Hem Chassi Hydraulisk bilöverföring. Vad är en hydrostatisk överföring som tillämpas på mini traktorer. GST hydrostatisk överföring

Chassi

Hydraulisk bilöverföring. Vad är en hydrostatisk överföring som tillämpas på mini traktorer. GST hydrostatisk överföring

Hydrostatiska överföringar

Under de två första decennierna av existens bilindustrin Ett antal hydrauliska studier föreslogs, i vilka vätskan under tryck som alstras av pumpen som drivs av motorn strömmar genom den hydrauliska motorn. Som ett resultat av att förflyttas, under vätskans verkan, matas hydromotorns arbetsorgan till sin axel. Vätskan bär givetvis en viss kinetisk energiförsörjning, men eftersom den kommer ut ur hydromotorn med samma hastighet som den går in, förändras inte den kinetiska energinets storlek inte och deltar därför inte i överföringen av makt.

En enda typ av hydrauliska studier uppstod något senare, i vilka båda roterande elementen placeras i en vevhus - och pumpens hjul, som leder vätskan och turbinen, i knivarna, av vilka den rörliga vätskan är dold. I sådana överföringar kommer vätskan ut ur kanalerna mellan slavelementets blad med en mycket mindre absolut hastighet än att komma in i dem och kraften överförs genom vätskan i form av kinetisk energi.

Således bör två typer av hydrauliska armar särskiljas: hydrostatiska eller volymöverföringar, i vilka energin sänds till fluidtrycket som verkar på rörliga kolvar eller blad och hydrodynamiska överföringar i vilka energin sänds genom att öka den absoluta fluidhastigheten i pumpen hjul och minska absolut hastighet i turbinen

Överföring av rörelse eller ström med vätsketryck med stor framgång används i ett antal regioner. Ett exempel på den framgångsrika användningen av liknande växlar är hydrauliska system av moderna maskiner. Andra exempel är hydrauliska enheter för styrelsens styrmekanismer och hanteringen av pistoltornstorn av kamplådor. Ur synvinkel av applicering på bilar är den mest gynnsamma egenskapen hos den hydrostatiska överföringen möjligheten att stepless byte av växelförhållande. För att göra detta behövs endast en pump, i vilken volymen som beskrivs av kolvarna i en omsättning av axeln kan ändras smidigt under drift. En annan fördel med den hydrostatiska överföringen är enkelheten att ta emot det omvända. I de flesta konstruktioner motsvarar kontrollorganets rörelse vidare till nollhastigheten och överföringsförhållandet, lika med oändlighet, orsakar rotation i motsatt riktning med gradvis ökande hastighet.

Användning av olja som en fungerande "vätska. Översatt termen "hydraulisk" betyder användningen av vatten som arbetsvätska. Men i praktiken, med användning av denna term, brukar innebära användningen av någon vätska för överföring av rörelse eller effekt. I hydrauliska överföringar av alla typer används mineraloljorEftersom de skyddar mekanismen från korrosion och samtidigt ger smörjmedlet. Använd vanligtvis oljor med låg viskositet, eftersom de interna förlusterna ökar med en ökning av viskositeten. Men den mindre viskositeten, desto hårdare är det att förhindra läckage av arbetsvätskan.

Användningen av hydrostatiska kugghjul på bilar har aldrig kommit ut ur experimentstadiet. Vissa framgångar uppnåddes emellertid inom området för att använda dessa sändningar på järnvägstransporter. På utställningen fordon I den tyska staden Seddin, som hölls i mitten av 20-talet, installerades på sju av de åtta demonstrerade manöverdieselokomotiverna. Dessa överföringar är mycket lämpliga att hantera. Eftersom de låter dig få något utväxlingsförhållande kan motorn alltid arbeta med antalet varv per minut, vilket motsvarar det högsta till. P. D.

En av de allvarliga brister som förhindrar användningen av hydrostatiska kugghjul på fordon är beroende av dem till. P. D. Från hastighet. Litteraturen publicerade data enligt vilken maximal till. P. D. Liknande redskap når 80%, vilket är ganska acceptabelt. Det är emellertid nödvändigt att komma ihåg att maximalt. P. D. uppnås alltid med låga driftshastigheter.

Beroende av. P. D. från hastighet. I de hydrostatiska kugghjulen uppträder turbulent fluidflöde och med en turbulent rörelse av förlusten (värmefriset) är den tredje hastigheten direkt proportionell mot den tredje hastigheten, medan den överförda effekten ändras direkt i proportion till flödet Betygsätta. Därför med en ökning av flödeshastigheten till. P. D. Falls snabbt. De flesta av de välkända dataen på C. P. hydrostatisk växel avser rotationshastigheten, signifikant mindre än 1000 rpm (vanligtvis 500-700 rpm); Om du använder liknande överföringar för att arbeta med motorn, den normala rotationshastigheten vevaxel Vilket är över 2000 rpm, sedan till. s. d. kommer att vara oacceptabelt lågt. Naturligtvis kan en växellåda monteras mellan motorn och den hydrostatiska överföringspumpen. Denna överföring skulle emellertid komplicera en annan enhet, och låghastighetspumpen och den hydrauliska motorn skulle vara översyn. En annan nackdel är att använda i hydrostatiska sändningar av höga tryck som når upp till 140 kg! Cm2, i vilket det är mycket svårt att förhindra läckage av arbetsvätskan. Dessutom måste alla delar som utsätts för ett sådant tryck vara mycket hållbart.

Hydrostatiska transmissioner fick inte distribution i bilar med inga medel eftersom de inte var uppmärksamma på dem. Ett antal amerikanska och europeiska företag som har tillräcklig teknisk och kontanter, engagerad i skapandet av hydrostatiska kugghjul, i de flesta fall, måste använda överföringen på fordon. Men vad författaren är känt, var lastbilar med hydrostatiska kugghjul inte inskrivna i produktion. I de fall där företagen producerade hydrostatiska överföringar under en tid fann de dem försäljning i andra verkstadsindustrier, där hög hastighet av rotation och låg vikt inte är obligatoriska tillämpningar. Flera geniala konstruktioner av hydrostatiska sändningar föreslogs, varav två beskrivs nedan.

Överföring av manley. En av de första bilhydrostatiska redskap som skapats i USA är Mainies överföring. Det uppfanns av Charles Manley, en pionjäranställd av Langlei-biståndet och ordföranden för samhället av amerikanska bilingenjörsingenjörer. Överföringen bestod av en femcylindrig radiell kolvpump med variabla slag av kolvar och en femcylindrig radiell kolvhydromotor med en konstant kolvkörning; Pumpen kopplad till den hydrauliska motorn två rörledningar. När rotationsriktningen ändras har injektionsröret blivit sugande och vice versa; Med en minskning av pumpkolven till noll, drivte den hydrauliska motorn rollen som bromsen. För att förhindra skador på mekanismen från alltför stort tryck användes en säkerhetsventil som öppnades vid ett tryck av 140 kg / cm2.

Den longitudinella delen av överföringen av Mainie presenteras i FIG. 1. Pumpen och den hydrauliska motorn placerades koaxiellt bredvid varandra, som bildade en enda kompaktenhet. Till vänster är snittet hos en av pumpcylindrarna. Gapet mellan kolven och cylindern var mycket liten, och kolvarna hade inte tätningsringar. De nedre huvuden på stavarna täckte inte vevet, men hade formen av sektorer och behålls med två ringar på båda sidor av anslutningsstången. Förändringen i pumpkolvens stroke utfördes med hjälp av excentricerna som är installerade på vevaxelaxeln. Under aggregatets funktion förblev vevaxeln och excentricerna fixerade och cylinderblocket roterades runt excentrisk E. På figuren visas mekanismen i ett läge som motsvarar det maximala rörelsen av kolven lika med mängden av radie av vev och excentricitet av dess excentriska; Cylindrarna roterar runt axeln E och pumpens kolv - runt axeln R. För att minska kolvarnas slag, vänder excentrisken runt axeln E i en riktning, och vevet är runt axeln i motsatt riktning ; På grund av detta är vevets vinkelposition oförändrad, och fördelningsmekanismen fortsätter att fungera som tidigare. Förvaltningen utförs med hjälp av två maskhjul som är installerade på den excentriska, varav den ena planteras fritt, den andra är fixerad. Ett fritt sittande maskhjul är förknippat med en vevaxel med hjälp av ett redskap som är förstärkt på kollegaaxeln, som engagerar sig med inre tänder, gjorda på ett maskhjul. Wormwood-hjul är i ingrepp med maskar anslutna med två cylindriska kugghjul. Således roteras maskarna alltid i motsatta riktningar, och överföringen konstruerades så att de excentriska och vevets vinkelrörelser var lika med absolutvärdet är motsatta riktningen. Om excentrisk och vev roterad i en vinkel på 90 ° blev pumpens kolv noll. Excentrisk distributionsmekanism installerades i en vinkel på 90 ° till vevets axel. Hydromotorn skiljer sig från pumpen endast av det faktum att det inte har en mekanism för att ändra kolven. Både pumpen och hydromotorn har spolventiler, styrd av excentrisk.

Fikon. 1. Hydrostatisk överföring Mainie:
1 - Pump; 2 - Hydromotor.

Fikon. 2. Excentrisk hantering av Menleys överföring.

Överföring av mastik, avsedd att användas på en lastbil med en bärkapacitet på 5 g bensinmotor Med en kapacitet på 24 liter. från. Vid 1200 rpm fanns en pump med cylindrar med en diameter av 62,5 mm och kolvens maximala slag på 38 mm. Pumpen arbetade för två hydromotorer (en för var och en ledande hjul). Med arbetsvolymen på femcylindrig pump, lika med 604 cm3 för att sända 24 liter. från. Vid 1200 rpm, vid maximal framsteg, krävde kolvarna ett tryck på 14 kg / cm2. Vid körning, mainic i laboratoriet, fann det att topp till. P. D. ägde rum vid 740 rpm av pumpaxeln och uppgick till 90,9%. Med ytterligare ökning av rotationshastigheten till. P. D. sjönk kraftigt och redan vid 760 varv per minut uppgick till endast 81,6%.

Fikon. 3. Hydrostatisk växelväxel.

Överföring av Jenna. Jennys hydrauliska ram har länge byggts av Waterbury Tul Company för olika branscher; I synnerhet installerades också på lastbilAvtomotris och lokomotiv. Denna överföring består av en flercylindrig porsless pump med en svängande bricka och variabel stroke och samma hydrauliska överföring, men med en konstant kolv. Den longitudinella sektionen av aggregatet presenteras i fig. 144. Skillnaden i pump- och hydrometeranordningen är endast den i den första lutningen av den svängande brickan kan förändras, och i den andra - kan inte. Pump och hydromotoraxlar utför var och en från ena änden. Varje axel är beroende av glidlagret i vevhuset och på rullager i kamaxeln. Ett cylinderblock är fäst vid den inre änden av varje axel, som har nio hål som bildar cylindrar. Axlarna hos dessa cylindrar är parallella med rotationsaxeln och är på ett lika avstånd från det. När cylinderhuvudena roteras glider cylinderhuvudet över kamaxeln. Hålen i huvudet på varje cylinder kommuniceras periodiskt med ett av de två fönstren i fördelningsplattan, gjord på cirkelbågen; Således utförs tillförseln och produktionen av arbetsvätskan. Längden på varje fönster på bågen är ca 125 °, och eftersom cylindermeddelandet med kanalen i kaminen börjar från det ögonblick då hålet i cylinderhuvudet börjar kombinera med fönstret och fortsätter tills fönstret i spisen blockeras av kanten av öppningen, då är upptäcktfasen ca 180 °.

Fjädrarna som är installerade på axlarna används för att trycka på cylinderblocken till fördelningsplattan vid en tidpunkt då belastningen inte överförs. Vid överföring av lasten är kontakten anordnad av vätsketryck. Cylinderblock är installerade på axlarna på ett sådant sätt att de kan glida och svänga lite på dem. Detta ger en tät intill cylinderblocket till fördelningsplattan även med några felaktigheter av tillverkning, såväl som i slitage.

Gapet mellan kolven och cylindern är 0,025 mm, och kolven har inga tätningsanordningar. Varje kolv är ansluten till en gångjärnsring med hjälp av en stav med sfäriska huvuden. Kroppen hos anslutningsstången har ett längsgående hål, och hålet är också tillverkat i botten av varje kolv. Således smörjs de anslutningsstångshuvuden genom olja från huvudflödet av vätska och trycket under vilket oljan matas till stödytorna, i proportion till belastningen. Varje svängande bricka är fäst vid axlarna genom drivna gångjärn på ett sådant sätt att när den roterar med axeln kan dess rotationsplan vara vilken vinkel som helst med axelns axel. I pumpen kan vinkeln för lutning av svängningsbrickan variera i intervallet från 0 till 20 ° i vilken riktning som helst. Detta uppnås med användning av styrhandtaget associerat med den roterande lageruttaget. I den hydrauliska motorn är lagringsbandet fast fastsatt på kardeln i en vinkel på 20 °.

I de fall där svängbrickan är en rak vinkel med axeln, när cylinderblocket roterar, kommer kolven inte att röra sig i cylindrarna; Följaktligen kommer det inte att finnas oljeförsörjning. Men så snart vinkeln mellan den svängande brickan och axeln hos axeln kommer att ändras, börjar kolven röra sig i cylindrarna. Under en halv av omsättningen sustreras oljan genom hålet i fördelningsplattan; Under den andra halvan av omsättningen injiceras oljan genom injektionshålet i kamaxeln.

Den medföljande oljan i den hydrauliska motorn medför att kolven hos hydromotorn rör sig, och krafterna som verkar på svängande brickan genom anslutningsstängerna orsakas att rotera cylinderblocket och dess axel. I det fall då pumpens pumpningsbricka är lika med lutningsvinkeln hos hydraulikoens svängningsbricka kommer den senare axeln att rotera med samma hastighet som axelns axel; Att reducera rotationshastigheten hos den hydrauliska axeln kan uppnås genom att vinkeln reduceras mellan pumpens pumpning och axeln.

I överföringen byggd för bilmotor med en kapacitet på 150 l., E., K. P. D. vid 25% belastning och maxhastighet rotation var 65% och när maximal belastning - 82%. Överföringen av denna typ har en signifikant vikt; Enheten som ett exempel hade en andel av 11,3 kg per 1 liter. från. Överförd effekt.

TILL Manager: - Automotive koppling

Hydraulisk överföring - Kollaps hydrauliska enhetertillåter att ansluta källan till mekanisk energi (motor) med executive mekanismer Maskiner (bilhjul, maskinspindel etc.). Hydrotransmissionen kallas också hydraulisk överföring. I regel sänds i hydraulisk överföring av fluid från pumpen till hydromotorisk (turbin).

I den presenterade videon användes en hydraulisk rörelse som en utgångsnivå. I den hydrostatiska överföringen används den rotationsrörelsens hydrauliska motor, men driftsprincipen är fortfarande baserad på lagen. I den hydrostatiska drivningen av rotationsåtgärd levereras arbetsvätskan från pumpen till motorn. Samtidigt, beroende på arbetsvolymerna av hydromachiner, kan axelns rotationsmoment förändras. Hydraulisk överföring Den har alla fördelar med den hydrauliska enheten: hög effekt överförd, möjligheten att implementera stora växelförhållanden, genomförande av steglös reglering, möjligheten att sända ström till rörliga, rörliga maskinelement.

Metoder för reglering i hydrostatisk överföring

Justering av utgångsaxelns hastighet i den hydrauliska överföringen kan utföras genom att byta volymen av arbetspumpen (volymetrisk styrning) eller genom att ställa in choke eller flödesregulatorn (parallell och konsekvent gas). Figuren visar en hydrotransmission med en volymkontroll med en sluten krets.

Hydrotransmission med sluten kontur

Hydraulisk överföring kan implementeras av stängd typ (sluten slinga), i det här fallet finns ingen hydraulisk tank i det hydrauliska systemet som är anslutet till atmosfären.

I de hydrauliska systemen av en sluten typ kan regleringen av axelns rotationshastighet utföras genom att ändra arbetsvolymen. Som en pumpmotorer i den hydrostatiska transmissionen som oftast används.

Öppna konturhydrotransmission

Öppna Ring upp hydrauliskt system ansluten till tanken, som rapporteras till atmosfären, d.v.s. Trycket över den fria ytan av arbetsvätskan i tanken är lika med atmosfären. I hydrotransissionerna av den öppna typen är det möjligt att implementera volymetrisk, parallell och konsekvent gas. Följande figur visar en hydrostatisk överföring med en öppen krets.

Där hydrostatiska sändningar används

Hydrostatiska sändningar används i maskiner och mekanismer där det är nödvändigt att genomföra överföringen av stor kapacitet, skapa ett högt ögonblick på utgångsaxeln, för att utföra steglös hastighetskontroll.

Hydrostatiska transmissioner används allmänt. I mobil, vägbyggnadsutrustning, grävmaskiner av bulldozrar, på järnvägstransporter - i lokomotiv och resande maskiner.

Hydrodynamisk överföring

I hydrodynamiska överföringar för kraftöverföring används turbiner. Arbetsvätskan i hydrauliska transmissioner levereras från den dynamiska pumpen till turbinen. Oftast i den hydrodynamiska överföringen används bladpumpning och turbinhjul, som ligger mittemot varandra, på ett sådant sätt att vätskan kommer från pumphjulet omedelbart till turbinprocenten av rörledningar. Sådana anordningar som kombinerar pumpen och turbinhjulet kallas hydromefts och vridmomentomvandlare, som trots vissa liknande element i konstruktionen har ett antal skillnader.

Hydromefta

Hydrodynamisk överföring bestående av pumpning och turbinhjulinstallerad i den allmänna vevhuset som heter hydromuft. Momentet på den hydrauliska kopplingens utloppsaxel är lika med det ögonblicket på ingångsaxeln, det vill säga att hydromeften inte tillåter dig att ändra vridmomentet. I den hydrauliska överföringen kan effektöverföringen utföras genom en hydraulisk koppling, vilket kommer att säkerställa slätheten i stroke, den smidiga ökningen i vridmomentet, reducerade chockbelastningar.

Hydrotransformer

Hydrodynamisk överföring, som inkluderar pumpning, turbin och reaktorhjul, placerad i ett enda hus kallas en vridmomentomvandlare. Tack vare reaktorn, hydlotektor Gör att du kan ändra vridmomentet på utmatningsaxeln.

Hydrodynamisk överföring i en tetatisk växellåda

Det mest kända exemplet på användningen av hydraulisk överföring är automatisk bilväxellådadär hydromefta eller hydrotransformer kan installeras. På grund av den högre effektiviteten hos hydrotransformatorn (jämfört med hydromefta) är den installerad på de flesta moderna bilar från automatisk låda Överföringar.

Hydrostatisk överföring B. personbilar Hittills gäller inte, eftersom det är vägen och dess effektivitet relativt låg. Oftast används det i specialmaskiner och fordon. Samtidigt har den hydrostatiska enheten många möjligheter att använda; Det är särskilt lämpligt för överföringar med elektronisk kontroll.

Principen om hydrostatisk överföring är att källan till mekanisk energi, till exempel, motorn förbränningDen hydrauliska pumpen leder olja till den hydrauliska motorn. Båda dessa grupper är sammankopplade med en högtrycksrörledning, i synnerhet, flexibel. Det förenklar maskinens design, det är inte nödvändigt att använda många kugghjul, gångjärn, axlar, eftersom båda grupperna av aggregat kan placeras oberoende av varandra. Drivkraften bestäms av volymerna av hydraulisk pump och hydraulisk motor. Ändra växelkvoten i den hydrostatiska drivenheten är dess omkastning och hydraulisk lås mycket enkelt.

I motsats till den hydromekaniska överföringen, där anslutningen av traktionsgruppen med vridmomentomvandlaren är styv, i den hydrostatiska drivenheten, utförs överföringen av kraft endast genom vätskan.

Som ett exempel på arbetet med båda överföringen, överväga att flytta bilen med dem genom vikarna i området (DAMB). Vid ingången till dammen i en bil med en hydromekanisk överföring uppstår, vilket med en konstant rotationsfrekvens reduceras fordonets hastighet. När den är nedåtgående från dammets vertex börjar motorn att fungera som en broms, men riktningen av momentomvandlarens riktning förändras och eftersom vridmomentomvandlaren har låga bromsegenskaper med denna riktning av buckningen, accelererar bilen.

Vid den hydrostatiska överföringen under nedstigningen från dammens vertex utför den hydrauliska motorn pumpens funktion och oljan förblir i rörledningen som förbinder hydraulmotorn med pumpen. Föreningen av båda drivgrupperna sker genom ett tryck under tryck, vilket har samma grad av styvhet som elasticiteten hos axlar, klämmor och kugghjul i en konventionell mekanisk överföring. Accelerationen av bilen, så det kommer inte att hända under nedstigningen från dammen. Hydrostatisk växel är särskilt lämplig för högpassfordon.

Principen för den hydrostatiska enheten visas i fig. 1. Den hydrauliska pumpdrivningen 3 från förbränningsmotorn utförs genom axeln 1 och den lutande brickan och regulatorn 2 styr lutningsvinkeln för denna bricka, som ändrar fluidtillförseln med hydraulisk pump. I det fall som visas i fig. 1 är brickan installerad styvt och vinkelrätt mot axelns 1 axel och istället för den lutas husets 3 hus i höljet 4. Oljan levereras från hydraulisk pump genom rörledningen 6 till den hydrauliska motorn 5, som har en konstant volym och från den - återgår igen till rörledningen 7 i pumpen.

Om den hydrauliska pumpen 3 är belägen koaxiellt axel 1, är tillförseln av olja noll och hydraulmotorn i detta fall är blockerad. Om pumpen är lutad, serverar den olja i rörledningen 7 och återgår till pumpen på rörledningen 6. Med en konstant rotation frekvens av axeln 1, som till exempel tillhandahålls en dieselregulator, görs hastighetsreglering och riktning av fordonets rörelse av endast en vred av regulatorn.

I den hydrostatiska enheten kan du använda flera regleringssystem:

pumpen och motorn har oreglerade volymer. I det här fallet talar vi om "hydraulisk axel", växelförhållandet är konstant och beror på förhållandet mellan pumpens volym och motorn. En sådan överföring för användning i bilen är oacceptabel;
pumpen har en justerbar, och motorn är oreglerad volym. Denna metod tillämpas mest i fordon, eftersom det ger ett stort antal regler med en relativt enkel design;
pumpen har en oreglerad, och motorn är justerbar. Detta schema är oacceptabelt för bildrivning, eftersom den inte kan bromsas med bil genom överföring;
pumpen och motorn har justerbara volymer. Ett sådant system ger bästa möjligheter reglering, men mycket komplexa.

Användningen av hydrostatisk sändning gör att du kan justera utgångspunktet till utmatningsaxeln. Samtidigt, även på kall nedstigning Du kan stoppa bilen genom att flytta regulatorns knopp till nollpositionen. I det här fallet är överföringen hydrauliskt blockerad och behovet av att tillämpa bromsarna försvinner. För att flytta bilen är det tillräckligt för att flytta handtaget framåt eller bakåt. Om flera hydrauliska motigaver används i överföringen, kan deras reglering uppnås genom driften av differentialen eller blockering den.

I den hydrostatiska överföringen finns det inget brett utbud av enheter, till exempel växellåda, koppling, cardan axlar med gångjärn, hemväxel etc. Det är fördelaktigt från massans position och kostnaden för bilen och kompenserar för en tillräckligt hög kostnad hydraulisk utrustning. Allt ovanstående avser först och främst speciell transport och tekniska medel. Samtidigt, från synvinkeln med energibesparing, har den hydrostatiska överföringen stora fördelar, till exempel för användning i bussar.

Ovan nämnde genomförbarheten av ackumulerande energi och den energiförstärkning som mottas när motorn arbetar med en konstant rotationshastighet i den optimala zonen av dess karakteristiska och dess rotationshastighet ändras inte när växeln eller byter fordonet. Det noterade också att de roterande massorna som är kopplade till de ledande hjulen skulle vara så små som möjligt. Det var också sagt, dessutom fördelarna med en hybriddrift, när den högsta motoreffekten används under acceleration, liksom kraften som ackumuleras i batteriet. Alla dessa fördelar kan enkelt implementeras i en hydrostatisk enhet, om högtryckshydracculator är belägen i sitt system.

Schemat för ett sådant system presenteras i fig. 2. Motordriven 1 pump 2 med konstant volym levererar olja i batteri 3. Om batteriet är fyllt, ger tryckregulatorn 4 pulsen till den elektroniska regulatorn 5 hos motorns stopp. Från batteriet matas tryckoljan genom den centrala styranordningen 6 till den hydrauliska motorn 7 och återställs från den till oljetanken 8, från vilken pumpen igen är stängd. Batteriet har en gren 9, avsedd för näring extra utrustning bil.

I den hydrostatiska enheten kan den motsatta rörelseriktningen för vätskan användas för att bromsa bilen. I det här fallet tar den hydrauliska motorn olja från tanken och tjänar den under tryck i batteriet. På detta sätt kan du ackumulera bromsenergi för vidare användning. Nackdelen med alla batterier är att någon av dem (vätska, tröghet eller elektrisk) har begränsad kapacitet, och om batteriet är laddat, kan det inte längre ackumulera energi, och dess överskott måste återställas (till exempel omvandlas till värme) som i bilen utan ackumulerande energi. I fallet med en hydrostatisk enhet löses detta problem med användning av en reduktionsventil 10, som med ett fyllt batteri bypasserar oljan i tanken.

Urban bussbussar Tack vare ackumulering av bromsenergin och möjligheten att ladda det flytande batteriet under stopp, kan motorn anpassas till mindre ström och samtidigt säkerställa överensstämmelse med de nödvändiga accelerationerna när du överklockar bussen. Ett sådant drivsystem tillåter ekonomiskt att realisera trafik i stadscykeln, som tidigare beskrivits och avbildas i fig. 6 I artikeln.

Den hydrostatiska drivenheten kan bekvämt kombineras med konventionellt växel. Som ett exempel ger vi en kombinerad fordonsöverföring. I fig. 3 Dana-system för en sådan överföring från motorvridhjul 1 till växellåda 2 i huvudöverföringen. Momentet genom cylindriskt kugghjul 3 och 4 matas till kolvpumpen 6 med en konstant volym. Växelliteten för den cylindriska överföringen motsvarar IV-V-sändningar mekanisk låda Överföringar. Vid rotering av pumpen börjar man mata oljan i den hydrauliska motorn 9 med en justerbar volym. Den lutande hydrauliska motorstyrenheten 7 är ansluten till ledningshusets lock 8 och den hydrauliska motorkroppen 9 är ansluten till huvudöverföringsaxeln 5.

När bilen accelereras har den hydrodda brickan den högsta vinkeln för lutning och olja injicerad av pumpen, skapar ett stort stund på axeln. Dessutom är pumpen också giltig för axeln. När bilen accelereras minskar lutningen av brickan därför vridmomentet hos den hydrauliska motorkroppen, men oljetrycket som tillförs av pumpen ökar och följaktligen ökar strålmomentet hos denna pump.

Med en minskning av lutningsvinkeln till 0 ° är pumpen hydrauliskt blockerad och överföringen av vridmoment från svänghjulet till huvudprogrammet kommer endast att utföras av ett par kugghjul; Den hydrostatiska enheten kommer att stängas av. Detta förbättrar effektiviteten hos hela överföringen, eftersom hydraulmotorn och pumpen är avstängda och roterar i ett låst läge tillsammans med axeln, med en effektivitet som är lika med en. Dessutom försvinner slitage och buller av hydrauliska enheter. Detta exempel är en av många som visar möjligheterna att använda en hydrostatisk enhet. Massan och dimensionerna av den hydrostatiska överföringen bestäms av storleken på det maximala vätsketrycket, vilket för närvarande nått 50 MPa.

Principen om funktion av hydrostatiska transmissioner (GST) är enkel: pumpen som är ansluten till den primära motorn skapar en ström för den hydrauliska motorns enhet som är ansluten till belastningen. Om pumpvolymerna och motorn är konstanta, fungerar GTS helt enkelt som växellåda för sändning av ström från den primära motorn till belastningen. Men i de flesta hydrostatiska överföringar är justerbara pumpar eller hydraulmotorer med variabel volym eller båda typerna omedelbart, så att hastigheten, vridmomentet eller strömmen kan justeras.

Beroende på konfigurationen kan den hydrostatiska överföringen styra belastningen i två riktningar (direkt och omvänd) med en steglös förändring i hastigheten mellan två maxima med konstant optimal omsättning hos den primära motorn.

GTS erbjuder många viktiga fördelar jämfört med andra former av energiöverföring.

Beroende på konfigurationen har den hydrostatiska överföringen följande fördelar:

Överföring av hög effekt i små storlekar
- liten tröghet
- fungerar effektivt i ett brett spektrum av vridmomentförhållanden till hastighet
- stödjer hastighetsreglering (även under omvänd), oavsett belastningen, vid de beräknade gränserna
- stödjer exakt den angivna hastigheten under passande och bromsbelastningar
- kan överföra energi från en primär motor på olika ställen, även om deras position och orientering ändras
- det kan hålla full belastning utan skada och låga strömförluster.
- Nollhastighet utan extra lås
- ger ett snabbare svar än en mekanisk eller elektromekanisk överföring.
Det finns två konstruktiva typer av hydrostatiska sändningar: integrerad och separat. Den separata typen används oftast, eftersom det tillåter dig att överföra makt över långa avstånd och i svåra platser. I den här typen är pumpen ansluten till den primära motorn, motorn är ansluten till belastningen och själva pumpen och motorn är anslutna med rör eller RVD, fig. 2.
Fig.2
Oavsett uppgifter ska hydrostatiska överföringar utvecklas för optimal överensstämmelse mellan motorn och lasten. Detta gör det möjligt för motorn att arbeta med den mest effektiva hastigheten och GTS för att uppfylla driftsförhållandena. Ju bättre korrespondens mellan ingångs- och utgångsegenskaperna, desto effektivare hela systemet.
I slutändan bör det hydrostatiska systemet beräknas på balans mellan effektivitet och produktivitet. En maskin som är utformad för att uppnå maximal effektivitet (hög effektivitet), som regel, har en trög reaktion som minskar prestanda. Å andra sidan har den snabba reaktionsmaskinen vanligtvis en effektivitet nedan, eftersom strömförsörjningen är tillgänglig när som helst, även när det inte finns något direkt behov av arbete.
Fyra funktionella typer av hydrostatiska transmissioner.
Funktionella typer av GTS skiljer sig åt i kombinationer av en justerbar eller oreglerad pump och motor, vilket bestämmer sina operativa egenskaper.
I den enklaste formen av hydrostatisk transmission används en pump och en motor med fasta volymer (fig 3A). Även om denna GTS är billigt, tillämpas det inte på grund av låg effektivitet. Eftersom pumpens volym är fast, måste den utformas för att driva en motor med en maximal inställd hastighet vid full belastning. När maxhastigheten inte är nödvändig passerar en del av arbetsvätskan från pumpen genom säkerhetsventilen, vilket gör energin till värme.
Fig. 3.
Användning i den hydrostatiska överföringen av pumpen med en justerbar matning och hydraulisk överföring med en konstant volym kan överföras till överföringen av ett konstant vridmoment (fig 3B). Utgångsmomentet är konstant vid vilken som helst hastighet, eftersom det endast beror på trycket i vätskan och volymen av hydromotorn. En ökning eller minskning av pumpmatningen ökar eller minskar hastigheten för rotation av hydraulmotorn, och därmed drivkraften, medan vridmomentet förblir konstant.
GTS med en konstant volympump och den justerbara hydraulmotorn säkerställer överföringen av en konstant effekt (fig 3B). Eftersom värdet på flödet som kommer in i hydraulmotorn är konstant och volymen av hydromotoren ändras, för att bibehålla hastigheten och vridmomentet, är den överförda effekten konstant. Att reducera volymen av hydromotorn ökar rotationshastigheten, men minskar vridmomentet och vice versa.
Den mest universella hydrostatiska transmissionen är kombinationen av en justerbar pump och en variabel hydrometer (fig 3D). Teoretiskt sett ger detta system oändliga vridmomentförhållanden och strömhastigheter. Med en hydraulisk motor med en maximal volym, ändra pumpens kraft, justera hastigheten och strömmen, medan vridmomentet förblir konstant. Att minska volymen av hydromotorn med en komplett tillförsel av pumpen ökar motorens hastighet till det maximala; Vridmomentet varierar omvänt proportionellt, varvid kraften är konstant.
Kurvor i fig. 3D illustrerar två justeringsband. I intervallet 1 är volymen på den hydrauliska motorn inställd på maximalt; Volymen på pumpen ökar från noll till max. Vridmomentet förblir konstant med att öka volymen på pumpen, men kraft och hastighetsökning.
Området 2 börjar när pumpen når den maximala volymen, som stöds konstant, medan volymen av den hydrauliska motorn reduceras. I detta intervall minskar vridmomentet när hastigheten ökar, men kraften förblir konstant. (Teoretiskt sett kan hydrometerhastigheten ökas till oändlighet, men från en praktisk synvinkel är den begränsad till dynamik.)
Exempel Tillämpning
Antag att vridmomentet hos den hydrauliska motorn 50 h * m bör uppnås vid 900 varv per minut med den fastiga volymen.
Den önskade effekten bestäms av:
P \u003d t × n / 9550
Var:
P - Kraft i kW
T - vridmoment n * m,
N - rotationshastighet i varv per minut.
Således, p \u003d 50 * 900/9550 \u003d 4,7 kW
Om vi \u200b\u200btar en pump med nominellt tryck
100 bar, då kan matningen beräkna:
Var:
Q - Foder i l / min
P - Tryck i baren
Därav:
Q \u003d 600 * 4,7 / 100 \u003d 28 l / min.
Därefter väljer vi den hydrauliska ångan på 31 cm3, vilken med en sådan matning kommer att ge en ca 900 rpm.
Vi kontrollerar index.pl?act\u003dproduct&id\u003d495 i vridmomentformeln

Figur 3 visar egenskaperna hos effekt / vridmoment / hastighet för pumpen och motorn, förutsatt att pumpen arbetar med en konstant matning.
Pumpmatningen är maximal med nominell hastighet, och pumpen tjänar all olja i den hydrauliska motorn med en konstant hastighet av den senare. Men lastens tröghet gör den momentana accelerationen direkt till maxhastigheten, så att en del av pumpflödet slås samman genom säkerhetsventilen. (Fig. 3A illustrerar strömförlust under acceleration.) Eftersom hydraulmotorn ökar rotationshastigheten, kommer allt mer flöde från pumpen in i den, och mindre olja går igenom säkerhetsventilen. Vid nominell hastighet passerar all olja genom motorn.
Vridmoment konstant, för Bestämd genom justering av säkerhetsventilen som inte ändras. Effektförlust på säkerhetsventilen är skillnaden i den utvecklade pumpens kraft och kraften som kommer till den hydrauliska motorn.
Området under denna kurva är en förlorad kraft när rörelsen börjar eller slutar. Också synlig låg effektivitet för vilken driftshastighet som helst under det maximala. Hydrostatiska transmissioner med fasta volymer rekommenderas inte i enheter som kräver frekventa start och stopp, eller när det ofta inte finns något behov av fullt vridmoment.
Moment / hastighetsförhållande
Teoretiskt bestäms den maximala effekten som sänds av den hydrostatiska överföringen genom konsumtion och tryck.
I överföringar med kontinuerlig kraftöverförd (oreglerad pump och hydraulisk motor med variabel volym) är teoretisk kraft uppdelad i ett ögonblick / hastighetsförhållande, vilket bestämmer utgångseffekten. Den största sändningseffekten bestäms med en minsta utgångshastighet vid vilken denna effekt måste överföras.
Fig. 4.
Till exempel, om minsta hastighet, representerad av punkten A på effektkurvan i fig. 4 är hälften av den maximala effekten (och kraftmomentet är maximalt), då är förhållandet mellan det ögonblicket 2: 1. Den maximala effekten som kan överföras är hälften av det teoretiska maximumet.
Med en hastighet på mindre än hälften av det maximala är vridmomentet konstant (på sitt maximala värde), men kraften minskar i proportion till hastigheten. Hastighet vid punkt A är en kritisk hastighet och bestäms av dynamiken hos komponenterna i den hydrostatiska överföringen. Under den kritiska hastigheten minskar kraften linjärt (med konstant vridmoment) till noll vid noll varvdelar per minut. Ovanför den kritiska hastigheten minskar vridmomentet när hastigheten ökar, vilket säkerställer konstant effekt.
Utforma en sluten hydrostatisk överföring.

I beskrivningarna av stängda hydrostatiska transmissioner i fig. 3 Vi koncentrerade oss bara på parametrarna. I praktiken bör ytterligare funktioner tillhandahållas i GTS.
Ytterligare komponenter från pumpsidan.
Tänk på exempelvis GTS med ett konstant vridmoment, som oftast används i styrservicen av styrningen med en justerbar pump och en oreglerad hydraulisk motor (fig 5a). Eftersom konturen är stängd, samlas läckor från pumpen och motorn i en dräneringslinje (fig 5b). Det kombinerade dräneringsflödet går in i oljekylaren till tanken. Oljekylaren i den hydrostatiska enheten rekommenderas att installeras med en kapacitet på mer än 40 hk.
En av de viktigaste komponenterna i den hydrostatiska överföringen av den slutna typen är pumpens personsökningspump. Denna pump är vanligtvis inbäddad i huvudet, men kan installeras separat och upprätthålla en grupp pumpar.
Oavsett platsen utför pumppumpen två funktioner. För det första förhindrar den kavitation av huvudpumpen, kompenserar för läckage av pumpens och hydrometerets vätska. För det andra ger den oljetrycket önskade diskförskjutningskontrollmekanismer.
I fig. 5C visar en säkerhetsventil A, vilket begränsar tryckpumptrycket, vilket vanligtvis är 15-20 bar. Kontrollera ventilerna i och från installerade mot varandra ger anslutningen av suglinjen på matningspumpen med linjen lågtryck.
Fikon. fem
Ytterligare komponenter från hydromotorn.
De typiska GTS av den slutna typen bör också ha två säkerhetsventiler i dess sammansättning (D och E i Fig. 5D). De kan byggas in i både motorn och pumpen. Dessa ventiler utför systemskyddsfunktionen från överbelastning som uppstår från skarpa lastförändringar. Dessa ventiler begränsar också det maximala trycket, bypassflödet från högtryckslinjen i den låga linjen, dvs. Utför samma funktion som säkerhetsventilen i öppna system.
Förutom säkerhetsventilerna är systemet "eller" F-ventilen installerat i systemet, vilket tryck alltid är omkopplat på ett sådant sätt som ansluter lågtryckslinjen med lågtrycks-G-säkerhetsventil. Ventilen G skickar ett överskott flöde av pumppumpen till hydromotorns hus och därefter strömmar detta genom dräneringslinjen och värmeväxlaren återgår till tanken. Detta bidrar till en mer intensiv oljeutbyte mellan arbetsöversikten och tanken, vilket effektivt kyla arbetsvätskan.
Kavitationskontroll i hydrostatisk överföring
Styvheten i GTS beror på kompressibiliteten hos vätskan och korrespondensen hos komponentsystemet, nämligen rör och slangar. Effekten av dessa komponenter kan jämföras med effekten av det fjäderbelastade batteriet, om det var anslutet till injektionslinjen genom en tee. Med en liten belastning är batterifjädern något komprimerad; Med stora belastningar utsätts batteriet för signifikant större kompression och det finns mer vätska i den. Denna extra volym av vätska måste levereras med en matningspump.
Kritisk faktor är ökningen av tryck i systemet. Om trycket stiger för snabbt kan tillväxten på högtryckssidan (strömkompressibilitet) överstiga matningspumpens prestanda och kavitation uppträder huvudpumpen. Möjliga system med justerbara pumpar och automatisk kontroll Den mest känsliga för kavitationen. När kavitation sker i ett sådant system faller trycket eller försvinner alls. Automatiska kontroller kan försöka svara, vilket leder till ett instabilt system.
Matematiskt kan trycktillväxthastigheten uttryckas enligt följande:
dp./dt. =B E.Q cp./V.
B. E. – effektiv systemsystemmodul, kg / cm2
V - Vätskans volym på sidan av högtryck CM3
Qcp - paddock pump prestanda i cm3 / s
Antag att GTS i FIG. 5 är ansluten med ett stålrör av 0,6 m, en diameter av 32 mm. Försummning av pumpens volymer och motorn, V är ca 480 cm3. För olja i stålrör är en effektiv volymetrisk elastikmodul ca 14060 kg / cm2. Förutsatt att matningspumpen levereras 2 cm3 / sek., Då hastigheten av tryckhastigheten:
dp./dt. \u003d 14060 × 2/480
\u003d 58 kg / cm2 / s.
Nu överväga systemets inflytande med en längd av 6 m slang med en tre-tråds fläta med en diameter av 32 mm. Växtillverkaren av slangen ger data B E. Ca 5 906 kg / cm2.
Därav:
dp./dt. \u003d 5906 × 2/4800 \u003d 2,4 kg / cm2 / s.
Det följer av detta att ökning av pumppumpens prestanda leder till en minskning av sannolikheten för kavitation. Som ett alternativ, om skarpa belastningar inte är vanliga, kan du lägga till en hydroakumulator i stanslinjen. Faktum är att vissa GTS-tillverkare gör porten för att ansluta batteriet till personsökningskretsen.
Om GTS-styvheten är låg, och den är utrustad med automatisk styrning, ska överföringenstarten alltid utföras med nollpumpmatning. Dessutom måste hastigheten på skivluckningsmekanismen vara begränsad för att förhindra skarpa start, vilket i sin tur kan orsaka tryckhoppar. Vissa GTS-tillverkare ger dämpningshål för utjämning.
Således kan styvhetssystemet och kontrollhastighetskontrollen vara viktigare för att bestämma pumppumpens prestanda än helt enkelt inre läckage av pump och hydraulmotorer.
______________________________________

Hydraulik, hydraulisk drivning / pumpar, hydrauliska maskiner / vad är hydraulisk överföring

Hydraulisk överföring - En kombination av hydrauliska anordningar som gör att du kan ansluta källan till mekanisk energi (motor) med maskinens manöverdon (bilhjul, maskinens spindel etc.). Hydrotransmissionen kallas också hydraulisk överföring. I regel sänds i hydraulisk överföring av fluid från pumpen till hydromotorisk (turbin).

Beroende på typ av pump och motor (turbin) skiljer sig hydrostatisk och hydrodynamisk överföring.

Hydrostatisk överföring

Hydrostatisk överföring Det är en bulk hydraulisk motor.

I den presenterade videon användes en hydraulisk rörelse som en utgångsnivå. I den hydrostatiska överföringen används den hydrauliska rörelsen hos rotationsrörelsen, men driftsprincipen är fortfarande baserad på den hydrauliska hävarmens lag. I den hydrostatiska drivningen av rotationsåtgärd levereras arbetsvätskan från pumpen till motorn. Samtidigt, beroende på arbetsvolymerna av hydromachiner, kan axelns rotationsmoment förändras. Hydraulisk överföring Den har alla fördelar med den hydrauliska enheten: Överförd hög effekt, möjligheten att implementera stora växelförhållanden, genomförande av steglös reglering, förmågan att sända ström till rörliga, rörliga maskinelement.