= 1,04 MN, причем для характеристик, близких к М„ — — — , (Од
целесообразность применения гидротрансформатора значительно зависит от его к. п. д. в рабочем диапазоне и значений силового диапазона D K . При остальных типах характеристик двигателей значительное улучшение тяговых качеств обеспечивается непро зрачным гидротрансформатором с загрузкой двигателя на режиме максимальной мощности. Прямая прозрачность обеспечивает расширение кинематического диапазона, что особенно важно,
например, |
|
для |
транс |
|
|
портных машин при лю |
|
|
бых |
характеристиках |
|
|
двигателей, |
|
кроме |
|
ха |
|
|
рактеристик |
|
5 |
|
(см. |
|
|
рис. |
165). |
|
|
|
|
|
|
|
2. |
Зону |
|
загрузки |
|
|
двигателя |
и |
величину |
|
|
требуемой прямой проз |
|
|
рачности |
|
гидротранс |
|
|
форматора |
Я э |
целесо |
|
|
образно определять |
по |
|
|
значениям 0,96Л4Т А Х и |
|
|
0,96.<ѴШАХ, |
|
|
нанесенным |
|
|
на характеристику |
дви |
|
|
гателя. При |
этом |
зона |
|
|
загрузки |
двигателя |
и |
|
|
величина |
П3 |
определя |
|
|
ются |
в |
основном |
|
формой |
характеристики |
М д = / (пд ). |
3. Для изменения тяговых |
характеристик |
в желаемом направ |
лении с учетом имеющихся ограничений могут оказаться целе сообразными решения, отличающиеся от приведенных выше. Например, для обеспечения Aî 2 œ const (при Мд 4= const) в не котором диапазоне изменения частоты вращения пт необходим гидротрансформатор, обладающий обратной прозрачностью.
4. Для схем с независимым отбором мощности выбор коэф фициента прозрачности гидротрансформатора зависит от типа
характеристик |
двигателя |
и величины отбираемой мощно |
сти. |
|
|
Разгонные качества. Рассмотрим процесс разгона от началь |
ных условий и н |
и Й Т = 0. |
Весь процесс разгона системы с гидро |
трансформатором можно разделить на следующие основные пе
риоды [15]: |
|
|
|
|
пуск и |
разгон |
двигателя до момента начала вращения ведо |
мого вала; |
|
|
|
|
|
разгон |
двигателя до его внешней |
характеристики; |
разгон |
ведомого |
вала |
до конца разгона системы, определяе |
мого условием равенства |
крутящих |
моментов—разгоняющего |
и сопротивления |
на |
ведомом валу. |
|
Особенности разгона систем с гидротрансформатором в основ ном заключаются в следующем:
1) начало вращения ведомого вала происходит при сравни тельно низкой угловой скорости ведущего вала, определяемой характеристикой нагружения Кх. Следовательно, в начале разгона
ведомого |
вала не может быть использована значительная |
кине |
тическая |
энергия вращающихся масс ведущего вала. |
|
При |
отсутствии гидротрансформатора разгон двигателя |
про |
исходит при выключенном сцеплении, и значит, без сопротивления. Начало разгона ведомого вала происходит при использовании значительной кинетической энергии вращающихся масс ведущего вала. Следовательно, разгон ведомого вала в начальный период при механической трансмиссии должен происходить значительно
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
интенсивней и менее |
плавно, |
чем при |
гидротрансформаторе; |
2) интенсивность |
разгона |
ведомого |
вала |
в |
третьем |
периоде |
|
|
|
|
|
(с использованием |
внешней |
ха |
|
|
|
|
|
рактеристики |
двигателя) |
за |
|
|
|
|
|
висит от прозрачности |
гидро |
|
|
|
|
|
трансформатора. Так, при |
проз |
|
|
|
|
|
рачном |
гидротрансформаторе |
|
|
|
|
|
не |
затрачивается |
энергия |
на |
|
|
|
|
|
разгон |
маховых масс |
ведущего |
Рис. 169. Расчетная схема к |
опреде |
вала, |
что |
способствует |
более |
лению времени разгона |
|
|
интенсивному разгону, |
чем |
при |
|
|
|
|
|
механической |
трансмиссии; |
|
3) при |
значительных |
ускорениях |
ведомого |
вала, |
если |
расход |
в рабочей |
полости зависит от |
i, |
а также |
при |
значительных |
уско |
рениях ведущего вала характеристики гидротрансформатора мо
гут |
отличаться от |
статических. |
|
|
Разгонные |
характеристики |
|
|
|
|
Мл, |
Мс, |
©н, ©т , d(0H |
dcuT |
(138) |
|
|
~~dT fit) |
|
|
|
|
dt |
|
можно определять |
в |
следующей |
последовательности. |
|
1. |
Система |
приводится к предельной эквивалентной системе, |
а при последовательном соединении гидротрансформатора с при водящим двигателем и трансмиссией — к двухмассовой системе (рис. 169).
2. Составляются дифференциальные уравнения равновесия для валов насоса и турбины. При этом должны быть известны
приведенные |
моменты |
инерции J |
X и |
/ 2 , а также |
действующие |
моменты М д |
= / (СОД), |
момент сопротивления МС = |
/ (ют ) и харак |
теристика гидротрансформатора: |
|
dco, |
|
|
|
M л - M i + |
|
(139) |
|
|
А |
dt |
|
|
M, |
|
dû).. |
(140) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3. |
Решая |
уравнения |
равновесия, |
можно |
найти |
уравнения |
движения |
валов |
сон |
= |
f (t) |
и |
сот |
= |
/ (і), |
затем Мд |
= |
f (t) |
и |
Мс = |
f (t), |
а |
также |
|
= |
/ (t) |
и |
= |
f |
(t). |
|
|
|
4. |
Определяется |
время разгона Т |
(при |
условии |
М2 |
= |
Мс), |
полное время разгона Т0, |
а при разгоне поступательно движущихся |
масс, |
например, |
автомобилей, |
путь разгона |
|
S. |
|
|
|
5. Кроме этого, для теплового расчета можно определить количество энергии, перешедшей в тепло в гидротрансформаторе за время разгона, а определив угловые ускорения звеньев транс миссии и зная моменты инерции вращающихся звеньев, можно
определить динамические |
нагрузки |
и по |
ним провести расчет |
на прочность валов и шестерен. |
|
|
Приведенные моменты |
инерции |
можно |
определить из равен |
ства кинетической энергии вращающихся и поступательно-дви жущихся масс:
|
J |
~т |
|
|
|
|
|
|
|
|
откуда |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
( H l ) |
Подставляя уравнение |
(139) |
в выражение |
(140) |
и принимая |
во внимание, что крутящий момент на валу турбины Мт |
равен |
моменту |
сопротивления |
Мс, приведенному |
к |
валу турбины, по |
лучим для вала турбины: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
dco- |
/ / |
dwu |
|
\ |
|
|
|
Л І Д ^ _ А І С |
= |
У , ^ . |
А / С ^ + і |
) , |
|
(142) |
где J i |
представляет |
собой |
моменты |
инерции |
маховика, |
насоса, |
рабочей |
жидкости, заполняющей |
насос и т. |
д.; а / 2 |
— моменты |
инерции турбины, рабочей жидкости, заполняющей турбину,
приведенные моменты |
инерции |
деталей, |
жестко |
соединенных |
с |
турбиной. |
|
|
|
|
|
Обозначим через ô w |
коэффициент инерции вращающихся масс: |
тогда |
|
|
|
|
|
|
da>, |
|
|
|
|
|
т _ АідК —Afc |
|
(143) |
|
|
dt |
/ 2 ° ш |
|
|
|
|
|
и |
время разгона системы |
|
|
|
|
|
|
У » о ш |
d(öT . |
(144) |
В тех случаях, когда происходит разгон поступательно движущихся масс со скоростью ѵ, при связи между ними и валом турбины# через постоянные і0 и переменные гК п передаточные числа, производится приведение не к валу турбины, а к послед нему звену, например, колесам автомобиля или ведущей звез дочке трактора.
|
Тогда |
уравнение |
для |
определения |
ускорения |
|
автомобиля |
(или трактора), |
|
имея |
в |
виду, |
что |
|
|
|
|
|
|
|
|
dt |
|
dt ' |
r K |
' |
dt |
|
dt' |
|
r K |
' |
|
dt |
dt |
' |
r^ |
~ab^ > ^ > |
получим |
аналогично |
уравнению |
|
(143) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
dv_ |
= |
|
PK-PÇ |
|
|
|
|
|
(146) |
|
|
|
|
|
|
|
|
dt |
|
môm |
' |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
где |
Р к |
— сила |
тяги |
на |
колесах; |
|
|
|
|
|
|
|
|
Рс —сила |
сопротивления, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
и время |
разгона |
автомобиля |
(или |
трактора) |
|
|
|
|
|
|
|
|
т |
|
= { т і г * 0 = ( т £ ? ъ а ° - |
|
|
|
<147> |
где |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
где |
G — в е с |
разгоняемой |
массы |
|
автомобиля |
(или |
трактора); |
|
J K |
— суммарный |
момент |
инерции |
всех |
колес |
|
автомобиля |
|
|
|
или приведенный момент инерции гусеничного дви |
|
|
|
жителя с учетом моментов инерции катков и т. д. |
|
Для |
|
анализа |
|
можно |
принять |
|
[15] |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ô m |
= |
1,04 + |
0,03І К П Я |
d < ° " |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
da>r |
|
|
|
|
причем |
для |
высшей |
передачи |
і к |
п |
= |
1. |
|
|
|
тем меньше, |
|
Из |
уравнения |
(147) следует, что время разгона |
чем |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
выше тяговые качества МАК |
= |
f (сот) или |
Рк |
= |
f (и); |
|
меньшая часть энергии затрачивается на разгон дополни |
тельных вращающихся масс, т. е. чем меньше |
ôM |
или |
ô m ; |
|
меньше разгоняемые массы J2 |
|
или |
m; |
|
|
|
|
|
меньше момент Мс |
или |
сила |
Рс |
сопротивления. |
|
|
Для |
заданной |
|
системы |
и известных |
условий |
ее работы ваданы |
J 2 |
(или m) и Мс |
(или Р с ) . |
В этом случае разгонные качества опре- |
