M6 H11. H12 & H13

AM&TS Part-66 Module 6 Hoofdstukken 11, 12 & 13

Doel van overbrengingsmechanismen

Draaiende bewegingen overbrengen van een drijvende as naar een gedreven as, vaak gecombineerd met versnelling of vertraging.

Vormen van mechanische overbrenging

Tandwielen, riemen met riemschijven, en kettingen met kettingwielen.

Toepassing van overbrengingen in vliegtuigen

Draaiende bewegingen overbrengen voor diverse vliegtuigsystemen met vereiste snelheidsveranderingen.

Functie van tandwielen

Draaiende beweging en omtrekskracht slipvrij overbrengen, vermogens/toerentallen aanpassen, draairichtingen wijzigen en asafstanden overbruggen.

Constructie van tandwielen

Wielen met vertanding aan de buitenzijde waarvan de tanden vormsluitend in elkaar grijpen.

Toepassing van tandwielen in de luchtvaart

Slipvrije overbrenging van mechanisch vermogen in actuatoren of aandrijfsystemen.

Keuzefactor voor tandwielvormen

De beschikbare inbouwruimte en de hoek waaronder de assen ten opzichte van elkaar staan.

Cilindrische tandwielen met rechte vertanding - Toepassing

Koppeling en overbrenging tussen zuiver parallel lopende assen.

Cilindrische tandwielen met rechte vertanding - Nadeel

Veroorzaken veel geluid bij hoge toerentallen doordat de tanden plotseling tegen elkaar slaan, wat extra materiaalspanning veroorzaakt.

Cilindrische tandwielen met schuine vertanding - Eigenschap

Tanden staan onder een hoek en grijpen geleidelijk in elkaar voor een vloeiender en aanzienlijk stiller contact.

Cilindrische tandwielen met schuine vertanding - Nadeel

Veroorzaakt een axiale kracht langs de as, waardoor lagers vereist zijn die axiale krachten kunnen opvangen.

Cilindrische tandwielen met schuine vertanding - Toepassing

Aandrijvingen waar geluidsreductie en soepelheid vereist zijn, eventueel kruisend als schroefwieloverbrenging ($90^\circ$).

Conische tandwielen - Constructie en vertanding

Kegelvormige wielen voorzien van rechte of schuine vertanding voor assen die onder een hoek lopen.

Conische tandwielen - Toepassing

Haakse aandrijvingen (meestal onder een hoek van $90^\circ$) in mechanische aandrijflijnen.

Worm-wormwieloverbrenging - Overbrengingsverhouding

Geschikt voor zeer grote vertragingen van $20:1$ tot $300:1$ of meer.

Worm-wormwieloverbrenging - Zelfremmend karakter

De worm kan het wormwiel aandrijven, maar het wormwiel kan de worm niet laten draaien.

Worm-wormwieloverbrenging - Toepassing

Actuatoren voor trimvlakken die mechanisch in positie vergrendeld moeten blijven zonder externe rem.

Tandheugel/tandwielcombinatie - Functie

Zet een draaiende beweging om in een rechtlijnige beweging of andersom.

Tandheugel/tandwielcombinatie - Samenstelling

Bestaat uit een rond tandwiel (rondsel) en een platte getande staaf (heugel).

Tandheugel/tandwielcombinatie - Toepassing

Besturingsmechanismen waar een stuurwieldraaiing wordt omgezet in een lineaire trek- of duwbeweging.

Overbrengingsverhouding tandwielen - Formule

$$i = \frac{n_1}{n_2} = \frac{z_2}{z_1}$$

Vertraging bij tandwielen

Een klein tandwiel drijft een groot tandwiel aan: het toerental neemt af en het koppel neemt toe.

Versnelling bij tandwielen

Een groot tandwiel drijft een klein tandwiel aan: het toerental neemt toe en het koppel neemt af.

Vertraging en versnelling - Toepassing

Aanpassen van hoge motortoerentallen naar effectieve en werkbare snelheden voor vliegtuigsystemen.

Tandwieltrein - Samenstelling en overbrenging

Meerdere tandwielen op een rij waarbij alleen het eerste en laatste tandwiel de overbrengingsverhouding bepalen.

Tandwieltrein - Toepassing

Complexe tandwielkasten waarin asafstanden overbrugd moeten worden zonder de totale ratio te wijzigen.

Planetair tandwielstelsel - Hoofdonderdelen

Zonnewiel, planeetdrager, planeetwielen en het buitenste ringwiel (tandkrans).

Planetair tandwielstelsel - Beweging van planeetwielen

De ashartlijnen van de planeetwielen draaien rondom de centrale vaste ashartlijn van het zonnewiel.

Planetair tandwielstelsel - Toepassing

Propeller-reductiebakken en helikoptertransmissies vanwege hun uiterst compacte bouw en hoge belastbaarheid.

Planetair stelsel - Solitair type

Configuratie waarbij het zonnewiel ($z_1$) vaststaat.

Planetair stelsel - Stertype

Configuratie waarbij de planeetdrager ($z_2$) stilstaat en het ringwiel in tegengestelde richting draait.

Planetair stelsel - Planetair type

Configuratie waarbij het ringwiel ($z_3$) vaststaat.

Planetair stelsel - Invloed van planeetwieltanden

Het aantal tanden van de planeetwielen heeft geen enkele invloed op de berekende overbrengingsverhouding.

Planetair tandwielstelsel - Functionele toepassing

Schakelen tussen uiteenlopende overbrengingsverhoudingen binnen complexe aandrijfmechanismen.

Drijvend wiel (Drijver)

Tandwiel dat rechtstreeks is verbonden met de energiebron en de beweging op gang brengt.

Gedreven wiel (Volger)

Tandwiel dat door een ander wiel in beweging wordt gezet.

Tussenwiel (Idler gear) - Functie

Overbrugt een grote hartafstand en keert de draairichting om zonder de overbrengingsverhouding te veranderen.

Tussenwiel (Idler gear) - Toepassing

Draairichting van een pomp of generator corrigeren in de accessoire-aandrijvingskast (AGB).

Evolvente tandvorm - Doel

Zorgen voor een regelmatige en trillingsvrije bewegingsoverdracht zonder overmatige belasting of lawaai.

Evolvente - Definitie

Een kromme lijn beschreven door een punt op een rechte lijn die zuiver over een cirkel afrolt.

Ingrijplijn bij vertanding

De rechte lijn waarop de contactpunten van samenwerkende flanken liggen, met een drukhoek van $\alpha = 20^\circ$.

Evolvente vertanding - Toepassing

Garandeert een soepele, trillingsvrije loop in sneldraaiende vliegtuigmotoren en transmissies.

Riemoverbrengingen - Principe

Draaiende beweging en kracht overbrengen via wrijving of vormsluiting tussen een riem en riemschijven.

Vlakke riemen - Voordelen

Vangen plotselinge schokken elastisch op en kunnen veilig doorslippen bij extreme overbelasting.

Vlakke riemen - Nadelen

Voortdurende aanwezigheid van rekslip/kruipslip, hoge lagerbelasting door vereiste spankracht en noodzaak tot naspannen.

Vlakke riemen - Toepassing

Historische toepassingen, moderne testopstellingen en specifieke lichte industriële aandrijvingen.

V-riemen - Opbouw

Samengesteld uit vier functionele lagen: omhulsel, trekzone, neutrale zone (koorden) en drukzone.

V-riemen - Werkingsprincipe

Werkt door verhoogde wrijving in de V-groef; holle zijflanken drukken onder belasting strak tegen de flanken.

V-riemen - Voordelen en nadelen

Vereist minder voorspanning dan een vlakke riem, maar de assen moeten exact evenwijdig zijn uitgelijnd.

V-riemen - Toepassing

Aandrijving van dynamo's of koelventilatoren in lichtere luchtvaartuigen.

Tandriemen - Voordelen

Slipvrije synchrone krachtoverdracht, geschikt voor grote vermogens en behoeft nauwelijks voorspanning.

Tandriemen - Nadelen

Gebonden aan vaste fabriekslengtes en gevoelig voor piekbelastingen omdat slippen niet mogelijk is.

Tandriemen - Toepassing

Aandrijvingen waar exacte timing cruciaal is en mechanische slip absoluut verboden is.

Riemschijven in vliegtuigen - Materiaal en vormen

Gemaakt van aluminiumlegering voor gewichtsbesparing; bol voor vlakke riemen, gegroefd voor V-riemen en getand voor tandriemen.

Kettingoverbrengingen - Eigenschappen en voordelen

Slipvrije overdracht over grote afstanden met een hoog rendement ($98{,}5\%$), compact en temperatuurbestendig.

Kettingoverbrengingen - Nadelen

Continue smering vereist, gevoelig voor binnendringend vuil en lawaaierig in bedrijf.

Kettingoverbrengingen - Toepassing in vliegtuigen

Mechanische stuurkolomoverbrengingen naar stuurkabels voor een betrouwbare slipvrije bediening over afstand.

Rollenketting - Opbouw

Binnenschakels met een geharde rol en bus, en buitenschakels verbonden door een pen.

Geharde rollen in kettingen - Functie

Rollen over de tanden van het kettingwiel om wrijvingsslijtage tot een minimum te beperken.

Sluitschakels bij kettingen

Rechte sluitschakel voor een even aantal schakels; verloopschakel voor een oneven aantal schakels.

Kettingwielen - Uitvoeringen

Plaatwiel of wiel met vaste naaf, gefabriceerd uit staal of gietijzer.

Kettingoverbrenging - Onderhoudsinspectie

Kritische visuele controle van sluitschakels en borgingen, zoals de correcte aanwezigheid van splitpennen.

Bedieningskabel - Samenstelling

Samengewonden staaldraden (tieren) die samen een streng (kardeel) vormen rond een centrale kern.

Kabelconstructies: $7 \times 7$ versus $7 \times 19$

Zeven strengen met elk 7 respectievelijk 19 draden; een $7 \times 19$ kabel is door dunnere draden aanzienlijk flexibeler.

$7 \times 19$ bedieningskabel - Toepassing

Plaatsen waar stuurkabels over relatief kleine kabelrollen moeten buigen vanwege de vereiste flexibiliteit.

Kabeldiameter - Bepaling en meting

Bepaald door de dikte en hoeveelheid draden; gemeten met een schuifmaat over de breedste omtrek.

Kabeldiameter - Aanduiding (Streepnummer)

Gecodeerd in 32sten van een inch (bijvoorbeeld $-10 = \frac{10}{32}'' = \frac{5}{16}''$).

Bedieningskabels - Materialen

Hoogwaardig koolstofstaal of corrosievast staal (RVS).

Kabeldiameter - Controletoepassing

Nameten met een schuifmaat om te verifiëren dat het juiste partnummer uit de handleiding is gepakt.

Kabelrek en kabeldiameter

Onder trekbelasting rekt de kabel elastisch uit, waardoor de kabeldiameter minimaal kleiner wordt.

Primaire kabelspanning

Trek- en buigspanning veroorzaakt door bedieningsbelasting en druk tegen een kabelrol.

Secundaire kabelspanning

Trek- en schuifspanning ontstaan door onderlinge wrijving tussen draden tijdens het buigen.

Meting van kabelspanning - Richtlijn

Altijd meten in onbelaste toestand (neutrale stand) om meetafwijkingen door tijdelijke rek te voorkomen.

Kabelkoppelstukken (End Fittings) - Bevestiging

Vervaardigd uit RVS en permanent aan het kabeluiteinde bevestigd via hydraulisch 'wurgen' (swaging).

Kabelkoppelstukken - Typen

Schroefdraad-, bal-, verloop-, vork-, oog- en kogellagerkoppelstukken.

Kogellagerkoppelstukken - Functie

Minimaliseren van wrijving bij stuurcomponenten die grote bewegingen maken.

Balkoppelstuk - Toepassing

Verbinding van een bedieningskabel aan een kwadrant (draaischijf) in de stuurkolom.

Kabelspanners (Turnbuckles) - Samenstelling

Spanshuls voorzien van linkse schroefdraad aan de ene zijde en rechtse schroefdraad aan de andere zijde met twee koppelstukken.

Kabelspanners (Turnbuckles) - Functie

Bedieningskabels nauwkeurig op de voorgeschreven voorspanning afstellen.

Kabelspanners - Toepassing bij onderhoud

Met een tensiometer de spanning meten en de turnbuckle verstellen tot de waarde binnen de MM-limieten valt.

Kabelspanningregelaars (Compensation Devices) - Doel

Kabelvoorspanning constant houden onder invloed van extreme temperatuurwisselingen.

Kabelspanningregelaars - Werking

Compenseert verschil in uitzetting via veren met vlakke karakteristiek; blokkeert direct zodra een stuur-input wordt gegeven.

Kabelspanningregelaars - Toepassing

Voorkomt strak staan van stuurkabels op kruishoogte ($-50^\circ\text{C}$) doordat de aluminium romp meer krimpt dan de staalkabel.

Kabelrollen (Pulleys) - Functie

Geleiden van bedieningskabels en veranderen van de trekrichting.

Kabelrollen - Materiaal

Kunststof voorzien van een stofdicht kogellager (lage slijtage), of gecoat aluminium (licht maar corrosiegevoelig).

Kabelrollen - Buigstraal en slijtage

Buigstraal is circa 10 maal de kabeldiameter; een omleghoek kleiner dan $50^\circ$ verhoogt slijtage aanzienlijk.

Kabelrollen - Vervangingseis

De groefwijdte van de rol moet exact gelijk zijn aan de kabeldiameter om mechanische vervorming te voorkomen.

Afloopbeveiligers bij kabelrollen

Veiligheidspennen of beugels die verhinderen dat een kabel uit de groef loopt (minimaal 2 bij een hoek groter dan $90^\circ$).

Kabelgeleiders (Fairleads)

Kunststof blokken die voorkomen dat lange kabels gaan klapperen, trillen of tegen de rompstructuur schuren.

Kabeldoorvoeren bij drukschotten

Afdichtingen met droogsmeergeleiding die kabelbeweging toestaan zonder drukverlies of luchtlekkage.

Smeerverbod bij drukschotdoorvoeren

Absoluut geen olie of vet gebruiken, omdat dit op grote hoogte bevriest en de stuurkabel volledig kan blokkeren.

Bowdenkabels - Constructie

Een flexibele buitenmantel (spiraalgewikkeld staaldraad met omhulsel) met een los daarin bewegende binnenkabel.

Bowdenkabels - Functie

Overbrengen van kleine trekkrachten over korte afstanden langs bochtige trajecten zonder kabelrollen.

Bowdenkabels - Bedieningseis

Vereist een extern veermechanisme aan het aangedreven uiteinde om terug te keren naar de neutrale positie.

Bowdenkabels - Toepassing

Lichte secundaire vliegtuigbedieningen, zoals een stoelontgrendelingsmechanisme of een gasklep.

Teleflexkabels - Constructie

Een starre kernkabel ondersteund door een geleidedraad en afstandswindingen binnen een starre mantel van lichtmetaal of koperlegering.

Teleflexkabels - Functie

Overbrengen van zowel trek- als drukkrachten over korte afstanden zonder gebruik van kabelrollen.

Teleflexkabels - Toepassing

Mechanismen met beweging in twee richtingen over korte afstand waarbij lichte bedieningsspeling acceptabel is.

Flexibele as - Functie en toepassing

Brengt roterende bewegingen over onder variabele hoeken; toegepast bij toerentellers en ruitenwissers.

Lock clad kabels - Constructie en eigenschappen

Staalkabels voorzien van een lichtmetalen ommanteling; minder gevoelig voor uitzetting door temperatuur.