Забавников Н.А. - Основы теории транспортных гусеничных машин2 (1041906), страница 21
Текст из файла (страница 21)
в наиболее распрОстраненных пределах ее Язв — — — мененнЯ по условиЯм и Обста- нОВк6 движениЯ. ВыбОр такоГΠ— — — — — »» ~~тер~~~~ скоростей потребует небольшоГО ч~с~а переклк»чений передач дОполнительнОЙ корОбки. Р»»с. 8О НедОстатОчное 1»азВнтие промыш- леннь»х Образцов таких передач св~~~н~ с н~личием ~пределе~и~~ Труд~остей консГруктивноГО и ТехнолоГическоГО порядка. НО зто не уменьшает интереса к возможнОсти их использоВания Б трансмиссиях транспортных машин. Знаи Диапазон Скоростей бесступенчатой ~ередачи д„, нетруднО Опр~делить ТребуеМ~Й 'Диапазон до~о~интел~ной короб~~, расположенной п~~~ед~~~~ел~но: Д К Д * В Ка~е~~~е дополнительной коробки перед~~ использук»т ступенчатые коробки на две-три передачи.
При двух передачах целесообразно применять зпициклический планетарный ряд, у котороГО при блокировке передаточное число равно единиЦе. ПроЦесс переклк»чения передач дополнительноЙ Коробки на ходу. будет такж6 сопровОждатьсЯ потереи скорости движении машины, Однако Б рассматриваемом Случае этой поГерей Скорости МОЖНО пренебре~~, пр~ни~аЯ козффиЦиент потерЯНИОЙ Скорости,»», ОпреДелиемый формулой (63), равным 1. Так как ~а~с~~альнаЯ и миинИ2 мальная Скор~~ти Ма~НИ~ с бесступенчатой механической п~ред~~ей соответствуэзт номинал~ПОЙ частОте ВраЩения двигателя й~„то уменьшение скорОсти Движения машины при переключении передач кОмпенсируется некотОрым уменьшением частоты Вращения дВиГа- ТЮЛЯ.
СПОСоб Определения числа передач Дополнительной Коробки нетрудно приВести к рассмотренному ранее, если представить, что ВыходноЙ Вал бесступенчатой перед~чи принадле~кит двнгател~о с рабочим Ди~~азоном ~з~е~е~~я Частот~ Вращения От и~ ~ до йе,и д~ (рис. 80).
МннимальнОе число передач дОЙОлни- ТельноЙ коробки Определяется по Выражени~о, ~~а~~гич~~му формуле (168) геометрического закона распределения расчетных скорОстей: (179) 1д— ' "Эпик йр При неизменном принятом рабочем диапазоне бесступенчатой передачи необходимо дробное значение Й округлить до ближайшего большего целого числа. Если Й „несколько больше целого числа, то В некОтор~х С~учаях целесообразно НезначительнО увеличить рабочий Диапазон бесступенчатой передачи с тем, Чт~б~ ум~ньшить чнслО передач допОлнительнОЙ коробки на единицу, Даль~ейшие расчегы проводятся В-последовательности, которая была описана ранее при рассмотрении ступенчатой коробки с минимальным Числом передач. Для построения тягОВОЙ характеристики машины следует Воспользоваться формулами (71) и (72).
й. Комплексная гидропередача Диапазон из~ене~~~ скорости Ко~пле~сноЙ Гидрйпередачн теоретически ра~~н бесконечности (см. рис. ЗО, б), так как М~~имал~ная частота вращения ВыходноГО Вала раВна нулю. СилОВОЙ диапазон ее, равный Отношению момеитов ВыходноГО Вала на 4стоповомъ режнме (п~ = О) и ре2киме перехОда на муфту, значительно меньше, Для Ко~~~ексн~~ Гидропередач на Всем Д~~~азо~е работы он изменяется в пределах 2 — 4 (4 — 6) (в скобках приводятся цифры для гидротрансформатора без режима муфты). Приведенные величины ме~ь~е Требуем~~ ПО условиям д~~ж~ния Гусеничных машин и достигаются при Весьма малых значениях к.
и. д. В зоне Малых Вьгходных частОТ Вращения (см. рис. 30, б), СледОВательно, практически Гидропередача не применима без дополни- тельноЙ коробки, Из-за значительного падения к. и. д. В зОне малых Выходиых частот Вращення, связаннОГО с болыпими потерЯми в круГе циркуляции и бо~~~~~ выделением ~~п~а, зта ~блайт~ частот Вращения используется 'Голько для разгона машины с Места до минимальной скОрОсти движения на перВОЙ передаче. При продолиительнОЙ работе Частота вращения Выходного вала Гидропередачи ОграничиВается Слева минимально допустимым к.
и. д. Обычно его прнннма~от 343 ОколО 0,8, поэтому рабОчий скОростнОЙ ДиапазОн В Выполненных образцах комплексных Гидропередач д = 2,5 —:2,8 (2 — 2,3), а рабочий силовой диапазон д„„= 1,5-:2,2 (2 —.2,3). При этом максимальный к. и. Д. на режиме трансформатОра ДОстигает О,85 — 0,9 (0,8 — О,86) и на режиме муфты О,94 — 0,95. Примем, что дополнительнаЯ коробка расположена последовательно 33 комплексной Гидропередачей. Минимальное числО передач дополнительной коробки Определиетсн по формуле (179), Где и, ~„— частОта Вращения ВыходноГО Вала при минимально допустимом к.
и. Д. ГидрОпереДачи и работе ДВНГателЯ на Внешней характери- СТНКЕ. Одной из основных задач тягового расчета машины с ГидропереДачей Явлие~си согласование работы Гидропередачи н двигатели. Многообразие Возможных режимОВ работы двигателя и Гидропередачи, 3Втоматически изменяющей передатОчное Отнопмние, делает эту ЗЗДВЧУ ДОСТ3ТОЧНО ТРУДНОЙ. Главными критериями Оценки сОГласованностн параметров дВНГателя и Гидропере- /~ дачи при их совместнОЙ ра- боте ЯвлЯютсЯ динамические ю„-О 'Ф ~7 ~~ ~ Ф ~л ау качества машины (максиРис. 81 мальная и средняя скорости движения, приемистость при разгоне и необходимаЯ мошность Двигатели), 3 Также топлнвнаЯ эконОмичность ее работы.
При проектировании транспортной минины с Гидропередачеи последнкно подбира~от из су~ЦестнукиЦих по наиболее подхоДЯ~Цей характеристике. ДлЯ Оценкн сОВместной работы дВнГателЯ и Гидро" переДачи нужна безразмернаЯ характернстика поДОбранной ГиДро- передачи и характеристика двиГателя. Как указывалось В Гл. 1, на транспортных Гусеничных и кОлесных машинах В настоящее ' Времн использу~отсЯ ком11лексные Гндропередачи с прозрачной харак- теристикоЙ. Примем за Основу безразмерну~о характеристику ком- плекснОЙ Гидропередачи (рис. 81) с Одиим реактОрОм и автоматическим переходом на режим муфты. Полученные при Д~ниой Характеристике ВыВОды можно, В случае необходимости, распрОстранить на многореакторную и многоступенчатуи комплекснуго ГидрОпередачу. На рис.
81 принЯты следую1цие Обозначении передаточных Отнопиний характеристики (Длй краткости написаниЯ ннДекс 21 передаточнОГО Отнопгения Опускается): ~„.— передаточное Отно~пение режима полного торможения ВыходиОГО Вала Гндропередачи при йу = О (Фстоповыйэ режим); $~ — передатОчнОе ОтнОниние, соответствуюиее минимальнО д0- пустимому к.
п. д. длительной работы (леааЯ граница рабочего днапазОна Гидропередачи); 144 1 — передзтОчнОе Отношение, соотнетстну10щее мзксимзльному ч к, и. Д, при рзботе нз режиме ГНДротрзнсформзторз; 1щ — ПЕРЕДЗТОЧНОЕ ОТНОШЕНИЕ ТОЧКИ ХЗРЗКТЕРИСТНКИ ПРИ ПЕРЕ" ХОДЕ НЗ РЕЖИМ МУФТЫ'„ 1р ПЕРЕДЗТОЧНОЕ ОТНОШЕНИЕ СООТВЕТСТВУ10ЩЕЕ РЗСЧЕТНОМУ МЗК симзльнОму к. и, Д. (1) „== '~„) при рзботе нз реж11ме ГНДромуфты; 1Р— передзточное Отно~ен~е режимз рзботы при снятии нзГрузки нз Взлу турбины, соотнетстну10щее мзксимзльиой чзстоте Врзще- ННЯ Взлз турбины. УСлоВимСя В дзльнеишем Всем друГим пзрзметрзм хзрзктери- СТИКИ ПРИ ДЗННОМ ПЕРЕДЗТОЧНОМ ОТНОП1ЕНИИ ПРНСВЗИВЗТЬ ИНДЕКС, соотнетстнук1щий Втому отн01пени10.
СОГлзсонзние сонместнОн рзботы ДВНГзтелЯ и Выбрзнной Длн НСПОЛЬЗОВЗНИЯ ГИДРОПЕРЕДЗЧИ ПО СООТВЕТСТВИК1 КруТЯЩИХ МОМЕНТОВ и чзстОты ВрзЩениЯ нз ВхоДе, кзк покззь1Взет формулз (76), может ОСУЩЕСТВЛЯТЬСЯ ТОЛЬКО ИЗМЕНЕНИЕМ ДВУХ ПЗРЗМЕТРОВ: ЗКТИВНОГО дизметрз рзбочеГО колесз В или чзстоты Врзщения нзсосноГО колесз (ВхОДЯОГО Взлз) й1. ПреДположим, что ДВКГзтель соеДинен с Входным Взлом Гндропередзчи нзпряму10 («1 =' и1).
ТОГдз сОГлз" совзн е е тной работ Возмож только путем из, Венин .О . Выбор Требуе~оГО зктиВИОГО Дизметрз ГНДропереДзчн произВОДитсЯ метоДом поДборз, СОВместнзн рзботз ДВиГзтелн н ГиДропереДзчн 1ГВ трзнспортнОЙ Гусеничной или колесноЙ мзшине должнз Обеспечить: 1) нспользонзние номинзльиой мощности ВыбрзнноГО дВНГзтелн; 2) нзилучшее использонзние приспособлнемости ДВНГзтелн Длн рзсширения СкороС~ИОГО рзбочеГО днзпззонз н УМе~~~ени~ числз передзч дополнительнОЙ:коробки; 3) Высокие средние скорости днижения мзшины и днижение нз мзксимзльнОЙ скорости по хорошей дОрОГе (шоссе) с преОдолснием поДъеМОВ 2 — 4'м без сниженин скорости (требонзнпе, Которое уДОВ- ЛЕТВОРЯЛОСЬ ПРИ ОПРЕДЕЛЕНИИ МОЩНОСТИ ДВИГЗТЕЛЯ МЗШИНЫ СО СТУ- пенчзтой коробкоЙ переДзч); 4) Возможность длительноГО дВНЖенин В тнжелых УСЛОВНЯХ без переГреВз рзбочей жндкост11 Гидропередзчи 5) рзботз ДВНГзтелн (по Возможности) нз ЭКОИОМН~ИЫХ режимзх РЗСХОДЗ ТОПЛИВЗ, ТЗК КЗК УВЕЛИЧЕННЫЕ ПОТЕРИ МОЩИОСТИ В ГИДРОПЕРЕ- Дзче ~бЫЧИО при~ОДВТ к ухуД1пени10 *Оплинной Вкономичности МЗШИНЬ1*, 6) рзнионзльное использонзнне ВсережимноГО реГуляторз для облеГчения упрзнления скоростью дВижения мзшин1л", «) ~стОЙчину10 рзбОту дннГзтелн нз Внешней хзрзктернстике при 4СТОПОВОМФ РЕЖИМЕ.
Ззрзнее ОГОВоримся, чтО полнОе удонлетнорение Всех требонз ний В сонок~пности Вряд ли Возможна, тзк кзк некОторые из них ПРОТИВОРЕЧИВЫ, У дизельноГО ДВНГзтелЯ, который В большинс*не случзеВ исполь- зуется нз трзнспортных Гусеничных мзшинзх, нет ярко ВЬ1рз1кенноЙ точки Внешней хзрзктернстики «11 ~„. ПОВтом1«нз Внешией хзрзк- 10 Н. А. Забавников 145 'теристике ~в~бод~ог~ крутяшего момента двигателя будем В~дел~~~ две тОчки: Му — момент при номинзльнОЙ мощности Фу и Мм— мзкенмзльный- Момент ' (у кзрб~орзторного Двигателя„как правило, точка Ж„,„расположена блиако к номинзльнон мошности Фу). ОтнОшеиие — Обусловливает пблный коаффициент приспосОбляеМм Му мости двигз*ели Йд, при рабОте нз Внешней характеристике. При тЯГОВом расчете Этот коэффициент для Выбранного дВНГзтеля НЗВ6- СТеи.
С друГОЙ сторОны, нерационально применение комплекснОЙ ГидрОПередЗЧИ б63 дОСТЗТОЧНО ПОЛНОГО ИСПОЛЬЗОБЗНИИ СКОРОСТНОГО Дизпз3онз рзбОты на режиме ГНДрОмуфты. ПОслеДнее уменьшает рабочий скоростной дизпзаои ГидрОпередзчи, понижает среднее значение к. и. д. Б,атом дизпзЗОне Я» и УВ6личиВзет теоретическое числО Ж,~ передач в дополнительной коробке. Более Значи'ГельнОе снижени6 сред~у неГО Значения к. и.
д. прн зтОМ прОН/ Войдет Б Зоне мзксимзльнОЙ скорости движения, Где Он ОсобеннО Важен ДЛЯ МЗШИН, дВИГЗЮщИХСя бОЛЬШ66 ВрЕМя ,г ПО ХороШИМ дорОГЗМ, И Где ЗбСОЛЮТ»Ф' НОЕ ЗНЗЧЕНИ6 ОДНОГО ПРОЦЕНТЗ ПОТ6РЬ ВОЗраСТЗет ИЗ-ЗЗ ИСПОЛЬЗОВЗНИИ бОЛЬ- шей мощности двигателя.
Рис. 82 СЛЕДОВЗТ6ЛЬНО, ИСПОЛЬЗОВЗНИЕ пОлнОЙ приспособляемостн дВНГзтеля и пОлнОГО Дизпзаонз 1Ьботы ГНДропередзчи (От 1р ДО $р по рис. 81) наряду с. Выполнением большинства перечисленных требований Б лучшем случае предопределяет совместное расположение парабол нзГружениЯ при Го и 4р нзсОснОГО колеса и Графика мОментз двигатели тзк, кзк Вто покз3зно из рис. 82. Ч~об~ сделать предвзрительнуи приближенную Оценку приГОДнОсти Выбранной ГЙДрО- переДзчи по испольЗОВзнию приспосОблЯемОсти ДвигзтелЯ прн рзбОте нз БнешнеЙ характеристике, Введем понятие расчетного коаффипро3рзчности комплексной передачи: 1180~ ~г В обшем Случ~е зти ~~мент~ В заВисимости от ~~~Йс~~а Гидропсредачи моГут быть больше нли МеньШе соотнетстнеино моментон ДВНГателЯ Мщ и Му на рис. 82.
По формуле (76) 2 аБ. ЯаБ М» = ф» йм~~р, М» = у1~» п»».».~р. Т~ГДа Где ОтноШение — Определнетсн пО безразмернОЙ Характеристике ~»»» Х» "м на рис. 81, а — — по ~н~~~ей Хар~~тер~сти~е дВНГателЯ, ОЧ~ВНДИ~, что ~~у~ай сонместноГО ра~п~л~~~~иЯ п~р~б~л наГружеиия насосноГО колеса и Внешней характеристики дниГателя, показанный на рис. 82, может иметь место только, если τ— — й„„. С»»едонательно, Чтобы полность»о использОВать присп~соблнемост~ ДВНГатеЛЯ, необХОДНМО имет~ у В~бра~ноЙ Гидропередачи Л' раВ- ным или больше Й, . Если Пр М~И~Ш~ Й „ТО буде~ использонатьсн только некоторый уЧ~СТОК Кр~ВОЙ момен~а д~иГ~~~ля, В ч~ст~о~ти, если применяется простой непрозрачный Гидротрансформатор, то П„ меньше 1.