Носов Н.А. - Расчёт и конструирование гусеничных машин (1066314), страница 57
Текст из файла (страница 57)
Разница только в том, что здесь показана дифференциальная ГСП, которая устанавливается в параллельном потоке. При этом часть мощности от двигателя передается механическим путем, а остальная — через ГСП. По числу разветвлений потоков мощности встречаются двухпоточные (показана на схеме) и трехпоточныедифференциальные передачи. Поскольку через ГСП в этом случае передается только часть мощности двигателя, габариты и вес ее уменьшаются, а общий к. п. д. возрастает. В двухпоточной 288 передаче через ГСП передается 50 — 50, а в трехпоточной— 30 — 45% мощности двигателя. Схемы 1 и 3 сравнительно легко автоматизируются.
Они обеспечивают бесступенчатое изменение скорости при прямолинейном движении и ступенчатый поворот. В схеме 3 ГСП выполняет функцию всей трансмиссии. Состоит из двух насосов и двух моторов; первые размещаются обычно около двигателя, вторые устанавливаются по бортам. Изменение скорости прямолинейного движения машины осуществляется синхронным перемещением регулирующих органов в обоих насосах. Неодинаковое воздействие на регулирующие органы приводит к повороту.
Схема в наибольшей степени удовлетворяет требованиям, предъявляемым к трансмиссиям гусеничных машин, так как обеспечивает бесступенчатое изменение как скорости прямолинейного движения, так и радиусов поворота. Однако эта схема вызывает трудности с автоматизацией управления. Причина в том, что автомат и водитель, принудительно управляющий поворотом, воздействуют на одни и те же регулирующие органы, а это приводит к нарушению (еслн не установлены специальные устройства) оптимальных режимов движения. Отрицательным фактором является то, что при повороте через всю ГСП с одного на другой борт передается рекуперируемая мощность. Это заставляет завышать расчетную мощность всех агрегатов ГСП.
В схемах 1 — 3 насос питает только один мотор. На практике встречаются машины, в которых по борту требуется приводить в движение несколько ведущих колес, например сочлененные гусеничные машины, колесно-гусеничные машины, где ведущими колесами могут быть опорные катки, многоприводные колесные машины и т. д. В этих случаях, как правило, насос питает ряд моторов (схема 4).
С помощью гидравлической связи моторы могут быть соединены параллельно, последовательно и параллельно- последовательно (соответственно показано на схеме 4). На практике все эти три типа соединений можно осуществить на одной машине путем переключения распределительного крана. Тогда будет осуществляться ступенчатое регулирование режимов движения без изменения положения регулирующих органов насоса и мотора. При параллельном соединении обеспечивается наименьшая, при последовательном — наибольшая и при параллельно- последовательном — промежуточная скорость движения. На некоторых гусеничных машинах ГСП выполняет функцию бесступенчатого механизма поворота.
Тогда она включается в трансмиссию по одной из схем, рассматриваемых в гл. 1Х. $ 3. ОСНОВЫ РЕГУЛИРОВАНИЯ ГСП Рассмотрим простейшую ГСП, состоящую из одного насоса и одного мотора. Теоретическая мощность (т. е. без учета потерь) гидроагрегатов составляет в кВт (л. с.) 286 АРО У Агч ~ 1Оз 1, ~ 7500 ) ' (Ч1.1) где Лр = р — р,„; Лр — перепад давления жидкости в МПа (кГ(см~); р — давление нагнетания в гидроагрегате (его обычно называют давлением в гидроагрегате); р,„— давление впуска (для насоса) или выпуска (для мотора); Я вЂ” производительность в см'!с.
Подаваемый гидроагрегатом объем жидкости за один оборот называется объемной постоянной гидроагрегата и обозначается д (в см'!об) 880 4= > (Ч1.2) где п — частота вращения в об!мин. Выразив Я в формуле (Ч1.1) через д, получим лги 88 ~о (Кл = 48 ~в ) (Ч1.3) Крутящий момент в Н м (кГ м) от воздействия жидкости на рабочие элементы (или наоборот) находится по обычной формуле М = 9,55 1Оз — ~ (М = 716,2 — ) . (Ч!,4) Решая совместно уравнения (Ч1.3) и (Ч1.4), получим М.=О,159брд (М =О,ОО159брд). Имея аналитические зависимости У и М, рассмотрим способы, с помощью которых можно получить желаемый характер протекания кривых У и М„на- валах гидроагрегатов в функции скорости вращения: Как известно, наиболее эффективное движение гусеничной машины обеспечивается тогда, когда приводной двигатель и агрегаты транмиссии работают в режиме максимальной мощности.
Но агрегаты ГСП не обладают свойством саморегулирования и, чтобы обеспечить в них режимы постоянной мощности при изменении дорожного сопротивления, необходимо принудительно воздействовать на их органы регулирования. Рассмотрим способы регулирования гидроагрегатов. Из формулы (Ч1.3) видно, что мощность насоса можно изменить только воздействием на два параметра — Лр„и д„.
Использовать частоту вращения насоса п„в качестве параметра регулирования невозможно, так как по условию работы л„= сопз1. Частота вращения мотора л„— независимая переменная величина, являющаяся функцией только внешних сопротивлений. Таким образом, регулирование в ГСП можно осуществлять двояким образом — либо изменением объемной постоянной д, либо изменением перепада давления Лр. В гусеничных машинах регулирование крутящего момента за счет изменения Лр при постоянной д не применяется.
Такое регулирование является простым по устройству и недорогим 287 (Ч1.6) д) Ю) а) Рис. У!.2. Изменение параметров ГСП нрн регулировании: а — насоса; б — мотора; в — насоса и мотора Здесь а и 5 — постоянные коэффициенты: "и 60 1О' ' Ь 60.10 Ом (Ч1.7) Из приведенных формул видно: чтобы обеспечить режим постоянной мощности, перепад давления в гидромоторе в функции скорости движения должен изменяться по гиперболической зависимости.
При этом изменение крутящего момента на валу гидромотора зависит только от изменения перепада давления жидкости. Силовой диапазон выражается через отношения перепадов давления в моторе, т. е. ( "'пп м апх ~рп агах (Ч1.8) '~и. п ппп арм ппп Максимальное давление в гидропередаче ограничивается механической прочностью деталей и на современном этапе развития машиностроения достигает 25 — 35 МПа (250 — 350 кГ)слгх). Минимальное давление лежит чаще всего в пределах 1,5 — 2,5 МПа (15 — 25 кГ)сма). Следовательно, силовой диапазон ГСП при данном регулировании составляет в среднем 12 — 16.
Изменение перепада давления Лр в ГСП производится в гидронасосе за счет регулирования объемной постоянной г)„. На рис. Ч1.2, а представлен график изменения мощности насоса 286 в производстве, но оно имеет большой недостаток — низкий объемный к. п, д. Регулирование ГСП в гусеничных машинах осуществляется путем изменения объемной постоянной д.
Рассмотрим три различных случая. ГСП с регулируемым насосом. Наибольшее распространение в гусеничных машинах получили ГСП с регулируемым насосом, В этом случае д„+ сопз(; г)„= сопз( (мотор не регулируется). Мощности насоса и мотора: Лг„„= а бр„г)„; Лг „= Ь Ьр и„.
Ч„„, перепада давления Ьр, крутящего момента гидромотора М „, а также расхода Я в зависимости от частоты вращения вала мотора. В зоне минимальных п„давление ограничивается величиной максимально допустимого давления р,„при помощи предохранительного клапана. Справа работа насоса ограничивается или максимально допустимыми оборотами вала, или минимальным давлением, обеспечивающим необходимое тяговое усилие на предельной скорости.
Теоретическая скорость вращения вала мотора находится из уравнения баланса расходов, т. е. Чман и = — =сд„, л и (Ч1.9) (Ч1.11) 989 19 н. А. пасов где с — постоянная величина. Объемная постоянная насоса может бесступенчато изменяться от 0 до д„„„„, следовательно, скорость вращения вала мотора соответственно будет непрерывно возра- стать от положения стопа до максимальной скорости. При ней- тральном положении регулируемого органа расход в гидроси- стеме отсутствует (д„= О), вал гидромотора гидравлически заторможен и двигатель работает на холостом ходу. Для того чтобы машина с ГСП стронулась с места, необходимо регулиру- ющий орган вывести из нейтрального положения.
Вывод в одну сторону соответствует переднему ходу, в другую — заднему. Кинематический диапазон в этом случае значительно превос- ходит по величине силовой диапазон. Причина в том, что послед- ний искусственно ограничивается предельными значениями давле- ний в гидросистеме р,„и р,„. Таким образом, при такой схеме регулирования в ГСП имеет место переменное давление.
Так как в зоне высоких давлений ГСП работает сравнительно редко, то ее работоспособность до- статочно высока. ГСП с регулируемым мотором. В этом случае д„+ сопз(; д„= сопз!. Объемная постоянная изменяется только у мотора. Следовательно, давление насоса и всей силовой магистрали ГСП согласно формуле (Ч!.3) во всем диапазоне регулирования остается, величиной постоянной, т.
е. ЛР„= Лр„= сопз! (рнс. Ч!.2, 6). Изменение крутящего момента на валу гидромотора осуществ- ляется только за счет уменьшения д„„т. е, Мт.мпзах 0 !б~лрмаах9мтах (Ч!.10) Давление в ГСП назначается максимальным из-за стремления уменьшить геометрические размеры гидроагрегатов. При д„ крутящий момент обеспечивает преодоление машиной наибольших сопротивлений. Скорость вращения вала мотора чнан Ян чм дм Так как при холостом ходе двигателя 9, имеет какую-то конеч. ную величину, то для стоянки машины необходимо или перепускать всю жидкость на слив, нлн выключать главный фрнкцнон, который в этом случае устанавливается между двигателем и насосом. Троганне с места, т.
е. увеличение оборотов от нуля до и„ ,„, приходится набирать также илн за счет пробуксовки главного фрикцнона, нли за счет уменьшения слива. Минимальная и максимальная скорости движения машины обеспечиваются соответственно при д„ ,„ и д„ , . Таким образом, кннематнческий и силовой диапазоны передачи равны 4ап м мах нм ахах Чм паап (Ч1.12) .хааа..м пап нм пхп Чм пап Такой тип регулирования имеет существенные недостатки. В ГСП приходится поддерживать постоянное максимальное давление; естественно, работоспособность такой передачи пониженная.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
