Носов Н.А. - Расчёт и конструирование гусеничных машин (1066314), страница 50
Текст из файла (страница 50)
С поворотными, лопатками насоса выполнен гидротрансформатор фирмы «Крупп» для тепловозов, с поворотными лопатками реактора (конструктивно это решается проще) — «Дайнафлоу» (рис. Ч.13), «Турбо-, глайд». К особой группе относятся гидротрансформаторы, включающие в себя элементы механических (зубчатых) передач — дифферен.* циальные гидротрансформаторы. Это дальнейшее усложнение конструкции также имеет целью одновременное повышение к. п. д.,- прозрачности и преобразующих' свойств.
Гидротрансформаторы этого типа в литературе иногда называют многотурбинными. Они имеют две или три ступени турбины, связанные между собой и ' с другими колесами гидротрансформатора дифференциальной передачей с двумя степенями свободы. Ступени турбины имеют различное число оборотов, соотношение которых изменяется с изменением нагрузки. Наличие дифференциальных связей между турбинными колесами расширяет возможности воздействия иа ха- * рактеристику трансформатора и улучшает его экономичность и преобразующие свойства. Представителями этой группы могут служить те же модели: «Дайнафлоу» (рис, Ч.13) и «Турбоглайдм 248 Дифференциальные гидротрансформаторы составляю. уже промежуточное звено между собственно гидротрансформаторами и гидромеханическими передачами.
Итак, необходимо подчеркнуть, что каждый из современных гидротрансформаторов обладает комплексом преобразующих и конструктивных характеристик, находящихся в определенной и тесной взаимосвязи, и стремление улучшить одни показатели неизбежно приводит к ухудшению других или к существенному усложнению и удорожанию конструкции. Непрозрачные и прозрачные гидротрансформаторы с высоким и средним значением к„(группы 1, П1а, 1Ч) целесообразно применять на тяжелых машинах с малой удельной мощностью, с двигателями, имеющими малый коэффициент приспособляемости (например, с дизелями). Комплексные гидротрансформаторы с малым к„и большой прозрачностью (группы П, П!б) применяются преимущественно на легковых автомобилях с карбюраторными двигателями большой мощности.
Выбор типа гидротрансформатора непосредственно связан с характеристиками механической передачи, которая будет дополнять его в ГМКП (или, наоборот, выбранный тип гидротрансформатора обусловливает вполне определенные требования к характеристикам механической передачи). Решение конструктора о выборе типа гидротрансформатора в каждом частном случае должно базироваться на конкретных требованиях, предъявляемых к проектируемой машине по ее тяговым качествам и топливной экономичности, с одной стороны, и по допустимой степени конструктивной сложности и стоимости — с другой. й 2.
ОДНОПОТОЧНЫЕ ГМКП Промежуточный редуктор. Гидромеханическая коробка передач может соединяться с двигателем как непосредственно, так и' через промежуточную механическую передачу — редуктор Р (рис. Ч.14). Промежуточный редуктор оказывается необходимым при несоосности выходного вала двигателя и входного вала ГМКП. Этот редуктор является связующим двигатель и ГМКП по условиям компоновки (рис. Ч.14, а и б). Если для вновь разрабатываемой ГМКП используется гидро- трансформатор, выпускаемый серийно промышленностью и не соответствующий по своим нагрузочным характеристикам принятому для машины двигателю, то необходима установка между двигателем и ГМКП согласующего редуктора, обеспечивающего их совместную работу в оптимальных режимах.
Наконец, при использовании на машине относительно тихоходного двигателя (1200 — 1700 об/мин) целесообразно устанавливать после двигателя повышающий редуктор с целью уменьшения размеров, и веса гидропередачи и ГМКП в целом. 249 При наличии редуктора, связующего двигатель и ГМКП по условиям компоновки, целесообразно одновременно делать его и повышающим. Связующий редуктор может применяться и тогда, когда в принципе возможна компоновка, при которой ГМКП непосредственно соединяется с двигателем. Делается это в тех случаях, когда используется единая унифицированная ГМКП для ряда машин с различными двигателями и различной компоновкой моторно-трансмиссионной группы. Рис.
уд4. Варианты компановки ГМКП и размещения гидротрансфор- матора По условиям компоновки самой ГМКП гидротрансформатор (ГТР) может быть установлен или непосредственно на ее входном (первичном) валу (рис. Ч.14, в), или на последующих (промежуточном, вторичном) валах, связанных с первичным через коническую передачу Р (рис. Ч.14, г), которая в данном случае может выполнять роль как связующего и повышающего, так и согласующего редукторов.
Наличие механической передачи между двигателем и гидротрансформатором позволяет (за счет изменения передаточного отношения редуктора 1 ) проводить в процессе доводки ГМКП экспериментальные исследования (в том числе и в ходовых условиях) тяговых свойств и топливной экономичности машины при различных режимах согласования, в результате чего можно выбрать режим согласования, в наибольшей степени удовлетворяющий поставленным требованиям. Выбор передаточного числа повышающего редуктора определяется двумя факторами: допустимой по прочности скоростью вращения колес гидротрансформатора и теплонапряженностью по* следнего.
250 Ориентировочные значения допустимых окружных скоростей па,„(в м/с) для колес гидротрансформатора, изготовленных из различных материалов, по данным К. А. Талу составляют: Чугун (тонкостенные колеса) ..............28 — 35 Стальное литье (тонкостенные колеса) ..........
35 — 50 Сталь (сплошные колеса с фреаерованными лопатками)... 40 — 60 Алюминиевый легированный сплав (тонкостенные колеса) 40 — 85 При работе совместно с одним и тем же двигателем с уменьшением размеров гидротрансформатора возрастает его теплонапряженность, так как количество выделяемого в нем тепла остается неизменным, а суммарйая теплоемкость металла рабочих колес (из-за уменьшения их размеров) и рабочей жидкости уменьшается. Гидротрансформатор становится более чувствительным к кратковременным тепловым перегрузкам, которые могут иметь место при работе на режимах с низким к.
п. д., например в период разгона машины. В связи с этим возрастают требования к эффективности системы охлаждения гидротрансформатора, которая не должна допускать перегрева рабочей жидкости сверх температур, допустимых по условиям сохранения ее вязкости, отсутствия кипения содержащейся в ней воды и надежности работы уплотнений. Эта предельная температура для большинства применяемых жидкостей составляет — 95' С. Совместная работа двигателя с непрозрачным гидротрансформатором. При установившемся режиме совместной работы момент и частота вращения (в об/мин) двигателя должны быть равны Ма = = М„и па = и„, где М„и и„— момент и частота вращения (в об/мин) насоса, приведенные (через редуктор) к выходному валу двигателя: Мв Мн = °; пв = пн(,.
гвяа ' Здесь (р и т)р — передаточное число и к. п. д. редуктора. Совмещенные на одном графике характеристики Ма = ) (па) и М„= = ф (и„) называются характеристикой совместной работы двигателя с гидротрансформатором. На рис. ьг.15, а представлена такая характеристика для непрозрачного гидротрансформатора и поршневого двигателя.
Точка х пересечения кривых момента двигателя и приведенного момента насоса и определяет собой режим их совместной работы. Так как у непрозрачного гидротрансформатора величина момента насоса не зависит от нагрузки на турбину (Х, = сопз1), то точка х будет единственной точкой совместной работы его с двигателем, и последний будет работать (при неизменной подаче топлива) на постоянном скоростном режиме. В этом случае приспособляемость машины к изменению сопротивлений движению будет определяться только преобразующими свойствами гидротрансформатора.
Приспособляемость двигателя здесь совершенно не 251 используется, что снижает приемистость машины и, следовательно,' ее среднюю скорость в переменных условиях движения, когда часто требуется то снижение скорости, то снова разгон машинын Положение точки совместной работы х зависит как от размера гидротрансформатора Р, (рис. Ч.15, б), так и от передаточного числа редуктора )р (рис. Ч.15, в). С увеличением 1й, точка х смещается влево, в сторону меньших оборотов; с уменьшением ΄— вправо.
Величина передаточного числа др оказывает обратное влияние на положение точки совместной работы гидротрансформатора а) мд(л') и Где та к д), Равд лд (нй) й) пи пи пд1ан) д), Лд (Ян Рис. Ннб. Характеристики совместной работы двигателя с непроврачным гидротранс- форматором пи ид)нн) и двигателя. При повышающем редукторе (1 (1) точка х смещаегся влево, при понижающем — вправо. Чрезмерное увеличение 1а„(или уменьшение (р) может привести к смещению режима совместной работы в зону неустойчивой работы двигателя (левее пм на рис. Ч.15, б) и его заглушению. Уменьшение 0„(увеличение вр) может вызвать постоянную недогрузку двигателя (работу его правее на частичных характеристиках), т. е.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
