Носов Н.А. - Расчёт и конструирование гусеничных машин (1066314), страница 87
Текст из файла (страница 87)
е. Р, э = р, а~,. Со стороны полости а на плунжер действует сила Р, которая возникает только от давления р„. С и л о в о й д а т ч и к предназначен для выработки задающего параметра, пропорционального загрузке двигателя. Как уже говорилось, в случае применения дизеля со всережимным регулятором (а в гусеничных машинах применяется в основном именно этот двигатель) силовой датчик должен замерять и преобразовывать положение педали подачи топлива в давление масла.
На схеме в качестве силового датчика показан регулятор давления. Поскольку силовые датчики связываются с педалью подачи топлива, то их иногда называют еще и педальными датчиками. Характеристика силового датчика представляет собой зависимость давления жидкости от номера регуляторной характеристики двигателя. Чтобы эта характеристика имела желательный вид, между тягой педали !О и упором 11 вводят специально спрофилированный кулак. В некоторых случаях в механизмах автоматического управления обходятся вообще без силовых датчиков, и нажатие профилированного кулака передается непосредственно на пружину золотника автоматики, что упрощает систему автоматики.
Но к конструкции золотника автоматики предъявляются более жесткие требования. Ввиду уменьшения усилия со стороны пружины при сдвиге плунжера золотника последнему необходимо придать добавочное ускорение при перебросе его из левого в правое положение, что приводит к усложнению золотника. 434 Таким образом, для данной передачи и определенной скорости движения машины чем выше загрузка двигателя, тем больше плунжер золотника датчика перемещается вправо, и давление масла в полости соответственно растет. С к о р о с т н о й д а т ч и к предназначен для преобразования скорости движения машины соответственно в давление масла. В данной схеме в качестве скоростного датчика используется трубка Пито.
Скоростной датчик присоединяется к выходному валу коробки передач, обороты которого пропорциональны скорости движения машины. В то же время он должен располагаться перед механизмами поворота, чтобы поворот машины не влиял на переключение передач. Из скоростного датчика давление масла, пропорциональное скорости движения машины, подается через клапан блокировки в полость а золотника автоматики.
К л а п а н б л о к и р о в к и предотвращает попадание скоростиого давления на первой передаче в полость а золотника автоматики. Работает автоматика следующим образом. Перед троганием с места давление в полостях а н б равно нулю и плунжер золотника автоматики отжимается пружиной в правое положение. Масло через полость золотника автоматики (рис.
Х1.16, б) направляется в бустер Фп и включает вторую передачу. Так как магистраль первой передачи 1 соединена со сливом, то давление в клапане блокировки равно нулю. Клапан отжимается в правое положение, и скоростное давление может подводиться в полость а золотника автоматики.
Водитель нажимает на педаль подачи топлива, машина трогается и начинаег разгоняться. Давление в полостях а и б начинаег расти. При определенных соотношениях давлений происходит переброс плунжера золотника из правого положения в левое. При различных скоростях движения и загрузки двигателя переброс определяется характеристикой переключения передач.
Необходимое условие выражается неравенством Рск ) Рс. д + Ркр + Ррср~ (Х1.16) где Р р — усилие, идущее на преодоление сил трения плунжера золотнйка о стенки золотннковой коробки. К плунжеру золотника автоматики предъявляется требование, чтобы он занимал только крайние положения. Достигается это следующим образом. Давление от скоростного датчика передается в полость а.
Прн этом усилие (см. рис. Х1.16), действующее на плунжер, равно Рск = Рск (А р(4) 4 Когда наступит неравенство (Х1.16), плунжер сдвинется влево. Как только это произойдет, торец штока с диаметром р( 28к 435 отодвинется от стенки и на него начнет действовать давление жидкости. Усилие увеличится и станет равным ~2 Р =р' (Х1.18) Плунжер начнет движение уже под ббльшим усилием. Но как только откроется подвод масла с и закроется слив !(, масло будет давить на ббльшую площадь и усилие станет равным яс!2 Рск = Рск 4 Плунжер золотника с большой скоростью перебрасывается влево и надежно там удерживается.
Такое лавинное нарастание площади приводит к тому, что плунжер находится только в крайних положениях. При перемещении плунжера влево магистраль второй передачи П соединяется со сливом, а третьей передачи ТП с напорным трубопроводом, т. е. Фц выключается, а бустер Ф,ц (третья передача) включается. Произошло автоматическое переключение. Если при движении на третьей передаче сопротивление возросло (машина движется в гору), то происходит' обратное переключение на вторую передачу. В этом случае со стороны полости б на плунжер действует усилие от полного силового давления и пружины, а со стороны полости а — усилие, определяемое формулой (Х1.19).
Условие переключения яс!з~ яс!2 р„+р,, — )р„— + р,. (Х1.20) Здесь необходимо отметить, что в начале переключения, независимо от того, происходит ли оно со второй передачи на третью или наоборот, на плунжер золотника со стороны полости б действует одна и та же сила, определяемая левой частью уравнения (Х1.20). Для упрощения силами трения, а также изменением усилия пружины пренебрегаем. Со стороны же полости а действует переменная сила. В начале переключения вверх она определялась формулой (Х1.17), а при переключении вниз — (Х1.19), т. е. л2 для последнего переключения она возросла в, ! раза, Так с!! — с!4 как давление жидкости в полости б увеличиться не может, то переброс плунжера вправо произойдет тогда, когда давление рск уменьшится в упомянутое число раз. Это может произойти только за счет снижения скорости машины.
Таким образом, переключение с третьей передачи на вторую происходит при более низкой скорости машины, чем переключение со второй передачи на третью. Этим самым достигается перекрытие Ьо при переключении. 436 Как только плунжер золотника сдвинулся вправо, набпюдается обратная картина — открывается слив д и перекрывается подвод с. Площадь резко уменьшается, и, следовательно, сопротивление падает. Плунжер стремительно перебрасывается в крайнее положение. В завершение выключается площадь, определяемая штоком с(„и плунжер надежно закрепляется в правом положении. Трубопровод бустера Фщ соединяется со сливом, а бустер второй передачи — с напорной магистралью. Произошло включение второй передачи. Таким образом, чем меньше загрузка двигателя (меньше давление в полости б), тем при более низкой скорости происходит переключение на высшую передачу и наоборот.
Датчики автоматической системы управления переключением передач В приведенной на рис. Х1.1б схеме автоматического управления коробкой передач используются два датчика — скоростной и силовой. К датчикам предъявляются следующие требования: достаточная чувствительность; способность не реагировать на другие различные возмущения; простота конструкции и надежность в работе.
Рис. Х!.17. Скоростиой датчик гидродииамического типа Кроме того, отдельно к датчикам предъявляются дополнительные требования; к скоростному — непрерывному изменению входной величины (скорости движения машины) должно соответствовать непрерывное изменение выходного сигнала (давления жидкости); к силовому — выходной сигнал не должен реагировать на кратковременное изменение входной величины (загрузкн двигателя). Только новое устойчивое значение входной величины должно вызывать изменение выходного сигнала. Этим ограничивается число нерациональных переключений при движении по пересеченной местности. Гидродинамический скоростной датчик (трубка Пито).
Упрощенная конструкция датчика этого типа показана на рис. Х!.17, а. 437 Датчик состоит из кожуха 1, приемного патрубка (трубки Пито) 8 и подводящего трубопровода 2. Принцип работы следующий. По подводящему патрубку из системы смазки в кожух непрерывно подается жидкость. Кожух соединяется с выходным или другим валом, угловая скорость которого подлежит измерению. При вращении вала вместе с ним начинает вращаться и жидкость. Чтобы между жидкостью и кожухом не было проскальзывания, к стенкам последнего прикрепляются лопатки.
Приемная трубка устанавливается так, чтобы вращающийся поток жидкости набегал на ее патрубок. Возникшее давление через приемный патрубок передается в золотник автоматики. Расчет датчика сводится к нахождению зависимости скоростного давления р„от скорости вращения заданного звена в (обычно выходного вала трансмиссии, частота вращения которого пропорциональна скорости движения машины). Определим скоростное давление. Расчетная схема приведена на рис. Х1.17, б. Скоростное давление складывается из трех составляющих — от центробежной силы рц, от скоростного напора р, „ и столба жидкости в приемном патрубке р,, т.
е. р,.=р„+р,„+р, . (Х1.21) Ввиду того что обычно высота столба жидкости весьма незначительна, этой составляющей можно пренебречь. Давление от центробежной силы Р„на элементарном' участке толщиной й', удаленном от оси вращения на радиус г, равно (Х1.22) ян Рч — — ~ Ра гдг = ~~ (й~ — Ф„) а2 . я,„ Полное скоростное давление Р 2 2 2 Р 2 2 Рск Рц + Рс. и З ( йее) 22 + З 1~й~ ' (Х1.23) (Х1.24) или Р = Р а(2Ф вЂ” й'). (Х1.25) Как показывают эксперименты, действительное скоростное давление в датчике отличается от теоретического. Причины в том, что точная установка приемного патрубка при сборке датчика несколько нарушается, не учитываются различные гидравлические потери, в выполненных конструкциях лопатки устанавливают где р — плотность масла.
Чтобы определить полное давление от центробежных сил, пере'даваемое в приемный патрубок, необходимо последнее равенство проинтегрировать часто с одной стороны, в этом случае возникает дополнительное проскальзывание кольца жидкости относительно кожуха. Для того чтобы привести в соответствие действительное скоростное давление с теоретическим, последнее умножается на поправочный коэффициент т)„, определяемый опытным путем. Обычно и,„= = 0,6 †: 0,8. Окончательно скоростное давление находится по формуле Рск = 9 (2кн — Рвн) тЬ; (Х1.26) Датчик рассмотренного типа имеет ряд преимуществ.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
