Испытания гидродинамической передачи

Лабораторная работа 6

Лабораторная работа 5

Лабораторная работа 3

Лабораторная работа 4

Лабораторная работа 2

Лабораторная работа 1

Лабораторная работа 6

Испытания гидродинамической передачи

 

Что такое гидродинамическая передача?

Гидродинамическая передача состоит из лопастных колес с общей рабочей полостью, в которой крутящий момент передаётся за счет изменения момен­та количества движения рабочей жидкости, а перенос энергии от ведущего звена к ведомому осуществляется потоком жидкости.

 

Назначение гидродинамических передач?

Гидродинамические передачи применяются на судовых установ­ках, автомобилях, автобусах, тепловозах, строительных, дорож­ных, землеройных, горных, торфяных и др. машинах, где поз­воляют плавно и автоматически изменять крутящий момент и час­тоту вращения выходного вала, надёжно защищать трансмиссии от поломок, двигатели от перегрузок и значительно повышать дол­говечность машин и механизмов. Так, например, применение гид­ротрансформатора позволяет увеличить срок службы двигателя от 20 до 40%, повысить производительность экскаватора на 15…20% без увеличения мощности, улучшить комфортабельность автомо­биля, плавность разгона и изменение момента при увеличении со­противления движению, упростить управление (отсутствие педа­ли сцепления) и уменьшить утомляемость водителя. Гидродина­мическая передача позволяет нагрузку на ведомом звене приво­дить в соответствие с нагрузкой на ведущем звене.

 

В чем различие между гидромуфтой и гидротрансформатором?

По характеру изменения передаваемого момента гидродинамические передачи разделяются на гидродинамические муфты (гидромуфты) и гид­родинамические трансформаторы (гидротрансформаторы).

В гидромуфтах крутящий момент передается без изменения его величины, а в гидротрансформаторах его можно изменять по величине, а иногда и по знаку.

 

Нарисуйте схему гидромуфты и объясните её работу.

 

 

В гидромуфте реактор отсутствует и трансформации момента не происходит и крутящий момент на валах обоих колёс одинаков. Гидромуфта плавно меняет частоту вращения выходного вала изменением заполнения её рабочей по­лости жидкостью, дросселированием потока жидкости и раздвиганием колёс.

Нарисуйте схему гидротрансформатора и объясните его работу

 

Гидротрансформатор состоит из 2-х лопастных колёс: насосного 2, соединённого с входным валом 1, и турбинного 4, соединённого с выходным валом 6. Между насосным и турбин­ным колёсами имеется осевой зазор (3‑6 мм). Лопастное колесо реактора 3 жёстко соединено с корпусом 5 и восприни­мает момент, возникающий на реакторе. Насосное колесо, вращаясь от двигателя, приводит в движение жидкость, заполняющую гидродинамическую передачу. В колесе происходит приращение момента количества движения. При протекании жидкости через реактор момент количества движения изменяется, что приводит к возникновению момента на турбинном колесе.

Выйдя из турбинного колеса, жидкость вновь поступает на на­сосное колесо и в гидродинамической передаче устанавливается циркуляция жидкости между лопастными колёсами.

 

Как определить мощность на насосном и турбинном лопастных колесах?

Мощность на входном валу (на валу насосного колеса) N и на выходном валу (на валу турбинного колеса) N _n может быть определена по крутящему моменту:

(60)

где w_н, n _н, w_т, n _т ‑ угловая частота и частота вращения насосного и турбинного лопастных колёс.

 

Что такое КПД, передаточное отношение, скольжение? Связь между ними?

Коэффициент полезного действия

(62)

η = k ∙ i, (63)

где I = n _т /n _н ‑ передаточное отношение;

k = М _т /М _н - коэффициент трансформации момента.

Следовательно, КПД учитывает потери в насосном и турбинном колёсах, в реакторе, а также потери на трение в подшипниках и лопастных колёс о жидкость.

В гидромуфте крутящий момент не изменяется, следовательно, k = 1, a h = i.

Поскольку преобразование энергии происходит с потерями, то макси-мальный КПД h = i = 0,97…0,98. Следовательно, при пе­редаче мощности через гидромуфту частота вращения выходного (турбинного) вала n _т всегда меньше частоты вращения входного (насосного) вала n _н.

Разность частот вращения входного и выходного валов, отне­сённая к частоте вращения входного вала, называется скольжением.

Обычно S = 0,02…0,03.

Гидротрансформаторы, как правило, служат для увеличения крутящего момента, т.е. k > l. Обычно для гидротрансформаторов k = 1,75…1,1, а максимальный КПД h_max = 0,8…0,9 и передаточное отношение i = 0,5¼0,8.

 

Нарисуйте внешние характеристики гидромуфты и гидротрансформатора.

Внешние характеристики гидродинамической передачи: а) гидромуфты; б) гидротрансформатора

 

Что такое универсальная и приведённая характеристики и как они изображаются?

Универсальная внешняя характеристика гидродинамической передачи – совокупность внешних характеристик при различных частотах вращения входного вала.

Приведённая характеристика гидродинамической передачи – зависимость коэффициента момента входного вала l, коэффициента трансформации момента К, полного КПД h от передаточного отно­шения i при постоянных вязкости и плотности рабочей жидкости к частоте вращения входного вала.

Характеристики гидродинамической передачи:
а) -универсальная;	б) -приведённая.

Что такое коэффициент момента и как его определить?

Коэффициент момента входного звена гидродинамической передачи — отношение крутящего момента входного звена к плотности (или удельному весу) рабочей жидкости, квадрату угловой скорости (или квадрату частоты вращения) входного звена и пятой степени активного диаметра ГДП.

Коэффициент момента входного вала l определяется по формуле:

(65)

где М, n - момент и частота вращения входного вала;

D - активный диаметр гидродинамической передачи;

r - плотность жидкости.

 

Какие гидромуфты называются регулируемыми?

Регулируемыми называются те гидромуфты, которые допускают изменения наполнения во время работы. Пуск таких гидро­муфт производят при минимальном наполнении, а нормальный ре­жим – при полном наполнении. Регулируемые гидромуфты при­меняют в самых тяжёлых условиях пуска и разгона машины с большим моментом инерции и для регулирования в небольших пределах частоты вращения.

Лабораторная работа 5