Носов Н.А. - Расчёт и конструирование гусеничных машин (1066314), страница 49
Текст из файла (страница 49)
Из графика следует, что с увеличением расчетного значения переда- 1 точного отношения гидротрансформатора —. увеличиваются (что ггр является положительным фактором): а) максимальное Значение к. п. д. гидРотРансфоРматоРа т1мгх 1 и . гг имх ' ! б) к. п. д. в зоне перехода на режим гндромуфты т(, провал к. п. д. в этой зоне уменьшается; в) прозрачность П; г) энергоемкость гидротрансформатора, т. е. величина уХхр. 242 1 С другой стороны, с возрастанием —. ухудшаются преобрагир зующие свойства гидротрансформатора (снижается величина «те) и его компоновочные качества (уменьшается О и).
Наиболее наглядно эта взаимосвязь иллюстрируется графиком на рис. Ч.9. рмагл, ага лга ага ул, l Рис. У.з. Влияние расчетного передаточного числа на характеристику гидротрансформатора 'а а 'чг Рис. У.9. Зависимость основных параметров гидротрансформатора от расчетного передаточного отнапгения 243 Таким образом, одновременное достижение оптимальных значений всех параметров, характеризующих совершенство гидротрансформатора, как видно из вышеприведенных обобщенных зависимостей, не представляется возможным. Некоторое общее улучшение характеристик гидротрансформатора может аг» быть достигнуто лишь за счет значи- л тельного усложнения его конструк- улю ции: введения нескольких ступеней турбины, реактора, насоса, установки рмм поворотных лопаток и т.
д. Поэтому характеристики реальных гидротрансформаторов, применяемых в практике Км транспортного машиностроения, представляют собой тот или иной компро- ~гр мисс в выборе соотношений величин т1мах> «1,„, П, ф,р, с однон стороны, иге н )9 „ — с другой, и степени конструктивной сложности — с третьей. 16* Классификация современных гндротрансформаторов. Все мне, гообразне встречающихся в практике гндротрансформаторов как по нх конструкции, так н по характеристикам очень трудно уло. жить в достаточно стройную н последовательную класснфнкацнк», Объясняется это тем, что на общие закономерности, которым подчнняются нх характеристики, накладывается влияние таких до полннтельных факторов, как уровень опытностн проектировщикаМ фирмы, качество профилирования лопаточной системы, степей доводки узла, уровень технологии производства н т.
д. К тому же ряд конструктивных решений (напрнмер, блокировка гндротрансформатора нлн использование его в качестве комплексного) зйчастую определяются частными сооб. раженнямн. Если пренебречь вышеуказанными гм дополнительными факторами, то существующне гндротрансформаторы можно подразделить на укрупненные группы (табл. Ч.1). К группе 1 относятся одноступен-г гп1 чатые трехколесные блокнруемые не., прозрачные гндротрансформаторы' 1 1 с малым —. ( — 0,6).
Онн имеют боль- 1гг Рис. Ч.!О. ХаРактеРистика бло. ш ю величину к (до шести) н неболькируемого гидротраисформатора у в " га шве значения т),„, поэтому нспользованне нх на режиме гндромуфты, если это н возможно конструктивно, нецелесообразно. Колеса таких гндротрансформаторов. блокнру- 1 ются прн достижении —., соответствующего «1,„, н передачж 1гв превращается в механическую (рнс. Ч.10). Их характеристнкн располагаются в левой части графиков на рнс.
Ч.8 н Ч.9. К этой. же группе следует отнести н используемые в качестве комплексных непрозрачные гндротрансформаторы «Уайт» н «Трнлок». К группе 11 относятся одноступенчатые трехколесные комплексные (с одним реактором) прозрачные гндротрансформаторы с большнм —,. Онн имеют меньшие значения к, но более высокие 1 ггр «1,„н тв„н обладают существенной прямой прозрачностью (правая часть графиков на рнс. Ч.8 н Ч.9). Большее, чем у 1 группы, — позволяет использовать нх в режиме гндромуфты прн высо- 1 1«г ком к.
п. д. Ведущая н ведомая части гндротрансформаторов этой группы для улучшения характеристик на режиме гндромуфты (за счет некоторого снижения преобразующих свойств) выполняются, как правило, симметричными в меридиональном сечении. Первые две группы включают в себя простейшие в конструктнвном отношении модели гндротрансформаторов с минимальным (трн) числом рабочих колес: один насос, одна турбина, один реак- 244 тор, Улучшение характеристик гидротрансформаторов одновременно по всем параметрам (повышение к. п. д, и прозрачности при сохранении высоких преобразующих свойств или наоборот) достигается только за счет существенного усложнения нх конструкпии: применения нескольких ступеней турбины, насоса и реактора; поворотных лопаток в рабочих колесах; включения в конструкпию гидротрансформатора зубчатых передач. Группу 1П составляют комплексные гидротрансформаторы с двумя реакторами на автологах.
Их характеристики (см. 1 рис. АГ.7, б) за счет малых —. (подгруппа П1а) имеют высокие 1гр 1 значения кпм а применение двух последовательно разбло- о) Рис. Ч.11. Схема гидро- трансформатора с одной ступенью насоса на авто. логе Рис. У.!2. Многоступенчатые гидротрансформаторы: а — с двумя ступенями турбины; б — с тремя ступенями кирующихся реакторов позволяет устранить провал к. п. д. при переходе на режим гидромуфты. Таким образом, по сравнению с гидротрансформаторами группы П здесь может быть достигнуто как повышение преобразующих свойств, так и расширение зоны высокого к. п.
д., т. е. рабочего диапазона гидротрансформатора, при сохранении относительно высокой прозрачности. По своим характеристикам к этой группе приближается гидротрансформатор 11 группы ВАТТ-2. Подгруппа П16 по своим характеристикам представляет дальнейшее совершенствование гидротрансформаторов в направлении повышения их к. п. д. в зоне перехода на режим гидромуфты. Преобразующие свойства их невысоки. Следует отметить комплексный гидротрансформатор «Дайиафлоу», который помимо двух реакторов на автологах имеет дополнительную ступень насоса, соединенную с основной также через автолог (рис. Ч.11). При трогании с места вторая ступень насоса свободно вращается.
С основным 1 насосом она блокируется при —. = 0,65. Переход на гидромуфту 1г осуществляется при очень высоком к. п. д. т( = 0,92. К группе 1Ч относятся двух- и трехступенчатые гидротрансформаторы (с двумя или тремя ступенями турбины, жестко связанными между собой и имеющими одну угловую скорость). Установка второй ступени турбины перед насосом (рис.
Ч.12, а, 245 сы ссс с' о лл з И О о 246 Й Ж о сы оооо оооо о сО сы Ф Ф ОР оооо с сс с ы х ых й хы ~'. ы "и хо о ~~ Я И х ы х с ыы хы ы »И сс х х ы. ов О. ЯЯЗ о р о сы 00 3 о «О сч ххс о о о 1 х СсС ыо О ы х хх х ы ха ы д о ы ЗО хх ы о О а$ Й о о о ! о" о сХ о !!! ! оооо 1О Я сЧ ф оооо оооо сч сХ с4 сХ л сО з Ф $ („ хо » о~й Ф р, хЗ Ц Ф Ф ф Р' Ф хзю О хоы о ю й э' М 247 * * о м 2 х аф<~ о о с~ <~ оЫО сО Я 00 о о о" о н 3 Ф Д Ф з ы х о о Ф х й Ж гидротрансформатор «Твин-Диск») приводит к одновременному по.
вышению как преобразующих свойств, так и прозрачности гидро. трансформатора. Дальнейшее увеличение преобразующих свойств достигается установкой третьей ступени турбины прн двух реакто. рах (рис. Ч.12, б, <Лисхольм-Смит», ЗИЛ). Двух- и трехступенчатые гидротрансформаторы имеют сравнительно невысокое значение к. п. д. (<1,„= 0,82 —:0,86). Их колеса явно несимметричны в меридиональной плоскости, поэтому они не работают в режиме гидро- муфты и должны блокироваться при достижении соответствующего передаточного отношения. Внутри 1Ч группы гидротрансформаторов имеет место такая же взаимосвязь между основными параметрами, как и представленная на рис.
ЧЭ: с увеличением к„, уменьр г шается прозрачность и <1,„,„. К Ч группе относятся управляе- Т и мые гидротрансформаторы. Они оборудуются поворотными лопатками у насосного колеса или реактора. Изменение угла поворота лопаток в зависимости от нагрузки на турбину (осуществляемое обычно автоматиче-'. Рнс, Ч.13.
Схема днфференннального управляемого ком- ски) позволяет снизить потеря на нлексного гндротрансформатора удар в широком диапазоне нагрузок: и получить более пологую кривую' к. п. д. влево от <1,„, т. е. расширить диапазон высокого к. п. д. и увеличить преобразующие свойства гидротрансформатора. Применение поворотных лопаток в гидротрансформаторе хотя и при- ' водит к существенному улучшению его характеристик, однако' значительно усложняет и удорожает конструкцию.