Автомат перекоса , также известный как наклонный диск , представляет собой машиностроительное устройство, используемое для преобразования движения вращающегося вала в возвратно-поступательное движение или наоборот. Принцип работы аналогичен коленчатому валу , кулисному механизму или качающемуся/нутаторному/Z-образному кривошипу в конструкциях двигателей. Первоначально он был изобретен для замены коленчатого вала и является одной из самых популярных концепций, используемых в бескривошипных двигателях. Его изобрел Энтони Мичелл в 1917 году. [1] [2]
Автомат перекоса представляет собой диск, прикрепленный к валу. Если бы диск был расположен перпендикулярно валу, то вращение вала просто поворачивало бы диск без эффекта возвратно-поступательного движения (или автомата перекоса ). Но вместо этого диск установлен под наклонным углом, из-за чего кажется, что его край описывает траекторию, которая колеблется вдоль длины вала, если наблюдать с невращающейся точки зрения вдали от вала. Чем больше угол диска к валу, тем более выражено это кажущееся линейное движение. Кажущееся линейное движение можно превратить в фактическое линейное движение с помощью толкателя, который не вращается вместе с автоматом перекоса, а прижимается к одной из двух поверхностей диска вблизи его окружности. Устройство имеет много общего с камерой .
В осевых двигателях вместо коленчатого вала можно использовать автоматы перекоса для перевода движения поршня во вращательное движение. Такие двигатели являются единственной вариацией кулачкового двигателя , добившейся успеха. С использованием этого механизма были построены двигатели внутреннего сгорания и двигатели Стирлинга . Duke Engines работает над такой платформой с 1993 года. [3]
Аксиально-поршневой насос приводит в движение ряд поршней, расположенных параллельно валу через наклонную шайбу, для перекачивания жидкости. [4] Типичным примером применения автомата перекоса в жидкостном насосе является компрессор современной автомобильной системы кондиционирования воздуха . Изменяя угол наклонной шайбы, можно динамически регулировать ход поршней (и, следовательно, охлаждающую способность компрессора).
Автомат перекоса вертолета представляет собой пару пластин, одну вращающуюся, а другую неподвижную, которые расположены по центру вала несущего винта. Вращающаяся пластина связана с головкой ротора, а неподвижная пластина связана с органами управления оператора. Смещение центровки неподвижной пластины передается на вращающуюся пластину, где оно становится возвратно-поступательным движением звеньев лопастей несущего винта. Этот тип управления дифференциальным шагом, известный как циклический шаг, позволяет ротору вертолета обеспечивать выборочную подъемную силу в любом направлении. Автомат перекоса также может передавать комбинированное увеличение статического шага на все лопасти несущего винта, что известно как общий шаг.
Нутационные расходомеры и насосы совершают движения, аналогичные качанию автомата перекоса, но не обязательно в любой момент преобразуют это движение в возвратно-поступательное движение.
Радары с активной решеткой с электронным сканированием (AESA) представляют собой плоские пластины, которые могут сканировать на угол до шестидесяти градусов в любом направлении, находясь непосредственно перед ними. При установке радара с АФАР на автомат перекоса угол наклона автомата добавляется к углу электронного сканирования. Типичный угол наклона автомата, выбранный для этого приложения, составляет 40 градусов, что позволяет радару сканировать общий угол 200 градусов из 360. [5]