Классификация автомобильных гидротрансформаторов

томобиль гидравлический вейсбах гидротрансформатор

Гидропередача – это устройство для передачи механической энергии посредством потока жидкости. В состав гидропередачи входят насос, гидравлический двигатель и соединительные трубопроводы с рабочей жидкостью. Гидропередачи, использующие динамические гидромашины, называются гидродинамическими.

В гидродинамических передачах применяют лопастные насосы и в качестве гидравлического двигателя – лопастную турбину. Указанные машины предельно сближают и располагают соосно в общем корпусе, а так как они имеют общий корпус, то в дальнейшем насос будем называть насосным колесом, а турбину – турбинным колесом. В такой конструкции отсутствуют трубопроводы, поэтому жидкость из насосного колеса сразу попадает на турбинное колесо, а из турбинного – вновь на насосное колесо.

Гидродинамические передачи, применяемые в машиностроении, подразделяют на гидравлические муфты (гидромуфты) и гидравлические трансформаторы (гидротрансформаторы).

Гидравлические муфты, состоящие из насосного и турбинного колес, служат для передачи энергии без изменения вращающего момента, т.е. вращающие моменты на входном и выходном валах гидромуфты практически одинаковы.

Гидравлические трансформаторы, кроме насосного и турбинного колес, имеют хотя бы одно дополнительное колесо. Оно на большинстве режимов работы неподвижно, т.е. является неактивным (реактивным), поэтому его принято называть реактором.

Включение в состав гидротрансформатора реактора позволяет ему изменять (трансформировать) передаваемый вращающий момент.

Таким образом, вращающие моменты на входном и выходном валах гидротрансформатора на большинстве режимов работы различны.

Каждому типу соответствуют свои особенности построения лопастной системы и форма характеристики, определяемые назначением, которое должны выполнять гидротрансформаторы в трансмиссиях машин.

К первому типу отнесем гидротрансформаторы разгонного типа, предназначенные для значительного преобразования момента. Гидротрансформаторы этого типа (рис. 2.) применяются в системах с сильно изменяющимся моментом сопротивления и с часто повторяющимися процессами разгона (маневровые тепловозы, строительные, дорожные, подъемно-транспортные машины). Их характерный признаком является применение турбинных колес центробежного типа (Т на рис. 2, а).

Рисунок. 2. Схемы разгонных отключаемых гидротрансформаторов

Следовательно, применение центробежных турбинных колес позволяет расширить зону высоких КПД.

Ко второму основному типу отнесем комплексные гидротрансформаторы (см. рис. 3.). Они широко применяются для автомобилей, автобусов и других транспортных средств с длительными пробегами, которые нуждаются в гидродинамических передачах, способных работать с высоким КПД в широком диапазоне передаточных отношений.

Рисунок. 3. Схема гидротрансформатора

Отличительной особенностью комплексных гидротрансформаторов является замыкание реактора на корпус через муфту свободного хода (МСХ на рис. 3), способную передавать момент только в одном направлении.

После основного режима и смены направления действия момента реактор теряет опору на корпус и начинает свободно вращаться в потоке, практически не воздействуя на него. Гидротрансформатор превращается в гидромуфту.

Для комплексных гидротрансформаторов типично симметричное размещение колес и применение центростремительных турбинных колес. Это необходимо для уменьшения габаритных размеров и получения удовлетворительной характеристики в зоне гидромуфты.

Недостатком характеристик комплексных гидротрансформаторов является провал КПД в зоне перехода на режим гидромуфты. Для устранения провала применяют гидротрансформаторы с реактором, разделенным на две лопастные системы.

Раздел механики, в котором изучают равновесие и движение жидкости, а также силовое взаимодействие между жидкостью и обтекаемыми ею телами или ограничивающими ее поверхностями, называется гидромеханикой.

Гидравлика дает методы расчета и проектирования разнообразных гидротехнических сооружений (плотин, каналов, водосливов, трубопроводов для подачи всевозможных жидкостей), гидромашин (насосов, гидротурбин, гидропередач), а также других гидравлических устройств, применяемых во многих областях техники.

Особенно велико значение гидравлики в машиностроении, где широко используют различные гидроагрегаты в качестве систем жидкостного охлаждения, топливоподачи, смазочных и др.