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

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 10.04.2024

Просмотров: 258

Скачиваний: 1

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

мер, для гидротрансформаторов с центростремительной турбиной типа ГТК, ТТК, ЛГ и др.), объясняя эту необходимость опасностью возникновения кавитации. Экспериментальные исследования, про­ веденные в МАДИ, позволили сделать вывод, что в большин­ стве случаев (в том числе и для гидротрансформаторов У358015 с центростремительной турбиной) уменьшение моментов на валах

при уменьшении

рп

связано

с подсосом

воздуха

через уплотне­

ния рабочей полости, а не с

началом кавитации. Поэтому

в на­

стоящее время

конструкция

уплотнений

гидротрансформаторов

У358011А и У358015 выполнена таким

образом,

чтобы

исклю­

чить возможность

подсоса воздуха.

 

 

 

Допустимая температура рабочей жидкости гидротрансформа­ тора зависит от применяемой жидкости. Для стандартного мине­ рального масла (трансформаторного, веретенного и т. д.) нормаль­ ная эксплуатационная температура должна быть в пределах 80— 90° С. Кратковременное повышение температуры указанных масел можеі быть допущено до ПО—120° С. Дл я специальных рабочих жидкостей допустимые температуры могут быть выше.

На автобусах, грузовых автомобилях, танках, экскаваторах, кранах для охлаждения применяют масляно-воздушные радиа­ торы, на тепловозах и в судовых установках — масляно-водяные холодильники.

При определении количества протекающей жидкости для обес­ печения ее охлаждения в рабочей полости гидропередачи необхо­ димо определить режим наиболее длительной работы. Из харак­ теристики гидротрансформатора следует, что наиболее неблаго­ приятным режимом с точки зрения охлаждения является режим при і — 0. Если имеются режимы противовращения, то тепла будет выделяться еще больше, так как на этих режимах в тепло превращается как мощность, подводимая от двигателя, так и мощ­ ность, подводимая к турбине от рабочей машины. Поэтому, если вышеуказанные режимы являются длительными, то систему охлаждения необходимо рассчитывать на самый напряженный режим в тепловом отношении. Если система работает на этих ре­ жимах кратковременно, а основная доля приходится на режим { = 0,4t*, где, как правило, требуют, чтобы к. п. д. не был меньше 75—80%, то расчет ведется из условий наименьшего допускаемого к. п. д. Количество тепла, которое необходимо отвести от гидро­ передачи,

R = N 1 ( l - i \ ) .

Весовой расход рабочей жидкости, необходимый для обеспе­ чения охлаждения, предварительно можно определить по формуле

 

Q_

R

 

 

 

% (^вых

^вх)

 

где

гк удельная теплоемкость

рабочей

жидкости,

 

4ых ~~• температура рабочей

жидкости

на выходе из гидро­

трансформатора;

17 с. П. Стесин

257


tRX — температура рабочей жидкости на входе в гидро­ трансформатор.

Общую поверхность радиатора, соприкасающуюся с охлаждаю­ щей средой, предварительно определяют по формуле

где At = іж — tc — разность между температурами охлаждаемой

жидкости и

охлаждающей

среды

на

входе

в радиатор

в °С

(принимается —80° С);

k — коэффициент теплопередачи;

например, для

радиатора с тремя рядами трубок при диапа­

зоне

скоростей рабочей

жидкости

в

трубах

k = 0,39 — 0,92

м/сек

(k

=

ПАхР-*тР-*

где

ѵв — средняя

скорость

воздуха

перед

радиатором,

принимается

—10 м/сек,

ѵж

средняя скорость рабочей жидкости в труб-

ках

радиатора,

ѵж =

 

— ,

Fv

— пло-

щадь радиатора или площадь проходного сечения для рабочей жидкости в радиаторе).

Рабочие жидкости, применяющиеся в гидротрансформаторах.

При расчете, а следовательно, и при проектировании гидродина­ мической передачи очень важно выбрать рабочую жидкость, которая в значительной степени влияет на проектные размеры гидротрансформатора, его нагружающую способность и к. п. д. При расчете гидротрансформаторов пользуются таким физическим параметром рабочей жидкости, как кинематическая вязкость ѵ,

представляющая собой

частное

от

деления

динамической

вяз­

кости

ц на плотность

р:

 

^

 

 

 

 

 

 

 

 

Ѵ ~

Т

'

 

 

 

От

кинематической

вязкости

ѵ

зависит

мощность,

теряемая

на трение NTp

в рабочей

полости

гидротрансформатора,

при

этом

чем меньше ѵ,

тем меньше /Ѵт р .

Таким образом, чтобы

получить

гидротрансформатор малых размеров и с хорошими преобразую­

щими свойствами, необходимо применять рабочую

жидкость

с большим объемным весом и малой кинематической

вязкостью.

В качестве рабочей жидкости в гидротрансформаторах

применяют

минеральные масла, дизельное топливо, а в гидротрансформато­ рах, устанавливаемых на судах — забортную воду. Минеральные масла могут быть различных сортов в зависимости от того, является ли система подпитки и охлаждения гидротрансформа­ тора изолированной или она одновременно обслуживает и систему смазки и охлаждения вспомогательных зубчатых механизмов, входящих, например, в гидромеханическую передачу. В послед­ нем случае применяются более вязкие масла.

Система питания и охлаждения может быть единой с системой питания двигателя, если в качестве двигателя на машине приме-

258


няется дизель. В этом случае рабочей жидкостью может являться дизельное топливо.

Использование рабочей жидкости для смазки подшипников гидротрансформатора и шестерен зубчатых механизмов весьма выгодно, так как это упрощает конструкцию уплотнений, умень­ шает количество сортов масел, необходимых для эксплуатации машин и т. д. Если система подпитки и охлаждения изолирована, то в качестве рабочей жидкости могут применяться менее вязкие жидкости, такие, как дизельное топливо, смесь минерального масла с керосином, нитроглицериновые смеси и т. д. При выборе той или иной системы подпитки и охлаждения следует учитывать требования, предъявляемые к рабочим жидкостям гидротрансфор­ маторов:

масло (или смесь масел и дизельного топлива) должно иметь возможно более низкую вязкость и более высокий объемный вес; при этом желательно, чтобы вязкость масла незначительно изме­ нялась с изменением температуры. При этом вязкость масла должна находиться в пределах 2—3° Е при 50° С;

 

 

 

 

 

Таблица 7

Физико-химические

свойства некоторых масел, изготовляемых

в СССР

и употребляемых для гидропередач

 

 

Физико-химические

Турбинное

АУ

AMI -Ш

свойства

22 (Л)

Плотность в кг/м3

901

 

888—896

 

 

Вязкость при 20° С:

 

 

 

кинематическая

 

49

 

в м2 /сек-106

 

 

 

условная в

 

6,68

 

Вязкость при 50' С:

20— 23

12—14

Не

менее 10

кинематическая

в мѴсек10е

2,9—3,2

 

 

условная в Р Е

2,05—2,26

 

Физико-химические

Индустриальное

 

Трансфор­

 

 

 

АТ-1

свойства

12

20

30

маторное

 

 

 

Плотность в кг/м3

876—891 881—901

886—916

892—895

805

Вязкость при 20° С:

 

кинематическая

Не более

в м2 /сек • 10е

 

 

 

 

30

условная в °Е

Вязкость при 50" С:

10—14

17—23

27—33

 

кинематическая

Не более

в м2 /сек-106

 

2,6—3,3

3,81—

 

9,6

условная в Р Е

1,86—

5,0—6,5

Не более

 

2,26

 

4,59

 

1,8

17*

 

 

 

 

259


масло должно обладать удовлетворительной смазывающей способностью, необходимой для смазки подшипников гидротранс­ форматора;

при работе гидротрансформатора в масле не должна образовы­ ваться устойчивая пена, являющаяся следствием наличия в масле мылообразующих жиров, так как пенообразование приводит к снижению к. п. д. гидротрансформатора и передаваемой им мощности;

температура вспышки масляных паров от открытого пламени

должна быть не ниже 160° С, что необходимо для

соблюдения по­

жарной безопасности;

 

 

 

температура застывания масла при работе машины в условиях

Крайнего Севера и Заполярья

должна быть не

выше — 50° С,

а в остальных районах — не

выше

—30° С;

 

масло должно обладать хорошими

антикоррозионными свой­

ствами, которые определяются отсутствием в масле водораствори­ мых кислот и щелочей, вызывающих коррозию;

масло не должно содержать смолистых веществ (асфальта), которые могут закупоривать проходные сечения, узкие щели, нарушая нормальную циркуляцию масла.

В табл. 7 приведены основные физико-химические свойства некоторых сортов масел, наиболее часто применяющихся в ка­ честве рабочих жидкостей в гидротрансформаторах (в чистом виде или в составе смеси). Для придания физико-химическим свойствам масел соответствующих качеств, в них иногда вводят присадки. Так, например, гидрохинол и анилин служат антиокислительными присадками трансформаторных и турбинных масел. Имеются также синтетические масла с высокой плотностью (больше еди­ ницы).


ГЛАВА VI

КОНСТРУКЦИИ ГИДРОТРАНСФОРМАТОРОВ

ИИХ ПРИМЕНЕНИЕ

§44. ГИДРОТРАНСФОРМАТОРЫ ДЛЯ СТРОИТЕЛЬНЫХ

ИДОРОЖНЫХ МАШИН

Взависимости от назначения машины и условий эксплуатации различные свойства гидротрансформаторов могут использоваться по-разному. При этом требования к характеристикам гидротранс­ форматоров различные для машин различного назначения.

На строительных и дорожных машинах наибольшее распро­ странение получили гидротрансформаторы, в которых турбина расположена за насосом. Схемы расположения колес в этих гидро­ трансформаторах показаны на рис. 147. Гидротрансформаторы делятся на одноступенчатые (рис. 147, а—л), многоступенчатые

(рис.

147,

м, н),

комплексные (рис. 147,

б,

в, г),

блокируемые

(рис.

147,

з) и регулируемые (рис. 147, г,

л).

 

 

 

if,

Кроме

заданных

параметров: максимального

к. п.

д.

расчетного

режима

і*, коэффициента трансформации

К0

П Р И

пг =

0, прямой

и обратной прозрачности

П1

и Я 2

при

проекти­

ровании приводов машин используются также следующие па­ раметры [3] .

Рабочая зона передаточных отношений гидротрансформатора à равна отношению максимального передаточного отношения к ми­

нимальному при

заданном

к. п. д.

Например, при

т] ^

75%

 

 

 

j

l 75

max

 

 

 

 

 

 

 

*75

min

 

 

 

Коэффициент

потерь

в

гидротрансформаторе

при

М2 О

или при малых

его значениях:

 

 

 

 

 

 

K i _ h s ^

2 l }

 

 

(136)

где А,* — коэффициент

момента на

ведущем

валу при максималь­

ном к.

п. д.

 

 

 

 

 

 

 

Максимальный к.

п. д.,

рабочая зона

и коэффициент потерь

характеризуют экономичность гидротрансформатора.

 

261