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

Скачать файл (16,21Мб)

Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 10.04.2024

Просмотров: 285

Скачиваний: 1

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

для турбины

	,	H
	" уд T — Фуд T -~2Y X		ctg ß.T l
			1 2
X	— и-T l '	T l	T l
	P2	T l	T l
Запишем	уравнение баланса	напоров	с учетом полученных

соотношений:

2g	( Г Н 2 Г 1 Н
1	ГГ

Фу д Р ш н

Ф У Л т ю н

2 £

	- H t H	+ Hn		+ %hnm			= 0;
			Q	( c t £ Риг				c t £ Рта			+
Г Т 2 г 1 т О '					' Н2	г н г М н		БT2		г 1 т г T 2	+
c t g ß ,T2					c t g ß					+
	FТ 2	^ т г ^ т			P2					+
+	фу д н ш н		rT 2 iu.T —— — r m					—
	2g		rT 2 iu.T —— — r m					—
	2g	L \			rHl		1
Q	( C t g ß T 2		„	r	T2	ctg	ß m 4	1 2
	F		Г Т " ^			p		+
	F		r i	,		p
	r	T 2	Q	' m		r	m	Ctg	ßP I	П2
	H2		Q	f	C t g ßH 2	..	Г Н2	Ctg	ßP I
			—		—p	М-н "7
	P I		0),H	\	Г Н 2		f P l		P I
' " T l		Q	(	C t g	ßp2	' P 2 ( I		Ctg ß.T l		+
' " T l		"7л			F	T -	M'P •	T l
					P2	' T l		T l
+ кя-щ?				Q2		2g
+ кя-щ?		+ кт-%[-г"р				2g

Относительно

расхода

получим уравнение

-Ç- а0 +

(b0

к*,) +

( m / +

2/e i +

d0)

fil.,

ш и

Откуда

— (b0 + tc0 )

(fe0

- f tc 0 ) a —

До ( " V 2

2/ot

d0)

где

ap —

Ctg

ß.T2

c t g ß Hl

Фуд H

ѴТГ' H l

H l

ctg

ß.

И н т H2

Ctg

ß,

ФудР

P I

' p i

r p i

ctg

ß P 2

rpi

ctg

ß,

+ kn

+ Ф-УДТ

T l

M'P

T l

Ä P ;

T l

188

C t g

ß T 2

\ ,

Н2

—у Т2

Рт^тг ] +

гиі

Ctg Р.Т2 " Нт тТ2

н і

ctg

Р.H l

Фудн

Т2

Г Н1

H l

• ф . УДР

„2 C t g

ß H 2

Л и . I r

„

ZH2

C t g ß P

C „

c t g ß T 2

ctg ß P 2

—

Гт2 р.Т

'ргИ'Р

* T2

Р2

ФудН^

Г Т 2 г 4

F T 2 T

^ + Г

Т 2 » * Т

F H 1

1 ^ i )

" Г

Фудт К т і ^

F P 7

г т і

T l

mo = -

2 Г Т 2 И Т +

Г Т 2 ^ Т

( т ^ )

Фуд H +

4 і Ф у д Т>

fo =

Г Т 2 ^ Т -

Фуд НГ Т2І*Т =

^ Т Г Т 2 ( 1

ФудH ') H2ï

do =

2rmVH

+ г 2 НіФуд H + Фуд Р Г Н 2 ^ Н

Определив

расход

гидротрансформатора,

рассчитываем мо

менты на рабочих

колесах. Для гидротрансформатора обратного

хода (см. рис. 106, г)

запишем:

крутящий момент на насосе

Мне =

pQ (СиНг^шИ-н — с и Т 2 г т а ц . т )

PQ ( Г Н 2 г 1 Н

Q / c t g ß

ctg

ß.

r T2 ^T 0

„

T2 р - т г т 2

на

турбине

M T

= PQ (cu T 2 r

T 2

r l T — СирьГръРр) =

= pQ«>H

ctg ß T

ctg ßpa

і|Хт Г:Т2

<°н

T 2

Г т 2 М " Т

f P 2

р 2 І А р

на

реакторе

М р о = pQ(c„P 2 rP 2 [Xp —СиНгИн^нг) =

Q_ I c t g ß P 2 , .,	, ctg ß H 2
ÛH V ' P2	H2

Дальнейший расчет характеристик гидротрансформаторов не отличается от аналогичных расчетов гидротрансформатора Iкласса, изложенных в § 29. Следует отметить, что гидротрансформаторы

189

обратного хода имеют меньшие к. п. д. по сравнению с гидротранс форматорами прямого хода. Это связано в первую очередь с боль шими потерями на дисковое трение и внутренними утечками [10]. Как показывают теоретические и опытные исследования, наилуч шие характеристики имеет гидротрансформатор с двумя реакто рами (т. е. четырехколесный) [1]. Такие трансформаторы приме няются в реверсивных передачах судовых установок.

§ 37. СОГЛАСОВАНИЕ РАБОТЫ ДВИГАТЕЛЯ

ИГИДРОТРАНСФОРМАТОРА

Согласование работы двигателя и гидротрансформатора осу ществляется за счет ступенчатой коробки передач, изменения геометрических параметров гидротрансформатора, его лопастной системы или изменения его активного диаметра. Двигатель и гидротрансформатор образуют единую систему, равновесное

состояние которой определяется энергетическим балансом		NK=Nn,
т. е. равенством мощности двигателя	(с учетом мощности,	отво
димой на вспомогательные нужды)	и мощности насоса	гидро

трансформатора. Поскольку N = Me», необходимо соблюдать сле

дующее	условие:
	МдИд = Мн сон .
Если	од = (он , то равновесное состояние будет	тогда,	когда
М д = М н . Если между валом двигателя и валом		насоса	гидро

трансформатора стоит какая-либо передача, то тогда момент

двигателя, приведенный к валу насоса			без учета механического
к. п. д., будет равен
М ' = М н		= М л - ^ - = М п 4 - .			(119)
Д	Н	д Сі)н	Д 1„	4	'
Из закона подобия следует, что
	MHcoyn]iDl.
Следовательно, в	зависимости от		частоты	вращения	вала

двигателя момент насоса для определенного режима работы гидро трансформатора графически можно представить*в виде квадратич ной параболы, пересечение которой с характеристикой двигателя дает режим, удовлетворяющий условию энергетического баланса. Рассмотрим это на отдельных примерах.

а) Работа двигателя с гидротрансформатором, имеющим непро

зрачную характеристику.			Двигатель имеет характеристику М д =
= / (лд )	и NR = f (лд ),		а	гидротрансформатор — непрозрачную
характеристику		при пн	=	const и	ѵ = const	(рис. 109, а, б).
Найдем	режимы	совместной работы			двигателя	и гидротрансфор

матора.

Так как характеристика гидротрансформатора приведена для постоянной частоты вращения насоса и определенного диаметра,

190

а характеристика двигателя — для различной частоты вращения вала, по формулам подобия найдем изменение момента насоса гидротрансформатора в зависимости от частоты вращения вала двигателя:

Эта зависимость представляет параболу М'н = f (пд ), пересе чение которой с характеристикой двигателя М д = / (пд ) в точке А

п н =ПА =const M=const

Мт

•Мд При Л„<Пд •Мд при Пн=Пд м'и при nH>nq

Пн>Пд n H <n q

Рис. 109. Согласование работы двигателя внутреннего сгорания и гидротрансформатора с непрозрачной характеристикой:

а — характеристика двигателя; б — характеристика гидротрансформатора;

в— совместная характеристика; г — изменение точки совместной работы при изменении D ; д — изменение точки совместной работы при изменении п

(рис. 109, а) и дает режим совместной работы с частотой вращения вала двигателя пА. Для полученной частоты враще ния п А характеристика гидротрансформатора перестраивается (рис. 109, б), причем полагают, что при изменении частоты вра щения насоса гидротрансформатора к. п. д. его остается неизмен ным. Это можно принять, если гидротрансформатор работает

191

в области автомодельности. Следовательно, момент насоса Ма будет равен моменту М д А , а момент турбины определится из выражения

МТ = МНК = МН^-,

причем частота вращения турбины пт = Пці.

Если полученная точка совместной работы А не удовлетворяет

условиям работы и ее желательно			перенести,	например, на режим
•^дтах	и л и	Мдтах. то это можно	сделать за счет изменения диа
метра	Da	гидротрансформатора	с соответствующим		пропорцио
нальным		изменением всех его	линейных	размеров,	установки

соответствующей передачи, понижающей или повышающей час тоту вращения насоса по сравнению с частотой вращения вала двигателя, изменения геометрических параметров лопастной сис темы гидротрансформатора при Da = const или нескольких из

перечисленных

выше способов.

Из формулы подобия видно, что с увеличением

диаметра

D a

парабола

М'н

пойдет

круче

переместится влево,

точка

сов

местной

работы — в

сторону

режима

М д т а х ;

уменьшением

диаметра

парабола

М'н

пойдет более полого

переместится

вправо,

а точка совместной

работы — в

сторону

режима

m a x

(см. рис. 109, г). Так как диаметр (в

формуле

подобия)

имеет

показатель

степени,

равный

то

небольшое

его

изменение

значительно

смещает

точку

совместной

работы.

Из формулы подобия следует, что с увеличением частоты

вращения

вала

насоса

пн

парабола

Мн

пойдет

круче

и переме

стится влево (пунктирная кривая на рис. 109, ô),

а при

умень

шении

п н

пойдет более

полого

и переместится

вправо

(пунк

тирная

кривая

на

рис.

109, д),

Кроме

того,

здесь необходимо

момент двигателя привести к валу насоса по формуле (119). При увеличении частоты пн момент двигателя, приведенный к валу насоса, уменьшится (пунктирная кривая на рис. 109, о), и режим

совместной работы	будет соответствовать точке Б. При		умень
шении частоты П н	момент двигателя, приведенный к валу насоса,
увеличится (штрихпунктирная кривая на рис. 109),		и	режим
совместной работы	будет отвечать точке В. Здесь не принимался
во внимание к. п.	д. промежуточной передачи. Для	приведения