ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 10.04.2024
Просмотров: 288
Скачиваний: 1
Это обеспечивает возможность устойчивого регулирования по частоте вращения при постоянном моменте в диапазоне изменения
|
частоты |
вращения |
а = |
|
6, где |
а = |
Ih™*-. Регулирование |
на- |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
И2ГЛІП |
|
|
|
|
|
|
полнением обладает из всех способов наименьшим быстродей |
|||||||||||||||
|
ствием и наихудшими следящими свойствами, поэтому оно мало |
|||||||||||||||
|
применяется даже в тех случаях, когда можно было бы пренебречь |
|||||||||||||||
|
уменьшением |
к. п. д. |
|
Подобный |
способ |
регулирования |
можно |
|||||||||
|
применять, например, в судовых установках с дизелями, где на |
|||||||||||||||
|
передачу, как правило, возлагается задача включения и выклю |
|||||||||||||||
|
чения. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Регулирование изменением формы проточной части может осу |
|||||||||||||||
|
ществляться при помощи различных шиберных устройств, пере |
|||||||||||||||
|
гораживающих поток на выходе из насоса, или за счет поворота |
|||||||||||||||
|
лопаток |
одной |
или |
нескольких |
решеток |
рабочих |
колес гидро |
|||||||||
|
трансформатора. Регулирование гидротрансформаторов при по |
|||||||||||||||
|
мощи шиберных устройств по своим характеристикам |
(моментным |
||||||||||||||
|
и к. п. д.) |
напоминает |
регулирование |
изменением |
заполнения |
|||||||||||
|
рабочей полости передачи. По сравнению с этим способом регули |
|||||||||||||||
|
рования шиберное регулирование отличается значительно более |
|||||||||||||||
|
высокой маневренностью. Однако при таком способе регулирова |
|||||||||||||||
|
ния отключить' двигатель от приводимой машины не удается. |
|||||||||||||||
|
Наиболее |
|
экономичным |
способом |
|
регулирования, |
особенно |
|||||||||
1 |
если речь идет о стационарных машинах, т. е. машинах, |
работаю |
||||||||||||||
|
щих с нерегулируемыми по частоте вращения вала двигателями, |
|||||||||||||||
|
является регулирование поворотом лопаток рабочих колес пере |
|||||||||||||||
|
дачи. Этот способ был предложен применительно к поворотно- |
|||||||||||||||
|
лопастным гидравлическим турбинам. По сравнению с приводами |
|||||||||||||||
|
постоянного тока эти приводы не только более дешевы, но, что |
|||||||||||||||
|
самое главное, требуют меньше места, так как имеют вспомога |
|||||||||||||||
|
тельное оборудование небольших габаритных размеров и могут |
|||||||||||||||
|
изготовляться |
любой |
мощности |
при любой частоте вращения. |
||||||||||||
|
Так, например, если осуществление привода постоянного тока мощ |
|||||||||||||||
|
ностью 5000 квт при частоте вращения |
1500 об/мин является |
про |
|||||||||||||
|
блемой, |
то |
привод, |
состоящий |
из |
синхронного |
|
двигателя и |
||||||||
|
регулируемого гидротрансформатора большей мощности, может |
|||||||||||||||
|
быть сравнительно |
просто |
осуществлен. |
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
На рис. 102 показаны некоторые схемы поворота лопаток ги |
|||||||||||||||
|
дротрансформаторов. Наиболее часто в регулируемых |
гидротранс |
||||||||||||||
|
форматорах осуществляется поворот лопаток реактора вокруг |
|||||||||||||||
|
поперечной оси (рис. 102, б) или лопаток насоса вокруг попереч |
|||||||||||||||
|
ной (рис. 102, |
а) и |
продольной (рис. 102, |
в) осей. |
|
|
|
|
||||||||
|
На рис. 103 приведены характеристики регулируемых гидро |
|||||||||||||||
|
трансформаторов с поворотными вокруг поперечных осей лопат |
|||||||||||||||
|
ками насоса и реактора. Для получения высоких параметров |
К0, |
||||||||||||||
|
у]* лопатки турбины должны иметь при |
ß T 2 << 45° |
максимальную |
|||||||||||||
|
изогнутость, т. е. разницу между углами входа и выхода. По |
|||||||||||||||
|
этому поворот лопаток |
турбины |
нерационален и |
затруднителен. |
12 С. П. Стесин |
177 |
Кроме того, изменение углов лопаток турбины не влияет на изме нение прозрачности. Лопатки реактора должны иметь максималь ную изогнутость для получения предельно высоких значений про зрачности и коэффициента К0, и малую изогнутость — для полу-
/Направление вращения насоса
Рис. 102. Схемы поворота ло паток:
а — поворот лопаток насоса вокруг поперечной оси; б — поворот лопа ток реактора вокруг поперечной оси; в — поворот лопаток насоса вокруг продольной оси
А-А
а ' Н ^ ^ J Выход
б ) А-А
іВыход
\\ I / ' Направление Y1 ' Вращения
фнасоса
m
Влод] а,
в)
чения высоких значений максимального к. п. д. При меньшей изогнутости лопатки ее можно повернуть на больший угол. Оп тимальной изогнутостью для поворотных лопаток реактора можно считать угол 30—40°, но при этом трудно получить Ко >> 2. При повороте лопаток насоса вокруг поперечной оси^ удается
|
|
|
|
M, |
г м |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
КГСМ |
0м) |
|
|
|
|
|
|
|
|
7 |
300 3000 |
|
|
|
|
|
|
|
|
0,8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ofi |
200 •2000 |
|
|
|
|
|
||
|
|
OA |
wo 1000 |
|
|
|
|
|
||
|
|
0,2 |
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
пг |
0- |
0,2 |
OA |
0,6 Oß |
1,0 1,2 |
L=jf |
||
Ol 02 0,3 0,4 0,5 Oß 0,71=-nt |
|
|||||||||
|
|
S) |
|
1 |
||||||
|
a) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рис. |
103. Характеристики |
регулируемых гидротрансформаторов: |
||||||||
а — гидротрансформатора |
фирмы |
Крупп; |
б — гидротрансформатора |
фирмы |
Фойт |
|||||
получить |
высокие значения |
к. п. д. в широкой |
зоне |
регулирова |
||||||
ния. Исследования, |
проведенные на ЗИЛе, |
показали |
возможность |
значительного изменения параметров гидротрансформатора при малом угле поворота лопаток насоса вокруг продольной оси [15]. Следует отметить, что при повороте лопаток, расположенных между двумя криволинейными поверхностями вращения, возможна разная интенсивность изменения углов входа и выхода при одном
178
и том же изменении угла оси поворота лопатки. Изменение углов входа и выхода а равно изменению угла х оси поворота, умножен ному на коэффициент пропорциональности m, который имеет раз личные значения от 0 до 1 в зависимости от положения кромки лопатки. Если оси поворота лопаток направлены не поперек ло патки, а вдоль (рис. 102, в) потока жидкости в средней части ло патки при расположении входной и выходной кромок в рабочей полости по одну, а не по обе стороны от оси поворота,то изменение углов входа и выхода различно по знаку; если угол входа увели чивается ( + « і ) , то угол выхода уменьшается (—а2 ) и наоборот. Следовательно, в этом случае при повороте лопаток изменяются не только углы входа и выхода, но и кривизна развертки лопаток, хотя лопатка при этом не изменяет своей формы. Отметим некото
рые |
ограничения для расчетов и проектирования, неизбежные |
при |
повороте лопаток: |
угол поворота ограничен из-за увеличения зазоров между бо ковыми кромками лопаток и корпусом колеса при повороте ло паток между цилиндрическими, тороидальными и другими по верхностями;
при любой схеме поворота лопаток можно получить опре деленное и ограниченное изменение характеристик. При этом для каждой лопастной системы можно определить пределы изме нения характеристик;
для схемы поворота лопаток насоса с продольной осью угол поворота 40—50° можно считать допустимым по величине зазоров между боковыми кромками лопаток и корпусом колеса и доста точным для различных случаев применения. При этом рацио
нально |
выбирать угол ß H 2 в |
диапазоне |
136—44° |
[15]. |
При |
поворотных лопатках |
реактора |
имеется |
единственное оп |
тимальное значение углов входа и выхода. Поворот лопаток ре актора позволяет значительно изменять энергоемкость при не значительном изменении коэффициента трансформации. Поворот лопаток насоса не имеет жестких ограничений параметров полу чаемых характеристик, как при повороте лопаток реактора, и в частности, можно получить очень высокие значения коэффи циента Ко, обеспечивая более интенсивное изменение характеристик
ибольшую экономичность, чем при повороте лопаток реактора. Сравнительную оценку способов регулирования проводят по
регулировочным характеристикам, учитывая дополнительные тре
бования. Например, изменение момента Mt |
в 2 |
раза |
возможно |
|||||
для |
регулирования |
наполнением |
при |
уменьшении |
к. п. д. ц* |
|||
в 3 |
раза, а при повороте лопаток — в |
1,5 |
раза. Выбор |
способа |
||||
регулирования определяется типом машины |
и задачами, |
которые |
||||||
необходимо решить |
при помощи |
регулирования |
гидротрансфор |
матора. Исследование особенностей и пределов изменения харак теристик при регулировании производится обычно после выбора типа и оптимальных геометрических параметров гидротрансфор матора в нерегулируемом исполнении.
12* |
179 |
§ 35. БЛОКИРУЕМЫЕ ГИДРОТРАНСФОРМАТОРЫ
Из внешней характеристики некомплексного гидротрансфор матора следует, что при малых нагрузках (при i î> і*) к. п. д. гидротрансформатора резко падает и при М.г — 0 также стано вится равным нулю. Для увеличения к. п. д. в зоне высоких пере даточных отношений применяют комплексные гидротрансфор маторы. Однако исследования, проводимые различными органи зациями, показали, что наилучшие энергетические показатели на режиме гидромуфты имеет комплексная передача с симметрично
|
,рХг |
|
|
|
7 |
Mi |
|
W |
|
\0,8 |
|
1 |
|
\0ß |
/ |
' |
W |
0,2 |
||
0,2 0/t 0,6 Oß |
i |
|
|
5) |
|
Рис. 104. Блокируемый гидротрансформатор У358011А:
механизм свободного хода: / — обойма; 2 — звездочка; 3 — ролик; толкатель; 5 — пружина; 6 — ведомый вал; б — характеристика бло
кируемого гидротрансформатора
расположенными насосом и турбиной [15]. К таким типам гидро трансформаторов, как правило, относятся гидротрансформаторы с центростремительной турбиной. Попытки выполнить комплекс ную передачу с центробежной и осевой турбинами были неудач ными, так как на режиме гидромуфты для них были получены ха рактеристики с к. п. д. значительно меньшими, чем у комплекс ных гидротрансформаторов с центростремительной турбиной. Поэтому, чтобы уменьшить зону низких к. п. д. при высоких пе редаточных числах і в указанных гидротрансформаторах, ко торые широко применяются в приводах строительных и дорожных машин, а также на автомобилях, устанавливаются муфты сво бодного хода между насосом и турбиной (рис. 104, а). Муфта свободного хода по конструкции и принципу действия аналогична муфте комплексных гидротрансформаторов, но в отличие от по следних срабатывает автоматически при і = 1 (п2 = «і), не позволяя тем самым турбине обгонять насос.
На рис. 104, б показана характеристика блокируемого гидро трансформатора типа У358011А московского машиностроитель ного завода им. М. И. Калинина. К- п. д. блокируемого гидро-
180