ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Устройство и рабочий процесс гидротрансформатора из "Гидравлика и гидропневмопривод Часть 2" В гидродинамических передачах применяют лопастные насосы и, в качестве гидравлических двигателей, лопастные турбины. В реальных конструкциях лопастный насос и гидравлическая турбина предельно сближены и располагаются соосно в общем корпусе. Так как эти две гидромашины имеют общий корпус, то в дальнейшем насос будем называть насосным колесом, а турбину - турбинным колесом, В такой конструкции отсутствуют трубопроводы, поэтому жидкость из насосного колеса сразу попадает на лопатки турбинного колеса, а из турбинного - вновь на лопатки насосного колеса. [c.84] Гидродинамические передачи, применяемые в машиностроении, подразделяют на гидравлические муфты (гидромуфты) и гидравлические трансформаторы (гидротрансформаторы). [c.84] Гидромуфты, состоящие из насосного и турбинного колес, служат для передачи энергии без изменения крутящего момента, т. е. моменты на входном и выходном валах гидромуфты практически одинаковы. [c.84] Гидротрансформаторы, кроме насосного и турбинного колес, имеют хотя бы одно дополнительное колесо. Оно на большинстве режимов работы неподвижно, т.е. является неактивным (реактивным), и поэтому его принято называть реактором. Включение в состав гидротрансформатора реактора позволяет ему изменять (трансформировать) передаваемый крутящий момент. Таким образом, моменты на входном и выходном валах гидротрансформатора на большинстве режимов работы различны. [c.84] На современных транспортных и самоходных машинах получили широкое применение комплексные гидротрансформаторы. Комплексным называют гидротрансформатор, который в широком диапазоне изменения своих передаточных отношений работает как гидротрансформатор, а при больших значениях передаточных отношений переходит в режим гидромуфты и работает как гидромуфта. Это позволяет существенно повысить его коэффициент полезного действия. [c.84] Основными элементами гидравлической муфты являются два соостно установленных лопастных колеса насосное и турбинное, а также корпус, подшишики н другие детали. На рис. 3.1 приведена схема одной из возможных конструкций гидромуфт. На осевом разрезе гидромуфты (рис. 3.1,а) показаны насосное колесо Н, турбинное колесо Т и корпус гидромуфты К. У большинства муфт конструкция лопастных колес однотипна и представляет собой половину торообразной полости с плоскими радиально расположенными лопатками. [c.85] Насосное колесо Н приводится во вращение двигателем с угловой скоростью Ш . Жидкость, находящаяся в межлопастном пространстве на-сосного колеса, раскручивается вместе с ним и центробежными силами отбрасывается от оси вращения к периферии колеса (от точки 1 к точке 2 на рис. 3.1,а). Участвуя во вращательном движении вместе с насосным колесом, частицы жидкости приобретает кинетическую энергию и скорость в направлении движения этого колеса. Далее в окрестностях точки 2 (рис. 3.1,а) жидкость перемещается с насосного колеса Н на турбинное колесо Т. [c.85] Учитывая, что описанный рабочий процесс имеет сложную пространственную траекторию движения частиц жидкости, для его пояснения на рис. 3.1,й приведена условная развертка колес гидромуфты. На этой развертке показана траектория движения одной частицы жидкости. На рис. [c.86] В подразделе 3.1 было отмечено, что гидромуфта не изменяет передаваемого момента, т.е. крутящий момент на насосном М и турбинном М колесах у нее одинаковы. Рассмотрим эго утверждение с учетом проведенного анализа работы гидромуфты. При рассмотрении используем зависимость (2.14), справедливую для всех лопастных гидромашин. Она справедлива для насосного и турбинного колес гидромуфты, так как они, каждое в отдельности, также относятся к классу лопастных гидромашин. [c.86] 14) следует, что момент на валу лопастного колеса определяется тремя эксплуатационными параметрами массовым расходом 2 скоростью на входе в колесо и скоростью на выходе из него. Отметим, что скорость на выходе из насосного колеса (в точке 2 на рис. 3.1,й) равна скорости на входе в турбинное колесо (в точке 2 ) - это скорость Kj. Кроме того, скорость на выходе из тУрбинно1о колеса (в точке Г) равна скорости на входе в насосное колесо (в точке 1) - это скорость Kj. Третий параметр (расход 2 ) для них общий, так как жидкость циркулирует по замкнутому контуру (рис. 3.1,а). Таким образом, все параметры гидромуфты, влияющие на величины крутящих моментов насосного и турбинного колес, попарно равны. Значит, моменты на насосном и турбинном колесах одинаковы по величине. [c.86] Для анализа характеристик гидромуфты рассмотрим ее работу на установившемся режиме. В этом случае сумма моментов, приложенных к гидромуфте извне, должна равняться нулю, т.е. [c.86] Зависимость (3.1) подтверждает равенство моментов на насосном и турбинном колесах. [c.87] Из анализа графиков Л/ = / (1) на рис. 3.2 следует, что при малых г величины передаваемых моментов значительны. Причем зависимость М =[ (г) может иметь максимум (линия I на рис. 3.2) или не иметь его (линия II). При больших передаточных отношениях / величина передаваемого момента М уменьщается, а при г 1 резко падает до нулевой величины. [c.87] Таким образом, пренебрегая величиной момента сопротивления Мс, можно считать, что КПД гидромуфты равен ее передаточному отношению. Зависимость г =/(i) нанесена на рис, 3.2. [c.87] Режим максимального КПД гидромуфты (95 + 98% - точка Е на рис. 3.2) принято считать расчетным. Момент Мр и передаточное отношение /р, соответствующие этому режиму, также будем считать расчетными. [c.88] Кроме рассмотренных рацее параметров, при анализе работы гидродинамических передач применяется также безразмерный кинематический параметр, который получил название скольжение . Он определяется отношением разности угловых скоростей насосного и турбинного колес к скорости первого из них, т.е. [c.88] Этот параметр широко используется при анализе работы гидромуфт, эксплуатируемых в режимах со значительной разностью вращения насосного и турбинного колес. [c.88] Основными элементами гидравлического трансформатора являются три соосно установленных лопастных колеса насосное, турбинное и реактивное (реактор), а также корпус, подшипники и другие вспомогательные детали. На осевом разрезе гидротрансформатора (рис. 3.3,а) показано насосное колесо Н, турбинное колесо Т, реактивное колесо (реактор) Р и корпус гидротрансформатора К, а также муфта свободного хода М, назначение которой будет рассмотрено позднее. Основным конструктивным отличием колес гидротрансформатора от колес гидромуфты является сложный криволинейный профиль их лопаток (рис. 3.3,6). [c.88] Насосное колесо Н приводится во вращение крутящим моментом двигателя М]. Жидкость, находящаяся в межлопаточном пространстве насоса раскручивается вместе с ним с угловой скоростью Ш1 и отбрасывается от оси вращения к периферии колеса (от точки 1 к точке 2 на рис. 3.3,а). При этом каждая частица жвдкости приобретает кинетическую энергию и скорость в направлении вращения колеса. В окрестностях точки 2 поток жидкости перемещается с насосного колеса на турбинное колесо Т (рис. 3.3,а). В межлопаточном пространстве турбинного колеса жидкость, раскрученная в насосном колесе, воздействует на лопатки турбинного колеса и приводит его во вращение с угловой скоростью Ш . При этом частицы жидкости постепенно теряют кинетическую энергию, полученную в насосном колесе, и движутся от периферии к оси вращения (от точки 2 до точки 3). [c.88] Вернуться к основной статье