Носов Н.А. - Расчёт и конструирование гусеничных машин (1066314), страница 64
Текст из файла (страница 64)
ЧП1.2 приведены механические характеристики эелктродвигателей с последовательным (1), смешанным (2) н независимым (3) возбуждением, Штриховой линией показана идеальная характеристика. Как видно, наиболее близко к идеальной приближается механическая характеристика электродвигателя с последовательным возбуждением.
Благодаря такой характеристике электромашина указанного типа широко применяется в качестве тяговых электродвигателей транспортных машин. й 3. СХЕМЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ И ОДНОПОТОЧНЫХ ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИХ ПЕРЕДАЧ ЭП были первыми непрерывными передачами, которые стали применяться в транспортных машинах. Они устанавливались на отдельных тяжелых и сверхтяжелых машинах, к ведущим колеса которых передавались очень большие крутящие моменты [81. Применение передач другого типа в этом случае привело бы к затруднениям с управлением.
В настоящее время благодаря Ю 4 Рис. У1! !.3. Принципиальные схемы трансмиссии гусеничных машин с ЭП и однопоточными ЭМП появлению других непрерывных передач с высокими показателями (гидродинамическнх, гндростатических) ЭП применяются реже, однако и сейчас в машинах, предназначенных для особо тяжелых работ, они еще продолжают применяться. Без ЭП трудно обойтись и в тех машинах, где требуется дистанционный привод. К таким машинам относятся автомобильные и тракторные поезда, где на каждой тележке имеются ведущие колеса.
Они могут использоваться также на сочлененных машинах. В этом случае тепловой двигатель и генератор располагаются на одной тележке, а к тяговым электродвигателям других тележек мощность передается по проводам. Электрические и однопоточные электромеханические передачи в гусеничных машинах выполняются в основном по схемам, представленным на рис. ьгП1.3.
Механические связи на ннх обозначены сплошными, а электрические — штриховыми линиями. Последние показаны чисто условно, поскольку в реальных конструкциях электрическая схема более сложная. Рассмотрим схему 1. Тепловой двигатель Д жестко соединен с генератором Г, Последний с помощью электрической связи 325 передает энергию к двум электродвигателям М, расположенным по бортам машины. Буквой Т обозначены остановочные тормоза.
Главное достоинство этой схемы в том, что она позволяет получить непрерывное изменение тягового усилия при прямолинейном движении и повороте. Основной недостаток — низкий средний к. п. д. всей трансмиссии и большие вес и габариты. Причина первого в том, что ЭП работает в очень большом силовом и скоростном диапазонах и часто попадает в зоны низких к. п. д. Причина второго — электромашины передают большую мощность. Так, генератор преобразовывает полную мощность теплового двигателя, а электродвигатели, особенно при повороте, должны реализовывать большие величины крутящих моментов.
При наличии отработанных электрических машин эта схема обладает конструктивной простотой и надежностью в работе. Она позволяет намного сократить время, отводимое от начала проектирования до серийного выпуска, и уменьшить материальные затраты на доводку. По этой схеме был выполнен ряд ЭП для машин отечественного и зарубежного производства. Схема 2 состоит из двух независимых электросиловых установок, в каждой имеется двигатель, генератор и электродвигатель. Основные преимущества и недостатки те же, что и в схеме 1. Однако имеются и особенности: используются маломощные двигатели; электрическая схема более простая, так как при повороте она работает так же, как и при прямолинейном движении.
В электрической схеме предусматривается воэможность работы двух электродвигателей от одного генератора. Повышается надежность силовой установки, так как при выходе из строя одного двигателя машина может продолжать движение за счет другого. Но рассматриваемая схема более сложна и громоздка. При наличии надежных образцов двигателей достаточной мощности данная схема рекомендована быть не может. В схеме 3 имеется только один электродвигатель. Скорость прямолинейного движения изменяется за счет увеличения или уменьшения оборотов электродвигателя.
Поворот осуществляется с помощью механизмов поворота (МП). Передача, выполненная по этой схеме, имеет несколько меньший вес и габариты по сравнению с передачей по схеме 1. Особенно' ее преимущества проявляются при установке малогабаритных двухступенчатых планетарных МП. При раздельном включении они выполняют роль МП, а при совместном включении первой ступени обеспечивают добавочную редукцию крутящего момента на обоиХ бортах, т. е, выполняют роль коробки передач.
Передача имеет более высокий к. п. д., так как электродвигатели работают в более узком силовом и скоростном диапазонах. К достоинствам также можно отнести и то, что электрическая схема передачи проще, поскольку она работаег всегда в режиме прямолинейного движения. Однако по сравнению с предыдущими разбираемая схема обеспечивает 326 худшую поворотливость машины. По этой схеме выполнена передача отечественного трактора ДЭТ-250.
Схема 4 отличается от схемы 3 наличием коробки передач (КП). Последняя позволяет получить пониженные передачи, не прибегая к использованию МП. Число передач колеблется от двух и выше. КП сужает диапазон работы электромашин и ограничивает их режимы оптимальной зоной. Вследствие этого рассматриваемая схема обеспечивает относительно высокий средний к.
п. д. передачи. В этом ее основное достоинство. Но так как схема включает в себя электрические и механические преобразователи крутящего момента, передающие полную мощность теплового двигателя, она сложна и громоздка. Кроме того, применение КП вносит значительное затруднение в управление машиной. Рассматриваемая схема распространения на гусеничных машинах не получила. Последние две схемы (3 и 4) относятся к типу однопоточных ЭМП, так как силовой и скоростной диапазоны передачи обеспечивается не только электроприводом, но и с помощью механических агрегатов (МП и КП).
й 4. РАСЧЕТ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПЕРЕДАЧ Расчет ЭП сводится к выбору электрических машин. Исходными данными при расчете являются: 'скоростная характеристика теплового двигателя (зависимость свободной мощности, крутящего момента и удельного расхода топлива от частоты вращения); максимальная и минимальная скорости машины; к. п. д.
отдельных агрегатов; схема, на основе которой будет выполняться ЭП. Расчет разбивается на две стадии — предварительный н поверочный. В первой производится выбор электрических машин н определяются передаточные отношения редукторов, во второй уточняются основные элементы спроектированной ЭП.
Принимаем допущение: тепловой двигатель работает на режиме максимальной мощности с постоянной частотой вращения. Предварительный расчет. Вначале выбирается генератор. Мощность генератора У, в кВт находится по формуле )У, = УзЧ, (й7, = 0>736ЛзЧ,), (Ъ'П 1.1) где )у — свободная мощность теплового двигателя в кВт (л. с.); в формулу подставляется ее максимальная величина; Ч, — к. п. д. генератора.
Подставляется его величина на оптимальном режиме; для большинства генераторов и, = 0,95, Определив У„по каталогу вйбирают генератор. Предпочтение отдается тем генераторам, частота вращения которых п, равна и больше частоты вращения пав приводного двигателя прй максимальной мощности, т.е. п, ) лщ,. Чем выше частота вращения электромашины, тем меньше ее вес и габариты.
Поэтому окончательный выбор следует остановить на высокооборотном 327 генераторе только в том случае, если суммарный вес и габариты его и повышающего редуктора будут ниже, чем вес и габариты менее скоростного генератора, устанавливаемого без редуктора. При невыполнении этого условия берется генератор с и, = лэл. При неравенстве частоты вращения теплового двигателя и генератора между ними устанавливается редуктор с передаточным числом лам аа =— лг Выбор электродвигателей также производится по каталогам.
Мощность электродвигателя Уаа принимается примерно равной мощности генератора, т. е. Уаа — — У,. Если от одного генератора приводится несколько электродвигателей, то У.,= ', где г — число электродвигателей. Электродвигатель выбирается по найденной величине Умь Из имеющегося числа электродвигателей желательно остановиться на наиболее высокооборотном, но в то же время обеспечивающем нормальную величину передаточного числа бортредуктора (к .
Оно определяется по условию движения машины на максимальной скорости: 0 377гв. хлад а1ах (Ч111.2) "ааах где г, „— радиус ведущего колеса в м; и ~,„— максимальная частота вращения электродвигателя в об/мин (берется из каталога); о,„— максимальная скорость машины в км!ч. Как правило, в гусеничных машинах с ЭП устанавливаются двухрядные бортовые редукторы с передаточным числом 12 — 21.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
