Файл: Стесин С.П. Гидродинамические передачи учебник.pdf

Скачать файл
Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 10.04.2024

Просмотров: 260

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

матора. Как видно из рис. 63, изменение скорости турбины и Т 2 может происходить от положительной величины до отрицательной, причем изменение этой скорости происходит непрерывно под дей­

ствием нагрузки на ведомом валу

гидротрансформатора. Момент

на турбине изменяется в связи с этим от максимальной

величины

до нуля. Способность гидротрансформатора непрерывно

изменять

момент на ведомом валу в зависимости от нагрузки

на нем назы­

вается автоматичностью.

 

 

 

Характер изменения крутящих моментов на колесах гидро­

трансформатора в зависимости

от передаточного

отношения.

Выведем и рассмотрим вышеуказанную зависимость отдельно для

насоса и турбины

гидротрансформатора.

 

 

 

 

 

Для насоса с учетом треугольника скоростей можно записать

МН

= Qp (СиНгГНі

— C u ?

2

r p

2 ) = Qp [ГН 2 ( « H 2

—

CmHt Ctg ßH 2 ) ~

 

 

 

 

 

— Гр2

(Ирг — cm P 2 ctg Ряг)]>

 

 

 

где

 

 

 

 

cu

 

= u — cmcig

ß,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ы р 2 =

0, так как реактор неподвижен.

 

 

 

 

 

 

Далее допустим, что с т

Н

2

=

с т Р 2 =

ст,

тогда

 

 

 

 

М н

=

Qp [сон^нг +

ст

(ctg ßp2/-p2

— ctg ßm^m)]

 

или

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ctg ß;

r-P2

C t

gВР Н 2

R

(87)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

P2

 

Г H 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

г Hi

 

 

Таким образом, мы получим уравне­

 

 

 

 

 

ние момента для насосного колеса,

 

 

 

 

 

выраженное через

кинематические па­

 

 

 

 

uH-const

раметры и расход Q. Анализируя урав­

 

 

 

 

нение (87), можно заключить, что:

 

 

 

 

 

 

а) момент Ми

не зависит от передаточ­

 

 

 

 

 

ного

отношения или скорости турбины;

 

 

 

 

 

б)

момент

Мн

 

является

квадратич­

 

 

 

 

 

ной функцией

от

расхода,

но так как

 

 

 

 

 

функция Q = f (і)

неизвестна, то пред­

 

 

 

 

 

лагаем

частный

случай

ее

значения,

 

 

 

 

 

а именно, постоянство расхода в рабо­

 

 

 

 

 

чей полости для любого і. В этом случае

Рис.

64.

Зависимости Мц =

Мц — const и также не

зависит от

і

=

f (J) И Mr = / (О ДЛЯ сон

(рис. 64) при данной частоте вращения

 

 

 

и Q =

const

насоса.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таким образом, если необходимо создать

гидротрансформатор

с постоянным моментом на насосе, то расход должен быть постоян­ ным для любых режимов его работы.

Для турбины аналогично получаем выражение для Мт,

исклю­

чая из него скорость си,

заменяя

иТ2

= w T r T 2

= coH t>T2 и

« Н 2 =

= а>н гН 2 :

 

 

 

 

 

 

 

 

 

„ Г2 /

о Г2

I Г ) ( ' С І ^ Н 2 -

C t g ß T 2

-

(88)

Мт = Qp (ÛH^T2Ï

<*>НГН2 + V \

р

ГН2

 

 

ГT2

Анализируя это уравнение, можно сделать вывод, что момент

Mj является функцией

расхода и зависит от передаточного отно­

шения і, причем эта зависимость

очень сложная,

так

как

расход

также зависит от і. Для частного

случая, когда

Q =

const для

всех і, момент на турбине является некоторой функцией от пере­ даточного отношения при данной частоте вращения насоса. В урав­ нении (88) не учтен знак ctg ß T 2 , а если его учесть, линия момента пойдет так, как показано на рис. 64. При этом линия Мт будет пря­ мой, если расход в рабочей полости не будет изменяться.

Вышеуказанные выражения моментов и их анализ проведены без учета отклонения потока за насосом и турбиной, которое зави­

сит от передаточного отношения і. Точка А,

лежащая на оси орди­

нат, показывает момент Мто

при

стоповом

режиме

(і = 0).

 

Из уравнения (88) видно, что

 

 

 

 

 

 

 

Мто

=

ЧР[—<»Н>Н2

+

Q у р

ГН2—

 

 

 

^ T 2 J j ,

 

а

передаточное отношение

холостого хода

іХш

х

из уравнения

(88)

с

учетом Мт

= 0:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.2

„ / C T ^ H « ,

 

C t g ß T 2 ,

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C Û H r T 2

 

 

 

 

 

 

Анализ

этого выражения

показывает,

что

/ х х

может

быть

меньше или больше единицы. Для современных

гидротрансформа­

торов ix X =

0,6-т-1,7 в отличие от гидромуфт, для которых іх

х =

=

1.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

§ 23.

ХАРАКТЕРИСТИКИ ГИДРОТРАНСФОРМАТОРОВ

 

Полная внешняя характеристика гидротрансформаторов пря­ мого хода, которая устанавливает зависимость моментов ( М н и Мг) и к. п. д. ті от передаточного отношения при постоянной частоте вращения насоса, показана на рис. 65. Эта характеристика, по­ строенная в трех квадрантах, относится к двум видам режимов, зависящим от направления потока мощности в передаче.

Рассмотрим эти режимы.

1. Тяговый режим. На этом режиме работы обеспечивается движение рабочих органов машины.

Мощность, затрачиваемая на тепловые потери, может быть под­ считана по формуле

100

Тяговый

режим характеризуется зависимостями

 

/ Ѵ 2 = Л Ѵ » 2 и # т е п л > 0 .

При этом кривую момента М2 на графике строят в зоне поло­

жительных

моментов.

2. Тормозные режимы. Тормозными режимами называются режимы, на которых происходит замедление рабочих органов ма­ шины, т. е. J V T • < 0, и мощность подводится со стороны рабочего органа. Работа совершается рабочими органами, и активными си­ лами являются силы тяжести и силы инерции.

Термины тяговой или тормозной режим характеризуют взаимо­ отношения рабочих органов машины с гидротрансформатором.

nH,0=const If % Г)

-і

0

Режим

Тягобыіі режим

противобращения

Обгоный режим

Рис. 65. Теоретическая полная внешняя характеристика гидротрансформатора

В общем случае для тормозных режимов можно записать

—NT = Мт сот .

Если отрицательный знак стоит у Мт, т. е. Мт < 0, режим называют обгонным. Таким образом, обгонным называют такой тормозной режим, который характеризуется отрицательным мо­ ментом Мт при положительном направлении вращения насоса и турбины (п н и пт). Структурная схема передачи мощности на тор­ мозных режимах показана на рис. 23, б.

На тормозном режиме баланс мощности можно записать в виде

~N2±N1 — Nrenjl = 0. '

В общем случае для гидротрансформаторов і о б г ^ 1, т. е. на обгонном режиме может быть случай, когда турбина не обгоняет насос, и, наоборот, на тяговом режиме турбина может вращаться быстрее насоса.

Режимом противовращения называют такой тормозной режим, при котором турбина вращается в обратную сторону по сравнению с насосом. Этот тормозной режим характеризуется условием (От <3

• < 0, и баланс мощности можно записать в виде ^ , + ^ 1 + ^ = 0.

101

Характерные точки тягового режима. Тяговый режим харак­ теризуется передачей потока мощности на ведомый вал при опре­ деленном значении к. п. д. для каждого режима работы гидротранс­ форматора.

О характере кривой к. п. д. можно получить представление, составив выражение для т] с учетом выражений (87) и (88):

= i 9t (ai - L b) = c/2 + di,

н

Потери NH=MHcj„

 

4

2

 

 

Nr=NHn

 

 

 

 

a)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

••"< g

 

 

Рис. 66. Характеристика на тяговом режиме:

 

 

а — характерные

точки;

б

— баланс мощностей

 

 

где

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а =

сон^тгі

 

 

 

ь =

-С0нг Н2 •

 

 

 

ctg ßT2 ГТ2

 

 

 

 

 

 

 

 

FТ2

 

 

Максимальное

значение

к.

п.

д.

достигает при

і

— і*.

Построим внешнюю характеристику

гидротрансформатора

и отме­

тим на ней характерные точки тягового

режима (рис. 66,

а).

Гра­

фическая диаграмма затрат мощности в гидротрансформаторе в ко­

ординатах N—і показана на рис. 66,

б.

 

 

 

 

 

 

К характерным точкам (рис. 66, а) относится точка / — ре­

жим холостого хода, в которой М т =

0;

NH Ф

0;

іх х

^

1; т] =

0;

Л/2 = 0; # Х

= ІѴП 0 Т .

 

 

 

 

 

 

 

Из уравнения (8) для точки / следует,

что

М т

=

0

и с„ Х 2 г Т 2

=

= С иН2Г Н2> т -

е -

 

 

 

 

 

 

 

иТ2

С «Н2

102

Смотрите также файлы