Буров С.С. - Конструкция и расчёт танков (1053675), страница 81
Текст из файла (страница 81)
Низким оказывается его максимальный и средний к.п.д. Для полного использования приспособляемости двигателя, как будет показано в дальнейшем, рабочий коэффициент автоматичности Ар гидропередачи должен быть не более 0,25 — 0,3, а у гидротрансформатора он близок к единице, что свидетельствует о его низкой нагрузочной способности в отношении двигателя. Кроме того, блокировка насосного и турбинного колес гидротрансформатора специальным фрикционом не приводит к ожидаемому повышению к.
п. д., а вызывает его резкое снижение, гндротрансформатор при наличии неподвижного реактивного аппарата начинает работать как гидротормоз. Усложненные трехступенчатые гидротрансформаторы с несколькими рядами л Совпадение значений кинематического ггр и снлового ггр рабочих диапаэо в лротра сформатора является закономерр«ым ввиду равенства к и д Чг~ на левой и правой гранииах рабочей эоны ~гчт гг = — =И г'„г — — Р. г !* ге г'г г Приспособляемостью лаигателя называется его способность автоматически увеличивать крутяшии момент при постоянной полаче топлива и тменьвенпи скорости коленчатого вала ог пл до и„. ЛЗ? лопаток турбинного колеса и реактивного аппарата, использовавшиеся на американских танках М26, значительного улучшения оценочных параметров не дали и поэтому больше не применялись.
3. Комплексная гидропередача (рис. 194,а) конструктивно отличается от гидротрансформатора главным образом тем, что колесо реактивного аппарата 3 не крепится жестко в неподвижном корпусе 6, а устанавливается в нем на автологе 8, 9, !Π— муфте свободного хода. Скосы внутренней обоймы 10 автолога (рис. 194, б) ориентируются так, чтобы не допускать ее вращения, а с ней ступицы 7 и колеса реактивного аппарата 3 против вращения насосного и турбинного колес и не препятствовать вращению колеса реактивного аппарата в сторону насосного и турбинного колес. Как отмечалось, в области Ов (рнс. 194, в) больших нагрузок и малых скоростей турбины масло, воздействуя на лопатки колеса реактивного аппарата 3, стремится вращать его против насосного и турбинного колес, чему препятствует заклинившийся автолог.
Комплексная гидропередача в этои области Ое с неподвижным реактивным аппаратом работает как гидротрансформатор, что подтверждается видом ее внешней характеристики (сравните рис. 194,в и рис. 193,в). При уменьшении нагрузки и увеличении скорости турбинного колеса изменяется знак момента, нагружающего реактивный аппарат. Автолог автоматически расклинивается, колесо реактивного аппарата теряет связь с корпусом и начинает свободно, вхолостую вращаться в потоке масла. Комплексная гидропередача лишь с двумя нагруженными колесами насоса и турбины обращается в гидромуфту, что отражается на ее внешней характеристике правее точки е (см.
рис. 194,в и 192, б). Для более эффективной работы комплексной гидропередачи в этом режиме ее насосное 5 и турбинное 4 колеса располагаются симметрично, как в гидромуфте (см. рис. 192). Если нагрузка на турбинное колесо начнет возрастать и г скорость его будет снижаться, в точке е произойдет заклинивание ' автолога, колесо реактивного аппарата остановится и гидропереда-' ча автоматически перейдет из режима работы гидромуфты в режим ' работы ридротрансформатора и т. д.
Конструктивное усложнение из-за введения автолога вполне оку-. пается четырьмя преимуществами комплексной гидропередачи над' гидротрансформатором. 1) Расширяется в правую сторону рабочая т„ вона гидропередачи и рабочий диапазон г4р —— —."- по сравнению г с гидротрансформатором возрастает с 1,7 — 2,3 до 2,7 — 2,9, т. е.
примерно в полтора раза *. 2) Увеличиваются максимальный и средний чй,рв рабочей зоне коэффициенты полезного действия. 3) Снижа- ж * Силовой рабочий диапазон Фп — — —, остаетси прежним, лак Г )идротраисформатороа, нлн незначительно уменьшаетси. 436 Рис. 194 Танковая комплексная гидрояередача (проект): а — осевой конструктивный разрез; 1 — маховик двигателя; 2 — конусный блокнрозочкый фрнкпнон; 3 — колесо реактивного аппарата; 4 — турбинное колесо; 8 — насосное колесо, б — корпус; 7 — ступица реактивного аппарата; 8 — наружная неподвиж.
ная обойма автолога; У вЂ” ролики автолога; 10 — внутренняя обойма автолога; б — поперечный разрез по автологу; в — внешняя характеристидд комплексной пякропередачи Ма, 81т т), = 1(нт) пРи и„= Пн.ча = Сппаг М„ ется рабочий коэффициент автаматнчности А = — ", приближаясь М' ' к желаемому значению 0,25 — 0,3.
4) Становится возможной блокировка насосного и турбинного колес фрикционом в зоне гндромуфты без неподвижного реактивного аппарата. Недостатком комплексной гидропередачи считают ее повышенную сложность и снижение к.п.д. около точки е разгрузки реактивного аппарата (см. рис. 194, в). Для преодоления последнего недостатка применяют двухреакторные комплексные гндропередачи.
4. Комплексные гидропередачи с двумя лопаточными колесамн реактивного аппарата (рис. 195,а), широко применяемые в американском танкостроении, характеризуются дальнейшим усложнением конструкции. Каждое из двух литых лопаточных колес реактивного аппарата 3, 9 установлено на неподвижном кронштейн(е 10 на своем индивидуальном автологе 2, 4 или 2, !2, допускающем лишь прямое их вращение в сторону насосного и турбинного колес. Угол между лопаткой первого реактивного колеса А1* и касательной к окружности входа в колесо составляет 45' (рис, 195,6), а для второго колеса Ая* — 90', поэтому разгрузка последнего происходит при скорости е вращения турбины, большей чем скорость 1 разгрузки первого колеса. На внешней характеристике двухреакторной комплексной гидропередачи (рис.
195,в) в зоне больших нагрузок и малых скоростей турбинного колеса от точки О до точки ) заклинены оба колеса А1 и Ая и на скорости пм при безударном входе масла на лопатки колеса Ат достигается первый максимум кривой к.п.д. При снижении нагрузки и увеличении скорости турбины в точке 1 освобождается колесо реактивного аппарата Аь но еще остается заклиненным колесо Аа. В зоне от 1 до е гидропередача работает в режиме трансформатора с углом входа 90' в заторможенное колесо реактивного аппарата Ая.
Поэтому при большей скорости турбины а„ происходит безударный вход масла на лопатки колеса А, и имеет место второй максимум кривой к.п.д. В точке е расклинивается автолог второго колеса Ая, оно начинает вместе с первым вхолостую вращаться в потоке масла, и гидропередача автоматически с режима гидротрансформатора переходит на режим гидромуфты. К. п. д.
растет по аакону прямой линии, достигая максимального значения 0,91 — 0,93. При увеличении сопротивления на валу турбины н снижении ее скорости все переключения автоматически происходят в обратном порядке. Двухреакторной комплексной гидропередаче свойственны четыре отмеченных преимущества комплексной передачи, которую она превосходит более плавным протеканием кривой к.п.д.
без провала около точки е. Недостатком рассмотренной конструкции явля- ' Колеса реактивного аппарата нумеруются в порядке попадания на них частиц масла, а направление движении частиц определяется действ!нянями на них в колесе насоса центробежными силами. 440 ется повышенная сложность, что однако не мешает широкому применению зтих гидропередач. По способу включения гидродинамической передачи в кинематическую схему гидромехаиические трансмиссии современных танков могут быть представлены четырьмя упрощенными структурными схемами (см. рис.
191). 1. Простейшая первая схема представляет последовательное соединение гидропередачн ГП с механическим редуктором МР„ образующими гидромеханическую коробку передач ГМКП (см. рис. 158, в), Она включается между двигателем и механизмом поворота МП танка.
Если гидропередача не проектировалась специально для данного двигателя и оптимальное число оборотов ее насосного колеса отличается от оборотов максимальной мощности двигателя, то между ними обычно устанавливается входной редуктор с посуояиным передаточным числом 1„, исключающий зто рассогласование. Обычно используется механический редуктор МР планетарного типа, так как переключение простой коробки передач без полного отключения от двигателя из-за отсутствия главного фрикциона крайне затруднительно. В качестве механизма поворота американских танков М26 (М18) е с такой схемой трансмиссии (рис.
196) применялся двойной дифференциал, низкие тяговые качества которого при повороте компенсировались автоматичностью трехступенчатого гидротрансформатора, а остальные недостатки оставались неустранениыми. Гидромеханическад коробка передач танка «Шеридан» (см. рис. 158,в) не имеет передачи заднего хода, что объясняется применением трехступенчатого реверсивного планетарного механизма поворота. Оценивая первую структурную схему, кратко названную ГМКП, отметим ее сравнительные преимущества. Она проще других в конструктивном отношении, так как является однопоточной и многочисленные детали дополнительного привода и суммирующих планетарных рядов отсутствуют. Как во всех однопоточных схемах, в ней не сужается диапазон гидромехаиической коробки передач.