливают из Д16АТ толщиной 0,4—,6 мм и перед приклепкой промазывают клеем ПУ-2.

Отставание (отклеивание) обшивки от нервюры или стрингера на длине не более 60% длины клеевого шва устраняют клепкой с обеспечением перемычки не менее 6 мм и шага 20 мм. Перед клепкой следует соединяемые поверхности обезжирить и промазать клеем ПУ-2. При клепке обеспечить перекрытие заклепочным швом участка непроклея не менее 10 мм с каждой стороны.

В случае отставания или повреждения носовые резиновые накладки заменяют. Для этого дефектный участок накладки удаляют, место приклейки зачищают и на него наносят слой клея К-153. Установленная на место накладка прикатывается роликом и прижимается под определенным давлением. Для вулканизации клея производится двухстадийная выдержка: сначала в течение 12 ч при температуре 15—° С, затем— ч. при температуре 75° С.

Восстановление твердопленочного (целлулоидного) покрытия деревянных лопастей выполняется срезкой на «ус» поврежденной пленки и последующим выравниванием поверхности путем нанесения 6— слоев целлулоидного клея или нитроклея АК-20. Сушка каждого слоя клея —1 час.

Ремонт оковок лопастей. Риски забоины, вмятины глубиной до 3 мм и продольные трещины длиной до 15 мм запаивают припоем ПОС-40. Поперечные разрывы (трещины) ремонтируют постановкой одной или двух дополнительных заклепок на расстоянии 5— мм от дефекта. Головки заклепок опаивают.

При наличии на оковке трещин длиной более 15 мм, глубоких вмятин и забоин необходимо заменить участок (секцию) оковки длиной до 100 мм. Новая секция подгоняется к перу лопасти с обеспечением профиля передней кромки и зазоров по торцевым стыкам не более 0,3 мм.

Взвешивание и продольная балансировка лопастей производятся в тех случаях, когда в процессе их ремонта весовые и моментные характеристики могли значительно измениться, например, за счет постановки накладок и перекраски.

 

Ремонт хвостового отсека.

Хвостовой отсек вертолета, изготов­леный из многослойной обшивки с применением сотового заполнителя, ремонтируют склеиванием.

Обычно разрешается подклейка хвостовых отсеков, лепестков оковок лопастей. При обнаружении непроклеев (пузырей) под ре­зиной нагревательной накладки производится подклейка зашприцовкой клея под резину через сделанные в ней проколы. Разре­шается заменять и вставлять участки противоабразивной резиновой накладки. Стеклопластнковые обшивки лопасти ремонтируют уста­новкой заплат на клее из авиаля или дюралюмина.

Сборка и балансировка.

После ремонта лопасти хвостового, не­сущего винтов подвергают статической балансировке на специаль­ных приспособлениях, если в процессе ремонта их масса изменилась. Ремонт лопастей, особенно несущего винта, требует очень большой осторожности, большого навыка и строгого контроля. При малей­шем нарушении балансировки с учетом маховых движении лопа­стей могут возникнуть недопустимые нарушения режимов работы воздушного винта.

Втулки несущею и хвостового винтов собирают на специаль­ных плитах с применением различного оборудования и инструмен­тов. Некоторые детали требуют совместной обработки при сборке (скоба и упоры, цапфа и упорное кольцо и т. д.). Сборка втулки не­сущего винта включает узловую и общую сборку. Собирают осевые шарниры, рычаги поворота лопастей, демпферы. На штырь надева­ют корпус винта, к нему присоединяют с помощью горизонтальных шарниров скобы. Устанавливают вертикальные и осевые шарниры. Монтируют демпферы, рычаги попорота лопастей. При этом обра­щают внимание на необходимость нанесения смазки, на соблюде­ние моментов затяжки, на легкость вращения подшипников. При сборке проводят регулировочные работы. Проверяют зазоры в сочленениях, углы свеса и взмаха скоб, углы поворота осевых шарниров, определяют усилия страгивания демпферов, моменты проворачивания. Собранная втулка несущего винта проверяется на герметичность Сборка втулки хвостового винта аналогична сборке втулки несущего винта.

При контроле производится гидравлическое испытание втулки хвостового винта на герметичность, на перевод с одного шага ус­тановки лопастей на другой. Такие испытания проводятся с помо­щью специальных гидростендов. На собранной втулке с лопастями регулируют и проверяют следующие геометрические параметры: установочные углы лопастей; отклонение лопастей от плоскости вращения; отклонение лопастей от заданного диаметра винта. Ин­струменты и приспособления, которые используются для проверки геометрических параметров воздушных винтов вертолетов, анало­гичны самолетным.

Биение лопастей винта проверяется по задней кромке. Опреде­ляется отклонение лопастей от заданного диаметра винта. Выпол­няется проверка увода лопастей от плоскости вращения. Регули­ровка производится заменой или подпиливанием упоров на корпу­се. Отклонение лопастей в плоскости вращения проверяют сопо­ставлением между собой углов развала каждой пары лопастей данного винта или методом подчеркивания. Лопасти в плоскости вращения регулируются перестановкой или заменой лопастей, де­талей рукавов, стаканов.

Затем производится статическая балансировка хвостового винта на специальной установке. Допуски на балансировку очень жест­кие—в зависимости от шага винта: от 0,03 до 0,08 мН. Неуравнове­шенность устраняется установкой дополнительных балансировоч­ных грузов и пластин. В качестве пробного груза применяют мас­тику, замазку, изоляционную ленту, металлические взвешенные прищепки и т. д.

Динамическая балансировка хвостового н несущего винтов производится непосредственно на вертолете при работе двигателей. Динамическая неуравновешенность возникает при смещении центра тяжести лопастей от плоскости вращения винта и при значитель­ной разнице в установке угле в лопастей; устраняется регулировкой углов установки лопастей, заменой или перестановкой лопастей, деталей стаканов, рукавов.

РЕМОНТ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ

Система управления вертолетеом включает: органы управления (несущий и хвостовой винты, руле­вые поверхности); механизмы управления (автомат перекоса, ме­ханизм изменения шага хвостового винта, ручка изменения шага несущего винта, гидроусилители); проводку управления (тяги, ка­чалки, тросы, ролики).

Конструкция управления вертолетом во многом аналогична уп­равлению самолетом, однако имеет своя отличия. Так, в системе управления применяются хвостовой и несущий винты, автомат пе­рекоса, которые присущи только вертолетам и на самолетах отсут­ствуют.

Рассмотрим особенности ремонта автомата перекоса. Автомат перекоса состоит из нескольких узлов: направляющей, ползуна, кардана, тарелки, механизмов продольного и поперечного управле­ния, рычага общего шага, тяг поворота лопастей и др. Особенно­стью конструкции автомата перекоса является наличие кардана. Детали изготовлены из высококачественных сталей с высоким классом шероховатости поверхности. На автомат перекоса дейст­вуют усилия, передаваемые от несущего и хвостового винтов.

Основными неисправностями и дефектами автомата перекоса являются: разрушения и трещины деталей; износ деталей шарико­подшипников, бронзовых вкладышей ползуна, направляющей; ме­ханические повреждения деталей; коррозия и нарушение антикор­розийного покрытия. Дефектация выполняется визуально оптическими методами, техническими измерениями, с применением магнитного и других видов неразрушающего контроля.

При выполнении ремонтных работ важно учитывать, что значи­тельная часть деталей требует индивидуальной, парной подгонки и обработки. При сборке автомата перекоса необходимо обращать внимание на номера деталей, поскольку они невзаимозаменяемы, на легкость вращения подшипников, на смазку сопрягаемых дета­лей. Вначале выполняется узловая сборка (тарелок, тяги попоро­та лопастей, нажимного рычага и т. д.), а затем общая сборка. Характерным для сборки автомата перекоса является предвари­тельная сборка отдельных узлов (тарелок, тяг) с целью подбора регулировочных колец, шайб, втулок. Запрессовка подшипников в тарелку производится при ее подогреве в печи до 70—90 С в тече­ние 10 15 мин. При сборке необходимо соблюдать моменты и пра­вила затяжки деталей крепления. Здесь также соблюдают непре­ложное правило о сохранении заданных чертежами посадок. Особо тщательно измеряют регулировочные кольца.

При регулировке автомата перекоса с помощью квадранта его выставляют на монтажную плиту горизонтально с точностью до 2'. На штырь устанавливают автомат перекоса, и его направляющую крепят к плите. При этом необходимо следить, чтобы стрелка и буквы НП (направление полета) на фланце направляющей совпа­ли с риской на плите. Затем устанавливается тарелка автомата перекоса вперед от «завала» на определенный угол дня конкретно­го типа вертолета (обычно 45—60^г). Затем регулируют угол накло­на тарелки автомата перекоса вперед, назад, влево, вправо с точ­ностью ±5'. Эта регулировка произносится постепенным уточнени­ем и неоднократно контролируется. Необходимо соблюдать требование обеспечения заданного зазора между тарелкой и дру­гими деталями агрегата при наклоне тарелки в крайнее положение. Для регулировки используют оптический квадрант (или другой ин­струмент для измерения углов), установленный на подставку. Для каждого типа вертолетов имеются специальные таблицы регули­ровки.

Ремонт редуктора.

Главный редуктор вертолета предназначен для передачи крутящего момента и понижения частоты вращения от двигателей к несущим винтам, суммирования мощностей двига­телей и их распределения на несущие винты привода генератора, датчика тахометра, гидро- и масляного насосов. Редуктор состоит из картера, силовой передачи, привода агрегатов, систем смазки и суфлирования, системы контроля появления стружки. На редуктор установлены тормоз, генератор и датчик тахометра, гидро- и мас­ляный насосы, магнитный улавливатель стружки и фильтр-сигна­лизатор.

Редукторы ремонтируют по системе текущих и капитальных ре­монтов. Текущий ремонт производится на эксплуатационных пред­приятиях при появлении отдельных отказов, неисправностей и де­фектов, не требующих демонтажа и разборки редукторов в периоды до первых ремонтов или между ремонтами. Последовательность и объем работ определяются в каждом конкретном случае.

Капитальный ремонт редукторов производится на ремонтных предприятиях то причинам: выработки установленных до первого ремонта или межремонтного ресурсов; значительных повреждений, засорения системы, значительной коррозии, в результате которых требуется полная разборка редуктора, истечения установленного срока консервации, даже на неработавшем редукторе, так как при этом требуется полная разборка и тщательная дефектация всех деталей; непрерывной работы редуктора сверх допустимого време­ни на режимах: максимальном, первом номинальном, максималь­ной частоты вращения, заброса частоты вращения, так как после этого необходима тщательная дефектация всех его деталей для выявления возможных разрушений подшипников, выкрашивания зубчатых колес, перегрева элементов деталей и т. п.; после значи­тельного внешнего удара или падения редуктора и процессе транспортировки и хранения.

Редуктор представляет собой сложную конструкцию с малога­баритными деталями, имеющими жесткие допуски размеров и вы­сокий класс шероховатости поверхностей. Особенности ремонта определяются очень малыми допусками на износы деталей и на зазоры, наличием селективного подбора некоторых ответственных деталей.

Обычно при ремонте деталей редуктора контролируют следую­щие параметры: погрешность взаимного расположения рабочих по­верхностей деталей (биение диаметров опор валов и осей, несоосность рабочих поверхностей втулок, неперпендикулярность торцо­вых поверхностей зубчатых колес осям, биение зубьев зубчатых колес относительно опорных поверхностей и др.); размеры, погреш­ности форм, шероховатость поверхностей вращающихся деталей и сопрягаемых с ними поверхностей корпусов; зазоры всех сопряже­ний. Браковочными признаками устанавливаются количественные характеристики дефектов. Все параметры отремонтированных редукто­ров и их надежность должны соответствовать аналогичным пара­метрам новых редукторов.

Ремонт редуктора осуществляют по обычной схеме: приемка, объемная дефектация, разборка, очистка и промывка, техническое диагностирование, ремонт, сборка, стендовые испытания, монтаж на вертолет, летные испытания. При приемке проверяют техниче­скую документацию, при объемной дефектации определяют общее техническое состояние. Затем после разборки, очистки и промывки детали поступают в сортовиках на участок технического диагно­стирования.

Наиболее распространены следующие дефекты редуктора: кор­розия, механические повреждения, наклеп и точечное выкрашива­ние материала на зубчатых колесах, надиры, трещины, эрозия, износы контактирующих поверхностей, нарушение покрытий.

Некоторые детали подлежат обязательной замене при каждом капитальном ремонте независимо от их технического состояния. Они дефектации не подвергается, а после разборки сразу направ­ляются в «изолятор брака». К этим деталям относятся резиновые и другие уплотнительные изделия, стопорные детали одноразового использования, некоторые переборные узлы, детали и подшипники с ограниченным ресурсом, не обеспечивающим отработку следующего межремонтного ресурса.

Техническое диагностирование деталей редуктора выполняется с применением визуально-оптического, магнитного, акустического и других видов неразрушающих методов контроля. По результатам технического диагностирования производится ремонт. В некоторых случаях необходим селективный подбор деталей вместо забракован­ных и отработавших ресурсы для обеспечения заданных чертежа­ми посадок.

Все детали редуктора можно условно разделить на две группы:

-обезличенные детали, т. е. детали, которые после ремонта могут быть установлены на любой ремонтируемый редуктор;

-необезличенные детали (комплектные), т. е. детали, которые после ремонта устанавливаются только в своем узле и только на свой редуктор.

Высокая частота вращения при работе деталей начальных сту­пеней редуктора, требования к точности сопряжений вращающихся и неподвижных деталей (зубчатых, шлицевых соединений, валов и осей, упорных колец к втулок) требуют точного восстановления посадочных поверхностей, проверки биения диаметров деталей вращения относительно баз, бокового зазора между зубьями и шлицами вала и зубчатого колеса, которые не должны превышать установленных допусков.

Глубина и число местных выемок после выведения незначитель­ного точечного выкрашивания материала на зубчатых колесах и поверхностях профилей шлицев должны соответствовать эталону.

После ремонта детали редуктора предварительно промывают, узлы прокачивают маслом под давлением, комплектуют и направляют на сборку. Сборка редуктора —наиболее сложный и ответст­венный технологический процесс ремонта, поэтому к нему предъяв­ляются повышенные требования. В качестве примера рассмотрим сборку узла привода гидронасоса одного из типов редукторов. Сна­чала проводится предварительная сборка, проверка и регулировка зазоров, затем окончательная сборка.

Нижний картер устанавливают на приспособление для сборки. Затем корпус привода гидронасоса устанавливают в нижний кар­тер с одновременной посадкой на шпильки так, чтобы колесо и шестерня вошли в зацепление. Застопорив шестерню привода гид­ронасоса приспособлением, выбирают осевой люфт и проверяют зазор в зацеплении. После этого удаляют корпус привода гидрона­соса из нижнего картера, покрывают тонким слоем краски «Парижская синяя» зубья ведущей шестерни. Собирают узел привода гидронасоса, проворачивают против часовой стрелки на 7—10 оборогов шестерню, притормаживая колесо. Разбирают узел и прове­ряют о.печаток краски на колесе.

Отпечаток должен переходить с малого модуля на большой. Допустимый размер отзыва краски на высоте зуба С— не более 1,1 мм; разрыв по длине краев, не превышающий 0,2 длины отпечатка, не принимается. При несоответствии отпечатка краски подбор осу­ществляют заменой регулировочных колец. При невозможности подобрать зубчатые колеса по отпечатку краски применяют метод селективного подбора. Этим заканчивается предварительная сбор­ка нижнего узла.

Зазоры проверяют, расклинивая блочки свинцовыми щупами че­рез одни в четырех положениях через угол 90°. Разница в зазорах должна быть не более 0,1 мм. После этого нижний узел разбирают на детали и окончательно собирают. Этим комплексом технологиче­ских операций обеспечивается точность сборки.

Аналитический расчет точности сборки крайне затруднен. В зна­чительной мере точность сборки обеспечивается экспериментально. Однако применительно к геометрическим параметрам (натягам, за­зорам, биениям, взаимной координации поверхностей) такая задача часто решается на основе теории размерных цепей.

Окончательно собранный редуктор осматривают, проверяют бие­ние вала, прокачивают маслом и передают на испытание. Испыта­ние является заключительным технологическим этапом ремонта ре­дуктора, определяющим его годность для эксплуатации. Оформле­ние документации— неизменная операция. Редуктор может быть установлен на вертолет или направлен заказчику, если он поступил в ремонт отдельно.