содержание   ..  40  41  42  43  44  45  46  47  48  49  50  ..

ГЛАВА IV

ГИДРАВЛИЧЕСКАЯ ПЕРЕДАЧА ТЕПЛОВОЗА ТГМ1 МУРОМСКОГО ЗАВОДА

ПРИНЦИП РАБОТЫ ГИДРАВЛИЧЕСКИХ ПЕРЕДАЧ ТЕПЛОВОЗА ТГМ1

Гидравлическая передача служит для передачи мощности, развиваемой двигателем, на оси тепловоза для преобразования вращаюшего момента дизеля с целью получения кривой силы тяги, близкой к идеальной.

Работа гидравлических передач основана на передаче энергии через жидкость от центробежного насоса к гидравлической турбине по схеме гидравлического привода Феттингера (рис. 35), получившего название гидротрансформатора. Гидротрансформатор имеет по крайней мере три лопастных колеса: насосное колесо 1, турбинное колесо 2 и направляющий аппарат 4. Жидкость с лопаток насосного колеса 1 поступает на лопатки турбинного колеса 2 и через лопатки направляющего аппарата 4 возвращается в насосное колесо. Контур, образованный лопатками, по которому обеспечивается замкнутое движение жидкости, называется кругом циркуляции.

Насосное колесо 1 насажено на вал 5, который связан с валом дизеля. Насос засасывает жидкость и сбрасывает ее по лопаточному контуру. Протекая между лопатками, жидкость приобретает (в виде скорости и скоростного давления) энергию, сообщенную насосному колесу дизелем. Обладающая кинетической энергией жидкость поступает непосредственно на лопатки турбинного колеса, которые, изменяя течение жидкости, воспринимают на себя ее энергию. Таким образом, давление рабочей жидкости на лопатки турбинного колеса преобразуется в механическую энергию вращения вала турбинного колеса. Неподвижный направляющий аппарат воспринимает на себя реактивный момент, создает возможность трансформации ведущего момента и обеспечивает правильный безударный подвод жидкости к лопаткам насосного колеса.

Как видно из характеристики гидротрансформатора (рис. 36), момент турбинного колеса Мт зависит от отношения скоростей вращения турбинного nт и насосного nп колес. Наибольшее значение коэффициента трансформации одноступенчатого гидротрансформатора Мт/Мн~ 5. Максимальное тяговое усилие развивается в начале вращения турбинного колеса, т. е. при трогании с места. После трогания с места при дальнейшем увеличении скорости уменьшается и коэффициент трансформации Мт/Мн . Таким образом, скорость вращения турбинного колеса, а следовательно, и скорость движения регулируются автоматически в соответствии с нагрузкой без участия машиниста.

Из характеристики видно, что к. п. д. гидротрансформатора nт изменяется в широких пределах по параболической кривой. Максимальное значение его достигается в одной точке, соответствующей расчетному значению передаточного числа гидротрансформатора i*, при котором обеспечивается безударное движение жидкости по кругу циркуляции.

Гидравлический привод, в систему которого входят только два лопастных колеса — насосное и турбинное, получил наименование гидромуфты (турбомуфты). В гидромуфте, как и в гидротрансформаторе, связь между ведомым и ведущим валами осуществляется при помощи рабочей жидкости. От насосного колеса 1 (рис. 37) ведущий момент передается турбинному колесу 4. Поскольку в гидромуфте неподвижный направляющий аппарат отсутствует, преобразования момента в ней не происходит — гидравлические моменты насосного и турбинного колес одинаковы. Момент, который может передавать муфта, зависит от скоростей вращения турбинного и насосного колес. Отставание турбинного колеса гидромуфты от насосного характеризуется скольжением, которое обычно выражают в процентах от скорости вращения насосного колеса.

Чем больше отстает турбинное колесо гидромуфты от насосного, тем больший момент может передавать гидромуфта. При уменьшении разности скорости вращения насосного и турбинного колес, т. е. при уменьшении скольжения, происходит снижение величины вращающего момента.

Гидромуфта рассчитывается на передачу нормального момента при значении к. п. д. nм = 0,96—0,98, но она может работать и при значительных перегрузках, если эти перегрузки допустимы для двигателя. Как видно из характеристики гидромуфты (рис. 38, а), при увеличении момента, передаваемого турбинным колесом при постоянной скорости вращения насосного колеса, скорость

вращения турбинного колеса будет уменьшаться и может быть в пределе равным нулю. По мере уменьшения скорости вращения турбинного колеса будет увеличиваться и перегрузка двигателя, при этом к. п. д. гидромуфты соответственно снижается. Отсюда следует, что для передачи нормального момента двигателя при высоких значениях к. п. д. необходимо регулировать скорость вращения турбинного колеса. Для гидромуфт, которые применяются в передачах транспортных машин, наиболее целесообразным оказывается регулирование скорости вращения турбинного колеса (ведомого вала) путем изменения частоты вращения вала двигателя. Как видно из характеристики (рис. 38, б), при таком регулировании получается пологой кривая к. п. д. (при значении nм = 92—96%) в диапазоне рабочих частот вращения коленчатого вала двигателя.

Из рассмотренных характеристик гидротрансформатора и гидромуфты видно, что при определенном их сочетании — комбинации гидротрансформатора с механической коробкой скоростей или комбинации гидротрансформаторов и гидромуфт или группы гидротрансформаторов — можно получить достаточно хорошую характеристику силовой передачи, удовлетворяющую требованиям тяговой службы.

Рис. 35. Схема гидротрансформатора:
1 — насосное колесо; 2 — турбинное колесо; 3 — корпус; 4 — направляющий аппарат; 5 — ведущий вал; 6 — ведомый вал

Рис. 36. Характеристика одноступенчатого гидротрансформатора:

Рис. 37. Схемы гидромуфты:
1 — насосное колесо; 2— корпус; 3 — ведущий вал; 4 — турбинное колесо; 5 — ведомый вал

Рис. 38. Характеристика гидромуфты

содержание   ..  40  41  42  43  44  45  46  47  48  49  50  ..