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

Режимом противовращения гидродинамической передачи назы­ вают такой тормозной режим, при котором турбина и насос вра­ щаются в противоположные стороны. На режиме противовраще­ ния автомобильная гидромуфта работает при движении автомобиля задним ходом под гору при включенной передней передаче. На подъемных механизмах гидропередача работает в режиме противо­ вращения при спуске грузов, когда реверс не включен. При этом на подъемно-транспортных машинах применение режима противо­ вращения позволяет получить монтажные «ползучие» скорости.

На рис. 23, а, б, в показана схема гидромуфты и движение потока при работе на режиме противовращения. На основной по-

п<=const

вращения; 2 — характеристика гидротормоза; 3 — суммарная характеристика

ток Q, создаваемый насосом, действует противопоток Q', который тормозит основной поток рабочей жидкости, т. е. уменьшает сум­ марный расход. В турбостроении этот режим называют «растратным». На рис. 23, б показана структурная схема передачи, рабо­ тающей на режиме противовращения. Насос работает в режиме насоса. Турбина работает в особом тормозном режиме («растратном»), при котором энергия к ней подводится со стороны рабочего органа и затрачивается на торможение движения основного потока.

На рис. 23, в показана внешняя характеристика гидромуфты, работающей в режиме противовращения. Чем быстрее вращается турбина, тем интенсивнее затормаживается основной поток, по­ этому расход Q и момент M уменьшаются. При некотором переда­

40

момент, как показали исследования, не равен нулю, а имеет мини­

У-м х -

Рис. 24. Полная внешняя характеристика гидромуфты

Недостатком режима противовращения является то, что гидро­ муфта работает на неустойчивой ветви характеристики. При вы­ ходе на неустойчивую ветвь скорость турбины резко возрастает из-за перехода рабочей точки на устойчивую ветвь CD. В практике неприятный «провал» характеристики устраняется последователь­ ным включением гидротормоза. Причем гидротормоз подбирается так, чтобы совместная характеристика гидротормоза и гидро­ муфты не имела отрицательного градиента момента (рис. 23, г).

Характеристика гидромуфты на режиме противовращения рассчитывается по уравнению баланса удельной энергии. На рис. 24 показана полная внешняя характеристика гидромуфты.

§ 11. ПОДОБИЕ ГИДРОМУФТ

Свойства гидромуфты определяются ее внешней характери­ стикой, т. е. зависимостями M, N, т] = f (я2 ). Остальные пара­ метры гидромуфты, такие, как активный диаметр D a , частота вра­ щения ведущего вала п1 и плотность рабочей жидкости р, суще­ ственно влияющие на работу гидромуфты, при построении внеш­ ней характеристики принимаются постоянными. Однако в практике эти параметры не остаются постоянными как в процессе эксплуа-

41

тации гидропередачи, так и в процессе ее проектирования. Так, при проектировании гидропередачи подбирают диаметр гидро­ муфты из условия обеспечения нужной энергоемкости, а в про­ цессе работы возможен переход с одной рабочей жидкости на дру­ гую. Поэтому необходимо выяснить зависимость внешней харак­ теристики гидромуфты от указанных параметров, т. е. выяснить зависимости M, N и л = / (п1, Da и р). Уравнения связи, раскры­ вающие эти зависимости, выводятся на основании законов подобия.

Напишем выражение для отношения меридиональных состав­ ляющих абсолютных скоростей двух подобных гидромуфт, исполь­

зуя уравнение (59):

*

при

что справедливо только в области автомодельности

т. е. при работе гидромуфты в области автомодельности доста­ точно соблюдать только геометрическое и кинематическое подобие, так как в этом случае динамическое подобие соблюдается автома­ тически.

Найдем выражение для гидравлического к. п. д. гидромуфты при ее работе в области автомодельности:

* Индексы M и H относятся соответственно к модели и к натуре.

42

Определим коэффициенты пропорциональности. С учетом урав­ нения (70) имеем

Подобную характеристику часто условно называют безразмерной характеристикой, хотя в действительности коэффициент момента Я м [см. формулу (73) ] имеет размерность с2 /м. Д л я увеличения численного значения ординат приведенной характеристики можно

43

и момент

М= À M . 1 0 " 4 p D 5 a c o 2 H .

При помощи приведенных характеристик сравнивают свойства нескольких гидромуфт, которые, например, при одинаковом к. п. д. могут отличаться формой рабочей полости, геометрическими пара­ метрами, количеством лопаток и т. д.

На рис. 25, а показаны приведенные характеристики трех гидро­ муфт, которые имеют одинаковый к. п. д. График 25, а позволяет сравнить указанные гидромуфты по энергоемкости, перегрузоч­ ным свойствам и т. д.

крутящего момента к моменту при расчетном передаточном отно­ шении или скольжении к номинальному моменту. На рис. 25, б показана относительная характеристика гидромуфты. Из графика следует, что при увеличении скольжения [s > 0,1 (і < 0 , 9 ) ] кру­ тящий момент гидромуфты резко возрастает, изменяясь сначала почти по прямой. С дальнейшим увеличением скольжения s уве­ личение момента замедляется и при s ~ 1 момент достигает макси­ мального значения. При этом величина его для полностью запол­ ненной гидромуфты может быть в 20—25 раз и более выше номи­

при «н = " і = const (см. рис. 26, а). Требуется по заданной харак­ теристике найти новую характеристику при новой частоте вра­

Пересчет характеристики производится по точкам (см. рис. 26, а, где точка / — точка холостого хода; 2 — точка стопового режима;

44