Os parafusos de rosca sofrem de purga?

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Nas superfícies de controle hidráulico, em altas velocidades do ar, há um ponto em que as cargas aerodinâmicas excedem a capacidade dos atuadores. Isso limita a autoridade de controle e pode resultar na superfície de controle não estar na posição comandada pelo piloto.

Os parafusos de macaco são comumente usados ​​no controle do estabilizador horizontal. Sei que eles podem bloquear e dificultar a movimentação sob altas cargas, mas podem ser retirados da posição definida ou permanecem em posição?

por TomMcW 25.09.2019 / 17:17

3 respostas

Macacos de parafuso tipo Acme com roscas quadradas, como usados ​​em sistemas de aparafusar (em oposição a um parafuso de esfera com recirculação), geralmente são inerentemente irreversíveis devido ao maior atrito do contato deslizante direto das roscas quadradas versus uma interface de esfera rolante (como uma interface deslizante, é totalmente dependente da graxa para manter o atrito sob controle).

É por isso que o macaco do parafuso de ajuste do 737 se torna extremamente difícil de mover manualmente quando o macaco está muito carregado, mesmo que a entrada de movimento seja proveniente do lado de entrada que deveria ser o lado de baixo esforço, exigindo uma técnica de descarregá-lo com entradas do elevador para aparar manualmente quando a velocidade real e a velocidade de aparagem do avião estão distantes.

No entanto, os macacos do tipo parafuso de esfera, normalmente usados ​​em atuadores de aba, têm muito baixo atrito interno e eficiência muito alta, graças à interface da bola entre a "porca" e o parafuso (rolando, não deslizando). Como resultado, eles podem ser retrocedidos mais facilmente; quão facilmente depende da redução de engrenagem na caixa de engrenagem de acionamento helicoidal.

Os sistemas de abas operados por parafusos de esferas normalmente requerem freios de fricção na linha de acionamento ou dispositivos anti-retorno incorporados internamente em cada atuador (basicamente um dispositivo de embreagem que é desengatado apenas quando o torque vem do lado de entrada), para evitar uma superfície de aba que seja desconectado de seu motor de acionamento de subir de carga de ar.

Os atuadores de parafuso Acme também têm freios internos, mas funcionam principalmente para travar um motor inoperante quando existem motores duplos, para que o motor ativo não possa dar marcha à ré no morto em vez do trem de engrenagens a jusante. Eles também servem para travar o parafuso acme quando os dois motores estão desligados, mas isso não é tão crítico com um parafuso acme.

25.09.2019 / 18:30

Os parafusos podem ser autotravantes ou revisados. Os parafusos de macaco usados ​​para o controle do estabilizador são projetados para serem travados automaticamente, pois seu objetivo é tornar o estabilizador ajustável, mas impedir que ele se mova sozinho.

Um parafuso de macaco (ou macaco) é praticamente por definição um parafuso de travamento automático.

Deve-se notar que as vibrações podem induzir o deslocamento em parafusos, mesmo aqueles que são autoblocantes sob carga estática ao desing. No entanto, não consegui encontrar um estudo sobre esses cenários em parafusos de jato aplicados em aeronaves.

É razoável supor que os parafusos de aperto usados ​​para ajustar os estabilizadores sejam projetados de tal forma que o sistema de acabamento como um todo não seja propenso a se mover sozinho em qualquer cenário previsível.

Wikipedia: Parafusos - propriedade de travamento automático

25.09.2019 / 18:03

A autoridade de controle limitado pode ser um recurso de design. A deflexão total da superfície em alta velocidade no ar pode impor altos fatores de carga que excedem a resistência do projeto estrutural da estrutura da aeronave; nesse caso, a autoridade da superfície de controle pode ser limitada pela força máxima do atuador.

Os atuadores do jackscrew podem ser projetados de forma a serem recuados. A reversibilidade da carga é uma função de:

  • Carga de backdrive.
  • Atrito de rosca.
  • Passo da rosca do parafuso.

Existe um limite de passo de travamento automático: entre zero e esse limite, o parafuso é irreversível (travamento automático). O exemplo mais conhecido disso é encontrado em porcas e parafusos, que têm a forma de rosca triangular em seção transversal, resultando no maior atrito. Observe que:

  • O parafuso fica mais difícil de girar com o aumento da tensão: o atrito ainda é uma função da carga traseira.
  • Todos os parafusos da aeronave devem ter um recurso de travamento para impedir o desbloqueio devido a flutuações de atrito vibracional, conforme mencionado em um comentário do @BrockAdams.

Os parafusos de acionamento não são projetados para serem irreversíveis, a maioria das roscas dos eixos de acionamento tem uma rosca retangular e um passo agudo para minimizar o atrito e maximizar a eficiência.

O parafuso de inclinação do estabilizador em uma aeronave está sujeito a cargas variadas, tanto na direção positiva quanto na negativa, e, portanto, não pode ser projetado de forma que seja travado automaticamente devido à carga e ao atrito. Se esse recurso precisar ser projetado, um bloqueio separado deve ser fabricado, com recursos de redundância para impedir o bloqueio não solicitado em situações indesejadas.

26.09.2019 / 08:31