Носов Н.А. - Расчёт и конструирование гусеничных машин (1066314), страница 47
Текст из файла (страница 47)
Объясняется это тем, что последовательность Одрб в передаче б (см. рис. 1Ч.22) соответствует обратной последовательности в передаче а. Мощности в ветвях передачи б в связи с этим будут определяться выражениями: туо 'Но Ло— 1 то 0 1 тороо ОР Дто тНО 7Чр —— 1 — !Ор О 1 — !оооо 231 Методика исследования замкнутых передач с дифференциалом иа входе аналогична изложенной выше. Передачу типа б (см. рис. 1Ч.22) можно свести к передаче типа а, если поменять местами двигатель Дв и нагрузку П. В этом случае передаточное отношение передачи типа б имеет вид О ОРРО !т тт тор, 77т т 1 1 — . (1Ч.92) торт 7 Эта зависимость (рис.
1Ч.28) будет 0, отличаться от зависимости 5 чт = 7 (!Оо о) лишь расположением экстремальных точек: при ! р 5 = 1 имеем 1,=0; при !о„,=О !т ч 1 имеем 1*, = + со! при! + ОР 1 будет 1, = —, Диапазон' передачи с(„=-'.— = — '„= 1(т опреде- т т ляется выражениями, тождественными ранее полученным, так как: 1 .О 1 Рис. !Н.28. Характеристика пере- т дачи с дифференциалом на входе т т К.
и. д. передачи с дифференциалом на входе вычисляется пв формуле т ч,= —. ! Эта зависимость на рис. 1Ч.28 построена при т)щ„, > Чщ, Аналогичной в общем является и зависимость и', = ~ (1одро), однакй здесь есть одна отличительная особенность. Йзвестно, что в механизмах, у которых т! <0,5, при изменении направления передачи мощности на обратное (как в нашем случае у передачи с диф. ференциалом на входе) возникает явление самоторможения„ Так, в зоне д на рис. 1Ч.23 (передача типа а) и, < 0,5 (при 1од о 1), а у передачи типа б будет ~), = 0 (зона й на рис.
1Ч.28~, т. е. имеет место самоторможение. Практически эта область занимает диапазон примерно 0,9 <(„р, <1,1, причем чем ниже к. п. д. замкнутого контура (т1„ч, т),р~,), тем шире указанный диапазон. Полученные выше аналитические и графические зависимости наглядно свидетельствуют о том, что основные величины, характеризующие замкнутую передачу (передаточное отношение, диана' зон передачи, распределение потоков мощности, к. п. д.), зависят в основном от одного определяющего параметра — передаточного отношения замкнутого контура. В заключение можно сделать следующие выводы об общих свойствах замкнутых передач.
1. При 1,~р, <0 циркуляция мощности отсутствует, к. п. д. передачи высок, ~(, < и,. 2. При 1 > (,я„> 0 циркуляция мощности перегружает КП, к. п.д с увеличением 1, резко падает, при 1,,,„= 1 будет Чт =0 и г1г>А 3. При оо > 1„„>! циркуляция мощности перегружает дополнительную передачу, к. п. д. ее возрастает с увеличением (одра В интервале 2 > (ь„з > 1 будет )Ж,! > ~ Фо~ и г(, = ! > д,; в интервале оо > ~,мр, > 2 будет ~ Ф~~ <~ М,~ ~т и Н, < с!.. Примечательно, что зависимость И, > й всегда имеет место при ~ М,! > )Ж,~.
При ~ У,! <)М,), наоборот, д„<д,. 4. Передачи с дифференциалом на входе по ряду показателей (наличие области самоторможения, более низкий к. п. д. в смежных с этой областью зонах, снижение к. п. д. при переходе на высшие передачи и др.) уступают передачам с дифференциалом на выходе и для транспортных машин менее рациональны. Глава Ч я ИДРОМЕХАНИ ЧЕСКИ Е КОРОБКИ ПЕРЕДАЧ й с овщив свойствл и хлрлктввистики ГИДРОДИИЛМИЧВСКИХ ПВРВДЛЧ Под гидромеханической коробкой передач (ГМКП) понимается коробка передач, включающая в себя гидродинамический преобразователь крутящего момента — гидротрансформатор. ГМКП обладают рядом преимуществ по сравнению с обычными механическими ступенчатыми коробками передач (МКП), благодаря чему они получили широкое распространение в мировой практике производства колесных и гусеничных машин.
Главное преимущество ГМКП вЂ” это способность в относительно широком диапазоне непрерывно и автоматически изменять скорость и крутящий момент на выходном валу в зависимости от сопротивления. Кроме того, гидродинамические передачи обладают высокой энергоемкостью, просты по конструкции и надежны в работе, почти все их элементы практически не подвержены износу. Гидротрансформатор в определенных пределах служит демпфером крутнльных колебаний, в три — пять раз снижает динамические нагрузки на силовую передачу, обеспечивает более устойчивую работу двигателя. Долговечность двигателя и силовой передачи вследствие этого значительно возрастает.
Включение гидротрансформатора в силовую передачу позволяет существенно облегчить управление машиной, а также за счет более полного использования мощности двигателя повысить среднюю скорость ее движения в сложных условиях. Плавное изменение тягового усилия на гусеницах при установке на машине ГМКП способствует повышению ее проходимости по слабым грунтам и на крутых подъемах. Основным недостатком ГМКП по сравнению с МКП является более низкий к.
п. д., что приводит к некоторому увеличению расхода топлива (в среднем на 5 — 8И) и вследствие этого к уменьшению пробега машин без перезаправки и к необходимости системы охлаждения. При установке ГМКП уменьшается эффективность торможения машины двигателем, затрудняется запуск двигателя буксировкой. В связи с резким снижением к. п. д.
гидротрансформатора при увеличении нагрузки длительная работа его на режиме повышенного момента турбины нерациональна, и поэтому диапазон экономичного регулирования крутящего момента у него оказывается значительно ниже диапазона, требуемого по условиям движения, особенно для машин 233 высокой проходимости, к которым относятся гусеничные машины. Указанное обстоятельство и привело к необходимости установкц с гидротрансформатором дополнительной коробки передач— ДКП (со значительно меньшим, чем обычно, числом передач), к созданию гидромеханических коробок передач.
Гидродинамические передачи по характеру преобразования механической энергии можно разделить на три группы: гидродинамические муфты (г н д р о м у ф т ы), гндродинамические преобразователи крутящего момента (г и д р о т р а н с ф о р м ат о р ы) и комплексные гидропередачи (к о м п л е к с н ы е г ид р о т р а н с ф о р м ат о р ы), обеспечивающие работу одного и того же агрегата в зависимости от нагрузок как в режиме гидромуфты, так и в режиме гидротрансформатора.
Гидромуфты На рис. Ч.!, а приведена принципиальная схема гидромуфты. Гидромуфта включает в себя два центральных колеса: насос (Н) и турбину (Т), помещенные в общий картер, заполненный рабочей жидкостью. Направление потока жидкости в круге циркуляции указано стрелками. Условием передачи энергии гндромуфтой б) Л, г1 (Ю Пгг Пт Ла ~г о Рис.
ЧЛ. Гидромуфта является отставание турбины от насоса (а„) п„), так называемое скольжение. Чем больше величина скольжения, тем больший момент она передает, но тем ниже ее к. п. д. Зависимость величины момента М, передаваемого гидромуфтой, и ее к. п. д. т1 от частоты вращения турбины при а„= сопз1— внешняя й Гхарактеристика гидромуфты — представлена -'на рис.
Ч.1, б е. Такой же вид эта характеристика будет иметь, если по оси абсцисс откладывать величину — = —, (где 1,— ла гг ' Рабочие процессы и внутренние характеристики гидродинамических передач рассматриваются в курсе «Гидравлика и гидравлические машины». 234 передаточное число гидромуфты) или величину относительного скольжения з = "" " (в обратном направлении). Поскольку лн на гидромуфту действуют только два внешних момента — момент насоса М„ и момент турбины М , то из условия ее равновесия при установившемся движении вытекает: М, + М = О; Мн= — М„, т.
е. крутящие моменты насоса и турбины равны по величине и противоположны по направлению. Величина момента, передаваемого гидромуфтой, определяется по 'формуле (из теории гидромашин) М = уЛпнПа, (Ч.1) где у — удельный вес рабочей жидкости в Н!мл; Л вЂ” коэффициент пропорциональности (коэффицнент момента), зависящий от геометрических параметров круга циркуляции и лопаточной системы; 11, — активный диаметр гидропередачи (наибольший диаметр круга циркуляции) в м; пн — частота вращения насоса в об/мин.
По внешней характеристике гидромуфты с диаметром Р„ снятой при пн = сопз1, можно вычислить величину уЛ; = лн а 1 для различных значений —. и построить так называемую безраз1 мерную характеристику гидромуфты уЛ = )' —., которая в соот~г ветствии с законами подобия гидромашин является исходной для расчета внешних характеристик серии геометрически подобных и работающих на одной рабочей жидкости гидромуфт с различными х), и при различных пн = сопз(.
Эта характеристика (рис. Ч.1, б) по своему виду аналогична внешней. К. п. д. гидромуфты 5'„М„л„л,„ ~~н Мнлн лн ~г Между к. п. д. гидромуфты и ее относительным скольжением существует непосредственная связь Ч лн — л„л„1 лн лн аг Здесь относительное скольжение выступает как величина, тождественно равная коэффициенту потерь. Если в процессе работы гидромуфты турбина начинает обгонять насос (при ин = сопз(), то изменяется знак величины скольжения в гидромуфте, соответственно меняется и направление передачи энергии: ведет турбина, насос становится ведомым (например, при торможении машины двигателем на спуске).
Гидро- муфта работает при этом в соответствии с левой частью характеристики, изображенной на рис. Ч.2, а (для гидромуфты с прямыми радиальными лопатками). При пуске двигателя буксировкой (если 235 считать скорость буксировки постоянной и п„= сопи() работа гидромуфты характеризуется левой частью графика на, рис. Ч.2, б; здесь з = ии Уд' ад б т ул; а) тг г 5 5 Рис. Н.2.
Характеристика гидроиуфты ири ведущей турбиие Гидротрансформаторы Характеристики гидротрансформаторов. Принципиальная схема простейшего одноступенчатого гидротрансформатора приведена на рис. Ч.З, а. В отличие от гидромуфты здесь имеется третье неподвижное лопаточное колесо — направляющий аппарат, нли реактор Р. Крутящий момент, возникающий в реакторе от воз. действия проходящего через него потока жидкости, воспринимается картером передачи. Непременным условием преобразования крутящего момента является наличие внешней связи (опоры) у реактора. Если реактор освобождается от этой связи и начинает свободно вращаться, то гидротрансформатор превращается в гидромуфту. Для гидротрансформатора при установившемся режиме всегда будет справедливо уравнение равновесия М„+М +М =О.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
