Наклонная шайба , также известная как наклонный диск , представляет собой механическое инженерное устройство, используемое для преобразования движения вращающегося вала в возвратно-поступательное движение или наоборот. Принцип работы аналогичен коленчатому валу , кулисному механизму или качающемуся, нутатору и приводам Z-образного кривошипа в конструкциях двигателей. Первоначально он был изобретен для замены коленчатого вала и является одной из самых популярных концепций, используемых в бескривошипных двигателях. Он был изобретен Энтони Мичеллом в 1917 году. [1] [2]
Автомат наклона состоит из диска, прикрепленного к валу. Если бы диск был выровнен перпендикулярно валу, то вращение вала просто поворачивало бы диск без возвратно-поступательного (или эффекта автомата наклона ). Но вместо этого диск установлен под косым углом, что заставляет его край, как будто, описывать траекторию, которая колеблется вдоль длины вала, если смотреть с невращающейся точки зрения вдали от вала. Чем больше угол диска к валу, тем более выражено это кажущееся линейное движение. Кажущееся линейное движение может быть превращено в фактическое линейное движение с помощью толкателя, который не вращается вместе с автоматом наклона, а прижимается к одной из двух поверхностей диска вблизи его окружности. Устройство имеет много общего с кулачком .
Наклонные шайбы могут использоваться в осевом двигателе вместо коленчатого вала для преобразования движения поршня во вращательное движение. Такие двигатели являются единственной вариацией кулачкового двигателя, которая добилась какого-либо успеха. Двигатели внутреннего сгорания и двигатели Стирлинга были построены с использованием этого механизма. Duke Engines работает над такой платформой с 1993 года. [3]
Аксиально -поршневой насос приводит в движение ряд поршней, выровненных параллельно валу через наклонную шайбу, чтобы перекачивать жидкость. [4] Типичным примером применения наклонной шайбы в насосе для жидкости 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 и одну неподвижную, которые центрированы на валу несущего винта. Вращающаяся пластина связана с головкой винта, а неподвижная пластина связана с органами управления оператора. Смещение выравнивания неподвижной пластины передается на вращающуюся пластину, где оно становится возвратно-поступательным движением тяг лопастей винта. Этот тип дифференциального управления шагом, известный как циклический шаг, позволяет винту вертолета обеспечивать избирательный подъем в любом направлении. Автомат перекоса также может передавать объединенное статическое увеличение шага всем лопастям винта, что известно как общий шаг.
Нутирующие расходомеры и насосы имеют движения, похожие на колебания наклонной шайбы, но не обязательно преобразуют движение в возвратно-поступательное движение в любой момент времени.
Активные радары с электронным сканированием (AESA) представляют собой плоские пластины, которые могут сканировать до шестидесяти градусов в любом направлении прямо перед собой. При установке радара AESA на автомат перекоса угол автомата перекоса добавляется к углу электронного сканирования. Типичный угол автомата перекоса, выбранный для этого применения, составляет 40 градусов, что позволяет радару сканировать полный угол в 200 градусов из 360. [5]