Козлов А.Г., Талу К.А. - Конструкция и расчёт танков (1053681), страница 57
Текст из файла (страница 57)
Тогда прп возрастании нагрузки на турбинное колесо момент ш ведомом валу может увеличиться в С раз за счет приспособляемости транстрорматора и в к раз за счет приспособляемости двигателя. Недостаточность рабочих диапазонов вынуждает искать пути для их расширения. Для повышения к.п.д.
трансформаторов уменьшают потери на трение жидкости в круге циркуляции, улучшая обработку деталей трансформатора. С этой жс полью применяют многоступенчатые трансформаторы (см. фиг. 181) п трансформаторы с поворотными лопатками реактивного аппарата (фиг. 186). Оба эти способа увеличивают диапазон чисел оборотов колеса турбины, в пределах которого к,п.д. имеет достаточно высокое значение (т.
е дают более <растяиуту1о» кривую к.п.д.). гааге«к. кев«ткет мкет« ' «Ьиг. 1<6. Свече гил)ютрвисфор««втор,«с поворотим«ги яопвткачи реактивного аоп,«р<тв Улучшения характеристт1ки достигают и переходом к комплексным гидропередачам, коэффициент полезного действия которых при больших числах оборотов турбины оказывается более высоким. й 3. КОМПЛЕКСНЫЕ ГИДРОПЕРЕДАЧИ Как отмечалось выше, комплексной гидропередачей называется.
гидродинамическая передача, способная работать либо в режиме гидротрансформатора, либо в режиме гидромуфты. Следует под- ЗЯ черкнуть, что псреход с одного режима на др) гой происходит автоматически в зависимости от нагрузки на турбинное колесо Для уяснения э1ого еще раз обратимся к схечач скоростей потока жидкости в гидротрансформаторе 1см.
фиг. 184). Скорость ° и иа вх 1ле в реактивный аппарат все время изменяется в зависимости от ре;кима работы турб11ны, а скорость раоочеи жидкости на выходе нз аппарата ц... направленная по касатсльиои к иеподап кнон ло,|ам ке, остается постоянной. Следовательно, изменяется и момент, во . прпничаемый реактивныч аппаратоть В первом и втором режиме он направлен влево !фиг. 184), в третьеч ранен нул|о, а в четвертом направлен вправо. 1!зчснение направления т очеита, дсиств),оп|его на реактивный аппарат, используется в комплексных гидропереда. чах для освобождения рези~некого аппапата» п~рехода иа режим гидрочуфты.
Для удержания реактивного аппарата при одном направлении деистгующего на него чочента и для освобождения колеса аппарата при изменении знака момента используется муфта свободного хода (автолог). 1бочп.тексныс гидропередачи бывают с одноступенчатым реактивныч аппарато» и с даухступенчагыч реактивным аппара.ом.
На фчг. 187 показана комплексная гидропередача с однич реактивным аппараточ, запроектированная в 1937 †гг. д1я отечествеяиого танка Т-23. Она состояла нз колес насоса 5, турбины 4 н реактивного аппарата б; блокировочного фрикциона 2 и двух муфт свободного хода ! и 7. При большой нагрузке реантивньш аппарат прн почеши муфты свободного хода 7 удерживается неподвижно, гидроп речача г.
этом случае работает по принципу гпдротрачсформатора При уменыпении нагрузки направление момента, действукицего на реактивный аппарат, изменяется, и он освобождается ,от неподвижной связи с картером и при помощи второй муфты свободного хода 1 соединяется с. колесом турбвны. В этом случае гидропередача работает по принципу гидромуфты. При 'значительном уменьшении нагрузки колесо турбины могло быть соединено при помощи блокировочного фрикциоиа с ведушич валом. В эточ случае прямая передача крутящего момента от ведущего ва.та к ведомому осуществлялась без всяких потерь на трение и чдары жидкости. Включение блокировочного фрнкциона предполагалось осуществлять гидромотором 8.
Современные кочплексные гндропередачи обычно не имеют второй муфты свободного хода для блокировки реактивного аппарата с турбиной. Поэтому при малых нагрузках турбины колесо реактивного .аппарата свободно вращается в потоке рабочей жидкости. Однако на принцип работы комплексной передачи это влияния не оказывает..
На фиг. 188 показана внешняя характеристика комплексной гидропередачи с одноступенчатым реактивныч аппаратом при работе ее на режимах гидромуфты и гидротрансформатора. Из этого рисунка видно преимущество такой комплексной гидропередачи по 23 аак. 3пя зэз к.пд в сравнении с одноступенчатым гндротрансформатором при рабо~е его на малы:с нагрузках (область между-- — =- е и — ' = 1). и„ п„ На втой улучшенной внешней характернстьке гидропередачи нежелате.юным является сннженн. 1провал) кривой к.п.д.
в области ич — = е. им г„аь и Фнг. 188. Внсшнап тараатсрнстнна лонпаслсной паропереаачн с очной ступенью а реактнаноч аппарате Для исключения провала и повышения к.п.д. в данной области применяют комплексные гидропередачи с двумя реактивными аппаратами. На фиг. 189 показана кохтчлексная гндропередача «Аллисон», примененная в американских танка.; ч146.
М47 н др. Она предназначалась для передачи 580 л. с. прп 2400 обтьтии и имеет актив'ный диаметр 0 =0,455 хс Гндропередача состоит из колеса насоса'Н, колеса турбины Т н двух колес реактивного аппарата Ат и Аа. Все перечисленные рабочие колеса передачи отлиты из алюминиевого сплава и лопатки их не подвергаются механической обработке. Гидоопередача размещена в картере!. 14олесо насоса через кожух 2 укреплено на шлнцах фланца 3.
который закреплен иа полом ведуваем валу передачи 4. Опорами колеса насоса являются цилиндрическин роликовый подшипник б и конический рамковый подшипник о Колесо турбины укреплено вннтамн к шлнцованной ступице 7, сидявцей на ведомом валу. Опорамн колеса турбины являются шарико- 23» ЗЗ8 Фиг. 189. Коиптскснав гпдропсрсдача с двтчв ступенвчи рсва- С гпвного аппарата вый подшипник 8 и подшипник скольжения ь'. Реактивные аппараты А< и А. установлены на роликовых муфтах свободного хода 10 н 1!. Муфты свободного хода закреплены на полой неподвижнои .
оси 72, )крепленной в картере передачи М<фтп свободного хода состоит из наружного кольца, соединенного мелкнчи шлнцами с <,олесом реактивного аппарата, вн<треннего кольца (общего для обеих м) фт свободного .ода), роликоз и пр<ахииол, предназначенных для обеспечения одновременности и мгновенности заклинивания роликов Угол заклинивания роликов 7', Передача имеет специальную систему охлаждения и подпитки. Применение двух освобождающихся колес реактивного аппарата обеспечивает два режима максичальиого к.пд. прн работе на режиме гндротрансформатора (фиг. 190) н, кроче того, режим гндромуфты с к пд., приблпжающцчся к единице <«О ГД 50 д< 40 0; <О 0 О< С< 00 <и 05 00 07 ОВ 00 <О ' Фиг.
190. Безразчериая характеристика кочпаексиой гидропере- дачи с двумя стВпеиячи в реактивном аппарате На режнче гндрочуфты оба колеса реактивного аппарата, увлекаемые потоком жидкости, враща<отся свободно. При уменьшении 'лт ° —; до 0,84 колесо реактивно<о аппарата А останавливается, дру- Пя ' гое же колесо реактивного аппарата А< продолжает свободнэ л< вращаться в потоке жидкости. Прн дальнейшеч уменьшении Пя до„0,6б.останавливается и второе колесо реактивного аппарата.
Как видно из безразчерной характеристики (сч. фпг, 190). комп. 357 лексная гидропередача с дв) мя рсас тнассьсхссс аппаратами обладает следующими показателями: л таз =4; л 1 1„" с',' с' " с ! С)савнивая эти величины с показателями гидротрансформаторов, можно заметить, что преимущество комплексной гндропередачи заклсочается в увеличении кинематического диапазона и более высоком среднем к п.д.
в рабочей зоне нагрузок, 4. ВРЕДНЫЕ ЯВЛЕНИЯ. СОПУТСТВУЮЩИЕ РАБОТЕ ГИДРОДИНАМИЧЕСКОИ ПЕРЕДАЧИ Гидравлпческие потери вьгзывают в гидропередаче выделение значительного когшчества тепла, нагревающего рабочую жидкость. Высокая температура может вызвать ускоренное изменение свойств рабочей жидкости и образование паров, что приведет к неполадкам в работе гпдропередачн. Наибольшее выделение тепла имеет место в гидротрансформаторах, которые поэтому обычно снабжаются специальным радиатором для охлаждения рабочей жидкости. В гссдромуфсах пр,с )становпвшщсся дшсженпи машины количество выделяющегося тепла незначительно, п чаще всего отвод тепла из гндромуфт обеспечивается непосредственно через их наружные поверхности.
Для улучшения теплоотда ш наружную поверхность корпуса гидромуфт целесообразно делать ребристой. Количество тепла, выделяющегося в гидропередаче, равно ?5 3600 с) = — — -- — . Л'„!! — Т„) =- 632 Л;,(! — с„) !ккзс сссс]. 4оу По этому количеству тепла производится тепловой расчет гидро- передачи н определяются основные размеры радиатора для гидро- трансформатора. Система охлаждения гидротрансформатора должна обеспечить длительную работу с минимально допустимым к.пщ.
без перегрева. Обычно работа гидротрансформатора прп низких к.п.д. кратковрее мениа, и поэтому его систему охлаждения рассчитывают на длительную работу с т„= 0,75. Специальными исследованиями установлено, что наблюдающиеся при эксплуатации разрушения поверхностей органов гидроагрегатов' вызываются явлениями кавитации, эрозии, коррозии и электролитическнм действием рабочей жидкости. Зза Кавитаииеи называется явлс;ше выделения из рабочеи жидкости пара и газа в некоторых местах гидроагрегата вследствие снижения давления в этих местах до значении, при которых наступаетпроиесс парообразования жилкостп прп данной температуре, Понижение давления в потоке рабочей жидкости гидроагрегата имеет место в ооластях с повышенны»и относительными скоростями течения и в областях, где наблюлаются значительные впхреобразования и отрыв потока от стенок.
Вредные послслствия кавитации — разъедание внутренних поверхностей стенок рабочих органов гидроагрегата и снижение к.п.д. гидроагрегата, вызываемое дополнптельныхш потерями энергии и чменьшеиием Фактических проходных сечений. При выборе числа лона~ох рабочих колес необходимо иметь в виду, по с у»епьшенпем числа лопаток может появляться кавитаиия.
Явление кавиташш может быть устранено повышением давления подпигкн. Повреждение поверхнос|еи рабочи; органов гилроагрегатов вызывается также вредны» электр ш ппческ ь» действие» и явлениями эрозии и коррозии. Электролитическое действие зависит, в основном, от качества рабочен жидкости.