Научный журнал
Успехи современного естествознания
ISSN 1681-7494
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,736

РЕГУЛИРУЕМЫЙ ГИДРОДИНАМИЧЕСКИЙ ПРИВОД ДЛЯ ТРАНСПОРТНОЙ МАШИНЫ

Малясов В.В. Лазуткина Н.А. Лодыгина Н.Д. Алексеев А.Н.
В современном транспортном машиностроении достаточно широко применяется гидро­динамический привод. Стремление к повышению эффективности и надежности определило основные направления его дальнейшего совершенствования: использование простых конструктивных схем с двумя гидротрансформаторами (ГТР) и общим для них турбинным валом; использование конструкций с гидравлическим реверсом вместо механического; применение гидроторможения; упрощение управления приводом.

Такое качественное совершенствование особенно необходимо для приводов транспортных машин (ТМ), работающих в напряженных условиях, когда установившиеся режимы работы привода практически отсутствуют. Но процессы гидроторможения и реверса требуют регулирования привода как по частоте вращения входного вала, так и по степени наполнения полости пускового ГТР рабочей жидкостью.

При таких режимах работы характеристики ГТР могут быть определены только экспериментально с использованием критериев Эйлера аРейнольдса а Фруда а

Как показали результаты экспериментального исследования ГТР Т522 [1], при гидроторможении в режиме противовращения турбинного и насосного колес характеристики моментов колес могут быть определены с использованием одного, основополагающего критерия Эйлера в виде зависимости для коэффициентов моментов

 а

где ρ - плотность рабочей жидкости; ωн , r угловая частота и радиус выхода насосного колеса; Ра - давление в рабочей полости ГТР.

По критериям Рейнольдса и Фруда режимы работы ГТР оказались автомодельными.

Таким образом, характеристика тормозного момента МТ на турбинном колесе ГТР и колесах ТМ может быть получена различным сочетанием частот вращения насосного nн , турбинного nТ колес и давления Ра жидкости в рабочей полости ГТР. Это означает регулирование степени наполнения рабочей полости ГТР в зависимости от частоты вращения вала двигателя и (или) скорости движения ТМ. Такое регулирование должно быть достаточно экономичным и эффективным в смысле получения высоких значений момента МТ , но исключающих перетор-маживание и юз колес ТМ.

В современном транспортном машиностроении используются гидродинамические приводы (турборедукторы фирмы Voith) мощностью 250...1170 кВт, обеспечивающие гидроторможение при скоростях до 40 км/ч. В них пусковые ГТР переднего и заднего хода снабжены расположенными снаружи сливными клапанами. Эти клапаны либо не регулируются и ограничивают только максимальное давление Ра max в полости ГТР, либо регулируются в зависимости от скорости движения ТМ (частоты nT вращения турбинного колеса), а частота nн вращения несоосного колеса (вала двигателя) остается постоянной при гидроторможении (Патент ФРГ №1755916 кл. В61Н 11/06), [2].

По авторскому свидетельству СССР №500099 М. кл2 В61С 9/18, с целью упрощения конструкции и повышения экономичности гидроторможения, пусковые ГТР переднего и заднего хода снабжены позиционными устройствами, которые связаны со сливными клапанами и контроллером двигателя. Открытие сливных клапанов зависит только от позиции контроллера, т.е. от частоты вращения вала двигателя (насосного колеса ГТР).

Такая неизменная и односторонняя зависимость открытия сливных клапанов снижает степень наполнения полости ГТР рабочей жидкостью и экономичность гидроторможения. Возможен также перегрев рабочей жидкости.

Универсальным, более эффективным и надежным является устройство для регулирования тормозной мощности по АС СССР №996245 М. кл2 В61С 9/18, В61Н 11/06. В нем при регулировании тормозной мощности взаимодействуют все три параметра nн , nT, Pa : при высоких скоростях движения ТМ сразу же значительно снижается частота nн вращения насосного колеса и открывается большое сечение сливного клапана, уменьшающее давление Ра в полости ГТР. С уменьшением в процессе гидроторможения частоты nT вращения турбинного колеса (скорости ТМ) работа устройства происходит в обратном направлении - уменьшается сечение слива клапана и увеличивается частота пн вращения насосного колеса ГТР (вала двигателя). Корректировка сечения сливных клапанов переводит работу ГТР на большие значения давления Ра и более высокую экономичность при всех скоростях движения ТМ. Кроме того, параметры процесса подбираются так, чтобы обеспечить расположение тормозных характеристик в зоне, близкой к ограничению тормозной мощности по теплоотводу и по сцеплению колес ТМ, что повышает надежность работы ТМ.

Развитием такого способа регулирования процесса гидроторможения является его применение в гидрореверсивной передаче с блоками пускового и маршевого ГТР для каждого направления движения ТМ (АС СССР (19) SU (11) 1579818 А1 (51)5 В61С 9/00, 9/18).

С целью реализации устройства регулирования тормозной мощности были использованы экспериментальные зависимости для коэффициентов моментов на колесах ГТР Т522.

На рисунке величина f пропорциональна критерию Эйлера и составляет f.

Полученные зависимости позволяют рассчитать тормозную характеристику ТМ и определить параметры ее регулирования.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:

  1. Тресков Ю.П., Малясов В.В. Характеристики двухступенчатого гидротрансформатора в режиме противовращения. «Вестник машиностроения», 1973, №10.
  2. Keller Rolf. Das Turbowendegetriebe, eine Vollhydraulische Losung aller Aufgaben einer Rangier - Lokomotive. «Motortechnishe Zeitschrift», 32, №6, 1971.

Библиографическая ссылка

Малясов В.В., Лазуткина Н.А., Лодыгина Н.Д., Алексеев А.Н. РЕГУЛИРУЕМЫЙ ГИДРОДИНАМИЧЕСКИЙ ПРИВОД ДЛЯ ТРАНСПОРТНОЙ МАШИНЫ // Успехи современного естествознания. – 2007. – № 9. – С. 83-85;
URL: http://natural-sciences.ru/ru/article/view?id=11532 (дата обращения: 12.11.2019).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074