ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 10.04.2024
Просмотров: 247
Скачиваний: 1
При этом считаем параметры NH, |
п„_и р известными |
из тех |
||
нического задания. |
|
|
|
|
3. Определяем расход из формулы (1) |
|
|||
Q |
9&НН ' |
|
|
|
|
|
|
||
4. Задаемся D0 = l,5dH , где |
dH |
— диаметр вала |
насоса. |
|
Эта зависимость экспериментальная |
и справедлива для гидромуфт |
|||
со статическим самоопоражниванием. Для гидромуфт с динами
ческим самоопоражниванием диаметр D0 |
определяется |
с |
учетом |
||||||||||||
размеров |
и объема |
предварительной |
камеры. |
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
60гн |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
50 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
'79 |
|
|
|
|
|
|
|
|
зо |
/ |
|
400 |
600 вООВдМм |
|||||
О |
200 |
400 |
600 |
800 |
s |
|
0 |
200 |
|||||||
/7, |
|
|
|
|
|
|
В) |
|
|
|
|||||
|
|
а) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
Рис. |
47. |
Графики: |
|
|
|
|
|
|||
а— |
И.И.Куколевского для определения а; б — зависимость г д |
= |
/ (D |
|
|||||||||||
5. Определяем |
скорость |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
ст = a VWhi, |
|
|
|
|
|
(78) |
||||
где а — коэффициент |
входной |
скорости, |
определяемый |
по гра |
|||||||||||
фику проф. И. И. Куколевского |
(рис. 47, |
а) [6] . |
|
|
|
||||||||||
Раскроем |
физическую |
сущность |
коэффициента |
а, |
входящего |
||||||||||
в уравнение |
(78). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Напор |
Я н можно |
записать |
в |
виде |
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
Ян |
= - j - ( « H 2 — |
"ш0> |
|
|
|
|
|||||
|
|
|
ы н і —г н і ю н ' |
|
М Н 2 = |
гнг^н. |
|
|
|
||||||
тогда |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ст |
= |
а ] / 2g -і- («ж — "mO = |
"та"|/~2 ( 1 — ai) |
|
|||||||||||
или |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
^ |
= |
« 1 / 2 ( Г = ^ Г |
|
|
|
|
(79) |
||||
|
|
|
|
"Н2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Используя формулу (59), запишем следующее соотношение:
Cm _ ] Л ( 1 - а « И 1 - і « )
"Н2 К ?
71
Сравнив его с выражением |
(79), |
получим |
|
||||
а - У |
( 1 — а 2 ) ( 1 — t2 ) |
|
(80) |
||||
|
£ 2 ( 1 - а « і ) |
' |
|||||
|
|
||||||
Из формулы (80) следует, что для данной конструкции гидро |
|||||||
муфты и для каждого режима |
ее работы а |
= /( £ ), т. е. а — это |
|||||
величина, эквивалентная коэффициенту |
сопротивления |
£. |
|||||
6. Определяем площадь |
на |
входе |
в |
рабочее колесо |
и выходе |
||
из него: |
|
|
|
|
|
|
|
F |
—JL— |
|
F |
|
|
|
|
* вых |
г |
г |
вх« |
|
|
||
7. Находим радиус выхода г Н 2 из выражения (54)
8. Определяем число лопаток рабочих колес, используя экс периментальные и теоретические зависимости (рис. 47, б).
Эффективные значения расчетных параметров гидромуфты.
Под эффективными параметрами понимают такие параметры, ко
торые |
относятся к насосному |
и |
турбинному валам гидромуфты. |
||||||||||||
|
|
|
|
|
Эти параметры |
отличаются |
от |
||||||||
|
|
|
|
|
расчетных |
значений |
гидравличе |
||||||||
|
|
|
|
|
ских моментов на |
рабочих |
|
|
колесах |
||||||
|
|
|
|
|
гидромуфты. Рассмотрим |
|
принци |
||||||||
|
|
|
|
|
пиальную |
схему действия |
эф |
||||||||
|
|
|
|
|
фективных |
моментов |
для |
гидро |
|||||||
|
|
|
|
|
муфты, изображенной на рис. 48. |
||||||||||
|
|
|
|
|
в |
Момент |
Мг |
можно |
|
|
записать |
||||
|
|
|
|
|
виде |
суммы моментов: |
|
|
|
|
|||||
Рис. |
48. |
Схема |
действующих мо |
|
Мі = |
Мн |
тк |
|
М |
м е х |
. н |
+ |
|||
|
|
ментов |
гидромуфты |
|
|
+ М,*ДИСК + |
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
•Лічерп» |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
где |
|
-"'диск |
момент |
дискового |
трения |
между |
ведущей |
и |
ве |
||||||
|
M'мех. H |
домой частями |
гидромуфты; |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
момент |
механического |
трения в |
опорах |
|
и |
уплот |
||||||||
|
|
|
нениях |
ведущей |
части; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
M•черп — момент сопротивления, возникающий при движении |
||||||||||||||
|
|
|
черпательной трубки в потоке жидкости. |
|
|
|
|||||||||
|
Соответственно, эффективный |
момент |
на ведомом |
валу |
|
||||||||||
|
|
|
м 2 |
= м х + мдиск |
-м мех. Т> |
|
|
|
|
|
|
|
|||
где |
M мех. Т |
момент |
механического |
трения в |
опорах |
|
и |
уплот |
|||||||
|
|
|
нениях |
ведомой |
части. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
72
Тогда эффективный коэффициент трансформации определится соотношением
К = ЮЬ. = |
M j + М д и с к |
~ м м е х - т |
<- 1 |
Afi |
М н + М д и с к -J- |
М м е х . н + |
|
Соответственно эффективный к. п. д. также будет иметь зани женное значение.
§ 17. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОСЕВЫХ СИЛ В ГИДРОМУФТЕ
Надежность гидромуфт зависит от учета осевых сил, которые могут привести к сдвигу рабочих колес, выходу из строя под шипников, и в конечном счете, к аварии. Теоретическое
определение осевых сил в гидромуфте затруднительно в связи с отсутствием теории рабочего процесса, которая позволила бы точно находить закон распределения скоростей и давлений в по лости гидромуфты при различных режимах ее работы. Поэтому точные данные о величине осевых сил в гидромуфте могут быть получены только опытным путем.
Проведем предварительный расчет осевых сил для гидромуфты с полным заполнением. На рис. 49, а показано распределение уси
лий, действующих на основные рабочие части гидромуфты. |
|
||
Из |
рис. 49, а видно, что |
|
|
|
Рн = Рг +Р2 — Р3; \ |
|
|
|
Я Т = Р 1 + Р 1 - / » „ | |
|
( 8 1 ) |
где Рн |
и Р т — результирующие осевые силы на |
насосе и |
тур |
|
бине; |
|
|
|
Рх — результирующая осевая сила, действующая |
на |
|
|
наружный тор насоса и турбины |
со стороны |
ра |
бочей камеры;
73
Р2 |
— сила, возникающая во время работы гидромуфты, |
||||||
|
как следствие изменения направления движения |
||||||
Ps |
потока рабочей жидкости |
на |
180°; |
||||
— сила, |
действующая |
на |
наружной тор турбины |
||||
|
или замыкающий кожух насоса со стороны до |
||||||
|
полнительной камеры от центробежной силы пе |
||||||
|
реносного |
движения. |
|
|
|
||
Согласно |
третьему |
закону Ньютона |
можно |
записать |
|||
|
РН |
= РТ |
или Рн |
— Рт |
= |
0, |
|
т. е. суммарные осевые силы на насосном и турбинном валах между собой равны и направлены в противоположные стороны. Сле довательно, колеса гидромуфты будут либо сдвигаться, либо раздвигаться под действием осевых сил.
Будем считать, что насос жестко связан с коленчатым валом
двигателя |
и |
определим |
значения |
Plf Рг и Р 3 |
для различных |
режимов |
работы гидромуфты. |
|
|
||
1. Режим |
холостого |
хода (і = |
1). Жидкость в |
рабочей камере |
|
находится в относительном покое, при этом все составляющие осевой силы равны между собой и равны нулю, т. е.
Р1 = Р9 = Р3 = 0 и Рн = Рт=0.
2. При наличии внешней нагрузки турбина начинает затор маживаться (s ф 0) и появляются силы, действующие по оси гидромуфты.
Из определения силы Р1 следует:
Рі = J pt2nr dr,
л»
где рх— давление от центробежных сил, действующих на наруж ный тор насоса и турбины:
Р\ = р«т у g— ) '
г— текущий радиус, на котором находится жидкость в по лости гидромуфты.
Тогда
Рх = j
До
P G > 2 T
) - 2 n r d r = - f co\ -* (Rl-Rtf |
• |
(82) |
74
Аналогично |
находим |
выражение для |
составляющей |
Р3: |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
« а |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
рз |
= |
j |
Рл.к2пгаг, |
|
|
|
|
||
г Д е |
Рд. к — давление |
от |
центробежных |
сил |
в |
дополнительной |
|||||||
|
|
камере: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рд. к = |
|
2 |
г2-КІ |
|
|
|
|
|||
|
|
|
РЮд. к |
5 |
|
|
|
|
|
||||
где |
сі)д.к — скорость |
вращения |
жидкости |
в |
дополнительной ка |
||||||||
|
|
мере. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Проделав |
преобразования, будем |
иметь |
|
|
|
|
|||||||
|
|
P3=^^.K^-(Rl-Rlf. |
|
|
|
|
|
(83) |
|||||
Составляющую Р2 |
находят |
из уравнения |
изменения количе |
||||||||||
ства |
движения. При |
этом |
полагают, |
что |
ст1 |
= |
ст2. |
Тогда |
|||||
|
|
Р2 = |
Qç>cm2 |
— Qp (—ст 1 ) = 2pQcm. |
|
(83а) |
|||||||
С |
учетом |
уравнений |
(81) |
и |
(83а) можно |
записать |
|
||||||
|
|
Р |
|
- |
|
|
М |
2с |
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
—1 |
|
9 |
/ , . |
2\ |
^т- |
|
|
|
|
Зная, что с т — -у-, получаем
м
Ррингш (1 - ш2 ) Тогда окончательно будем иметь
Вэтом выражении переменными величинами являются момент M
ипередаточное отношение і, так как остальные параметры для
данной конструкции гидромуфты являются постоянными. Тогда
|
? 2 |
= |
C l ( l |
-ta»)» |
' |
^ 8 |
4 ) |
где |
|
|
|
|
|
|
|
|
C l |
= |
" I " |
^ н ^ |
- |
|
|
Запишем |
выражение для |
результирующей осевой силы |
Р о с |
= |
|||
= Рц = РТ. |
Для этого в уравнение (81) подставим выражения (82), |
||||||
(83), (84). |
|
|
|
|
|
|
|
75
