Антиплагиат_Исаев_полный (1229278), страница 6
Текст из файла (страница 6)
40Вспомогательная передача состоит из вала отбора мощности с валомпривода вспомогательного насоса и гидромуфты привода компрессора, приводанасоса смазки и привода откачивающего насоса.Передача крутящего момента от дизеля для движения тепловозаосуществляется через упругую муфту на 6 входной вал и затем через 6 шестерниповышающего редуктора 1 и 2 на главный вал гидропередачи.С главного вала 6 преобразованный крутящий момент передаются нараздаточную шестерню 6 вторичного вала через шестерни 3 и 4 и 6 неподвижнуюшлицевую муфту 6 при заполненном гидротрансформаторе первой ступени, иличерез шестерню 5 при заполненном гидротрансформаторе второй ступени.Далее, в зависимости от направления движения тепловоза, передача моментапроизводится через подвижную шлицевую муфту вторичного вала или через 644паразитную шестерню 7 и такую же 6 шлицевую муфту вала реверса нараздаточный вал.
6Приведем кинематическую схему гидравлической передачи тепловозаТГ16 (рисунок 2.5).Рисунок 2.5 – Кинематическая схема передачи мощности1 – эластичная муфта; 2 – раздаточный вал; 3 – тележечный валПринцип действия гидромеханической передачи.Основы устройства и работы гидропередачи легко понять изпринципиальной схемы, приведенной на рисунке 2.6. Дизель приводит вовращение ротор центробежного насоса, который под давлением нагнетаетрабочую жидкость (масло) в направляющий аппарат турбины.
Здесьгидравлический напор, создаваемый насосом, превращается в кинетическуюэнергию струи масла (скоростной напор). Струя масла, попадая на лопаткирабочего (турбинного) колеса, приводит его во вращение. Таким образом,скоростной напор в турбине превращается в механическую энергию. Благодарянепрерывной циркуляции становится возможным иметь в системе небольшоеколичество масла. Турбинное колесо через механическую ступень связано сколесами локомотива.Гидравлический аппарат, состоящий из гидронасоса и турбинного колеса(без направляющего аппарата), называется гидромуфтой. Гидромуфта неизменяет, а только передает крутящий момент от дизеля на колеса тепловоза.Ведущий вал насоса соединяется с коленчатым валом дизеля. При вращении45этого вала колесо насоса создает напор масла, которое перетекает в колесотурбины, насаженного на вал.
От этого вала момент передается на колесатепловоза. Рабочая жидкость в гидромуфте циркулирует по кругу циркуляции.Рисунок 2.6 – Устройство и работа гидропередачиГидравлический аппарат, состоящий из насосного колеса, направляющегоаппарата и турбинного колеса, называется гидротрансформатором.
Онпредназначен для изменения постоянного крутящего момента дизеля (Ма=Ми) впеременный крутящий момент турбинного колеса. Дизель вращает насосноеколесо, масло от центра отбрасывается центробежной силой к периферии,вследствие чего создается давление (напор) масла, которое перетекает внаправляющий аппарат. Из направляющего аппарата масло поступает в турбину,а из турбины снова в насос; направляющий аппарат не вращается.
Как видим,валы насоса и турбины не имеют между собой прямой механической связи.Момент от насосного колеса к турбинному передается через жидкость, этопридает передаче ценное свойство. Дизель и передача не испытываютмеханических ударов, порождаемых при трогании и движении поезда.В унифицированной гидропередаче, показанной на рисунке 2.7 троганиетепловоза осуществляется на пусковом гидротрансформаторе ГТ I.
При этомгидротрансформатор заполнен маслом. Остальные гидроаппараты маслом незаполнены и участия в передаче мощности не принимают. В кинематическуюсхему передачи мощности oт ГТ I к выходному валу включена зубчатая пара 1.46При увеличении скорости движения тепловоза возрастает частота вращениятурбинного колеса nт и отношение nт к частоте вращения насосного колеса nн(nт/nн) увеличивается и становится выше передаточного числагидротрансформатора. (Передаточным числом гидротрансформатора называетсятакое отношение nт/nн при котором КПД последнего имеет максимальноезначение).Если отношение nт/nн стало выше передаточного числагидротрансформатора, то возрастают потери и КПД резко снижаются.Опорожненение гидротрансформатора ГТ I и заполнение масломгидротрансформатора ГТ II изменяет схему передачи крутящего момента отдизеля к колесам.
Теперь момент будет передаваться через зубчатую пару II сдругим передаточным числом. Соотношение nт/nн вновь изменится, исключаятем самым потери и не допуская падения КПД гидротрансформатора. Придальнейшем росте скорости с целью поддержания более высокого КПДгидропередачи осуществляется переход на гидромуфту ГМ.Отношение крутящего момента на валу турбины к крутящему моменту навалу насоса называется коэффициентом трансформации момента.(2.1)47Рисунок 2.7 – Схема унифицированной гидропередачи тепловоза ТГ16Для гидротрансформатора К1, для гидромуфты К=1.КПД гидроаппаратов:гидротрансформатора(2.2)гидромуфты (К=1)48(2.3)Максимально возможная величина КПД гидромуфты, при которой онаустойчиво передаст крутящий момент, составляет около 0,97.
При этомзначении КПД частота вращения турбины nт=0,97nн, т.е. отличается от частотывращения насоса на 3 %.Отставание частоты вращения насоса от частоты вращения турбиныхарактеризуется скольжением, которое является непременным условием припередаче крутящего момента через гидромуфту. Скольжение находится поформуле. (2.4)Скольжение оказывает влияние на КПД гидромуфты: с уменьшениемкоэффициента скольжения возрастает КПД гидромуфты. Крутящий моментнасоса, переданный ему от дизеля через редуктор, называется крутящиммоментом дизеля, приведенным к валу насоса,(2.5)где Мд - крутящий момент дизеля;ɳзп - КПД зубчатой передачи.В теории гидропередач широко используется теория подобия.Рассматривается условный гидроаппарат с определенным углом облопачиваниянасосного и турбинного колес, с принятым числом лопаток и заданнымрасположением колес в круге циркуляции жидкости.
При этом активный49диаметр рабочих колес Da принимается равным 1 м, и удельный вес жидкости уравный 1. Предполагается, что частота вращения колес равна I об/мин.Крутящий момент условного насоса или турбины носит название коэффициентамомента - Ан или Ат.Зависимости коэффициентов момента Ан или Ат от отношения nт/nнопределяются универсальными характеристиками гидротрансформатора(рисунок 2.8) и гидромуфты (рисунок 2.9), которые позволяют определитькоэффициент трансформации момента.(2.6)Рисунок 2.8 – Универсальные характеристики гидротрансформатора50Рисунок 2.9 – Универсальные характеристики гидромуфтыПри построении зависимостей АН=f(nт/nн) и АТ=f(nт/nн) учтен удельный весжидкости у.В действительности мы имеет не условный, а реальный гидроаппарат,отличающийся диаметром смоченной части Da и частотой вращения насосногоnн или турбинного nт колеса.
Зная коэффициент момента АН или АТ, можноопределить крутящий момент реального гидроаппарата:для насоса ;для турбины .Следовательно, имея универсальные характеристики гидроаппаратов и знаязначение Мн, можно определить крутящий момент турбины. (2.7)Гидравлическая передача должна обеспечивать выполнение следующих51требований:1. Отсоединение вала дизеля от осей движущих колес локомотива призапуске двигателя.2.
Увеличение крутящего момента движущих колесных пар в 4-5 разпротив крутящего момента на валу дизеля, что необходимо для преодолениядополнительных сопротивлений от подъемов и при трогании с места.3. Сохранение постоянной мощности дизеля во всем 68 диапазоне измененияскоростей движения тепловоза4. 68 Реверсирование тепловоза при нереверсируемом дизеле.Гидравлической муфтой называется устройство, обеспечивающее гибкоесоединение ведущего и ведомого валов и передачу вращающего момента безизменения его по величине.
По конструкции она представляет собой 6двухлопастную гидравлическую машину, состоящую из двух основных частей:насосного колеса, жестко связанного посредством ведущего вала с валомдвигателя, и турбинного колеса, соединяемого с помощью ведомого вала имеханических звеньев с движущими осями. 6Зависимость передаваемого момента от числа оборотов турбинного колесапри 62 постоянной частоте вращения насосного колеса, 62 представленная в видеграфика, называется внешней характеристикой гидромуфты (рисунок 2.10).Уменьшение частоты вращения насосного колеса приводит к снижениюпередаваемого момента и кривые момента при этом располагаются ниже, чемпри нормальной частоте вращения.Увеличение нагрузки на турбинное колесо, вызывающее отставание егоот насосного колеса, приводит к росту потерь энергии потока на преодолениесопротивлений.
Коэффициент полезного действия при этом уменьшается влинейной зависимости от частоты вращения турбинного колеса.52Рисунок 2.10 – Внешняя характеристика гидромуфтыНа графике эта зависимость представлена прямой линией, практически вовсем диапазоне изменения передаточного отношения - от 0 до 1 . Принаступает идеальный холостой ход гидромуфты и ее к.п.д. равен нулю.Если момент на рабочих колесах поддерживается неизменным, тогидромуфта работает по так называемой тяговой характеристике (рисунок 2.11).Рисунок 2.11 – Тяговая характеристика гидромуфтыИз характеристик гидромуфты видно, что по своим энергетическим 653свойствам гидромуфта, отдельно взятая, не отвечает целям тяги.
Этообъясняется перегружающим воздействием на дизель и низким к. п. д. ее вдиапазоне невысоких частот вращения турбинного колеса. Гидромуфтарассчитывается на передачу нормального момента и 6 работу при высокихпередаточных отношениях 6 с к. п. д. 0,95—0,98. В этот режим она включается вкачестве ступени скорости гидравлической передачи. 6Гидротрансформатором называется устройство, обеспечивающее гибкоесоединение валов и передачу мощности с ведущего вала на ведомый спреобразованием вращающего момента и изменением частоты вращенияведомого-вала по сравнению с частотой вращения ведущего вала.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
