Никитин А.О., Сергеев Л.В. - Теория танка (1053683), страница 29
Текст из файла (страница 29)
Отсутствие жесткой кинематической связи между валом двигателя и ведущими колесами танка обеспечивает возможность запуска двигателя и остановки танка без вьаключения передачи в КП. Наличие з акой связи почти устраняет вероятность заглохания двигателя как по неопытности механика-водителя, так и вследствие внезапного возрастания внешнего сопротивления вплоть до такого, при котором происходит остановка танка. Плавность передачи тягового усилия при наличии гидропередачи повышает проходимость танка при движении по грунтам с плохимн сцепными свойствами. Поскольку гидродинамические передачи не передают (не пропускают) крутильные колебания от двигателя в трансмиссию и динамические перегрузки со стороны трансмиссии на двигатель, это повышает надежность и долговечность работы агрегатов моторнотрансмнссионной установки танка. Рабочие элементы самой гидро- передачи (насос, турбина и др.) практически не изнашиваются.
Основными недостатками гидромеханической трансмиссии по сравнению с обычной ступенчатой являются: более низкий коэффициент полезного действия, сложность конструкции и ббльший объем. Большие внутренние потери энергии в гидропреобразователях момента вызывают необходимость постановки радиаторов для охлаждения рабочей жидкости, что усложняет конструкцию и увеличивает объем, занимаемый трансмиссией.
Гидротрансформатор и комплексная гидропередача хотя и обладают свойством изменять передаваемы~й от источника энергии крутящий момент при изменении внешней нагрузки, тем не менее не могут исключить наличие в танковой трансмиссии дополнительно нескольких механических ступсней. Это объясняется тем, что существующие конструкции гидродинамических преобразователей даже при использовании их во всем диапазоне скоростных передаточных отношений имеют диапазон изменения крутящего момента порядка 4 —: — 5, в то время как для танков он должен быть значительно больше этой величины. И, кроме того, использование гидротрансформатора в трансмиссии на не- экономичных режимах приводит к значительному снижению к.
п, д. трансмиссии. Поэтому в танках применяются гидромеханические трансмиссии, составленные из гидродинамическопо преобразователя момента и механической ступенчатой коробки передач (обычно 167 пданетарного типа) на две-три ступени, включенной при передаче мощности от двигателя последовательно или параллельно. Это позволяет обеспечить требуемый обший диапазон г( трансмиссии без значительного снижения к. л, д., а также получить на каждой передаче тяговую характеристику, близкую к прогрессивной. Переход с одной ступени на другую может быть различным, в том числе и автоматическим, что определяется устройством привода управления и трансмиссии в целом.
В гидромеханической трансмиссии, независимо от числа ступеней, для увеличения крутящих моментов, подводимых к ведущим колесам, необходимо, как и при любой трансмиссии в танке, наличие бортовых редукторов, выполняемып в виде зубчатых передач с постоянным передаточным отношением. Для обеспечения поворота танка необходимо также иметь механизм поворота (см. часть П).
Таким образом, рассматриваемые здесь гидромеханическис трансмиссии в наиболее общем виде можно считать состоящими из гидродинамической передачи — гидравлического элемента трансмиссии и зубчатых передач — ее механического элемента. Свойства гидродинамических передач, применяемых в гидромеханических тра~нсмиссиях, накладывают ряд особенностей на выполнение тягового и динамического расчета (разгона) танка по сравнению с соответствующими расчетами танка со ступенчатой механической трансмиссией.
Эти особенности заключаются в следующем: 1. При наличии в трансмиссии гидравлического элемента (гидротрансформатора, комплексной передачи или гидромуфты) отсутствует жесткая кинематическая связь между дв~игателем и ведущими колесам~и танка и скоростное (кинематическое) передаточное отношение трансмиссии определяется не только параметрами механического элемента, но и скоростным передаточным отношением гидравлического элемента. 2. Определению скорости и удельной силы тяги 1, танка на данной передаче при определенном скоростном передаточном отношении гидравлического элемента должно предшествовать определение режима совместной работы двигателя и гидропередачи. 3.
Движение танка в процессе разгона нельзя описать обычными линейными д~ифференциальными уравнениями, как это делается для танка с механической трансмиссией, по той причине, что танк в этом случае является системой по меньшей мере с двумя степенями свободы. 4. При подсчете удельной силы тяги в случае механических трансмисоий пользуются кинема гическим передаточным отношением, принимая его для этих трансмиссий равным силовому передаточному отношению, а фактическое уменьшение последнего вследствие неизбежны~к потерь энергии учитывают коэффициентом полезного действия трансмиссии п,р, имеющим достаточно высокие значения и принимаемым в тяговом и динамическом расчетах ве- 168 личиной постоянной на всех режимах работы на рассматриваемой передаче.
Силовое передаточное отношение гидромеханической трансмиссии значительно отличается от скоростного и на каждом режиме определяется не только параметрами механического элемента, но н силовым передаточным отношением гидравлической передачи, зависящим от соотношения оборотов рабочих колес последней. К. п.
д. гидромеханических трансмиссий, выполненных с применением существующих гидродинамических передач, при работе на какой-либо одной ступени на эксплуатационных режимах может изменяться в пределах я,р — — 0,7 —: 0,9. Следовательно, при работе на этих режимах изменение силового передаточного отношения трансмиссии значительно отличается от изменения скоростного передагочного отношения и их отношение нельзя принимать постоянным, что вполне допустимо для механической трансмиссии. Ь ОСНОВНЫЕ СВОИСТВА И ХАРАКТЕРИСТИКИ ГИДРОДИНАМИЧЕСКИХ ПЕРЕДАЧ Гндродннамическая муфта (рнс.
63) имеет два рабочих элемента: колесо насоса, связанное с ведущим валом (валом источника энергии), н колесо турбины, соединенное с ведомым валом (валом потребителя энергии). Круг циркуляции гидродинамической муфты заполняется рабочей жидкостью, которая и осуществляет силовую связь между колесами.
Рис. бз Как известно, энергия передается гидромуфтой только при ус ловии, если число оборотов и, колеса туобнны меньше числа оборотов п„колеса насоса. При равенстве и, = п„не будет силовой связи между насосом и турбиной, так как в этом случае отсутствует циркуляция жидкости относительно лопаток рабочих колес. Прн установившемся движении, если пренебречь сопротивлением воздуха при вращении корпуса муфты и трением в опорах, счевидно ЭР) н — гитэ 169 где М„ — момент, действующий на насосном колесе и подводимый от источника энергии (двигателя); М,— момент, действующий на турбинном колесе и являю-' щийся моментом сопротивления. Неравенство оборотов колес насоса и турбины оценивается скольжением.
Скольжением муфты называется отношение разности чисел оборотов колес насоса и турбины к оборотам колеса насоса в одно н то же время, т, е. и„ вЂ” и, 5 Ит = 1 — — ' = 1 — 1,.', ин ин Из теории гидродинамических передач известно, что моменты, действующие на валах гндромуфты, характеризуются зависимо- стями ( М„= М, = ТХи205. (68) Здесь Т вЂ” удельный вес рабочей жидкости; ), — коэффициент момента, являющийся функцией скоростного передаточного отношения гидромуфты, обусловленной геометрией рабочих органов и наполнением круга циркуляции рабочей жидкостью; Π— активный (профильный) диаметр круга циркуляции (см. рис. 63). Тяговые свойства гидромуфты определяются ее внешней характеристикой, приведенной на рис.
64 и представляющей собой зависимость момента на колесе турбины М„а также к. и, д. гидромуфты ч„от числа оборотов и, турбины нли от 1,' при неизменных оборотах насоса, т. е. при и„ = сопз1. Эту зависимость находят в результате проведения стендовых испытаний, поскольку получить ее аналитическим путем весьма трудно. ~ Обычно скоростным передаточным отношением гндродинамических пенн редач называют величину, обратную 1„', т.
е. 6 = —. Чтобы не вводить ноПт вых определений, мы везде скоростным (или кинематическнм) передаточным ит отношением гидРопеРедачи бУдем называть величинУ тг' = —. па 1?0 где з — скольжение, выражаемое иногда в процентах; л„' — скоростное передаточное отношение гидромуфты', и, равное отношению — '. ин В силу равенства моментов на насосном и турбинном коле- сах к. п. д.
гидромуфты и, равен М и, и, и„= — '= — ' = т'„' =! — з. М„и„и„ Для того чтобы в последующем можно было пользоваться снятой внешней характеристикой гндромуфты для расчетов подобных конструкций муфт, отличающихся между собой лишь пропорцио- ~ альным увеличением нли уменьшением геометрических размеров ~идроагрегатов (чем достигается соблюдение условий подобия), прибегают к безразмерной характеристике. За масштабный коэффициент прн пересчетах принимают отношение активных диаметров й гидромуфт, поскольку наиболее показательным геометрическим размером для муфты является ее диаметр. =Силл! Рнс.
64 Безразмерная характеристика гидромуфты., приведенная на рнс. 65, обычно изображается зависимостью 1, (или 11.) и к. п. д. п„муфты от скоростного передаточного отношения 1„' = — '. Соответствующие различным значениям 1,' величины Х пн (или (1,) получают расчетом по формуле (58), подставляя в нее значения М, из внешней харзктеристикн гидромуфты, снятой при и„= сопз1. К, п. д. гидромуфты в зависимости от передаточного отношения 1„' изменяется по прямой линии. Пользуясь безразмерной характеристикой н формулой (58), мажно определить размер активного диаметра 0 для передачи заданного крутящего момента прн выбранном значении к. п.
д. гидро- муфты. В отличие от гидромуфты гидротрансформатор и комплексная гндропередача, как уже указывалось ра~нее, обладают способностью изменять в широких пределах момент М, на ведомом валу 171 при незначительном изменении момента М„на ведущем валу. Этот тип гидродинамических передач, помимо колес насоса и турбины, имеет направляющий аппарат (реактор), обеспечивающий опору внешнего момента. ~л[л1 -и, пт -(=в я Пн Рис. 66 Рис. 65 Обозначим моменты, действующие на колесах насоса, турбины н направляющего аппарата, соответственно М„, М, и Мр 1рис.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
