Понятие о гидропередаче. Основные узлы: гидромуфта, гидротрансформатор

Основные сведения о гидропередаче

Гидравлическая передача

Практическая работа №5. Изучение электрических цепей и работы аппаратов при управлении тепловозом с переносного пульта

Работа электрической схемы ЧМЭ3 при управлении с переносного пульта, автоматический сброс нагрузки, аварийная остановка тепловоза, торможение, отпуск, подача свистка

Автоматический сброс нагрузки. Через контакт выключателя АС ток идет на катушку реле РАС, з.к. РАС1 ставит кат. РАС на самопитание, а через з.к. РАС2 ток идет в кат. Вентиля КММ, что приводит к повороту барабана КМ на уменьшение позиции. Одно нажатие на выключатель АС приводит к переводу КМ на «0» позицию. С размыканием контактов КМ2, КМ7 реле РАС выключается. Фиксация каждой позиции обеспечивается периодическим размыканием концевого контакта КМ штоком пневмоцилиндра.

Аварийная остановка (дизеля) тепловоза.

При нажатии выключателя «Стоп» АТ (на схеме) ток идет в катушку РАВ.

Р.к. РАВ2 разрывает цепь на катушку ЭМОД, дизель глохнет.

З.к. РАВ3 включает подачу тока на кат. вентиля КАТ, что приводит к экстренной разрядке ТМ и торможению.

З.к. РАВ4 – включает питание катушек вентилей песочниц.

Р.к. РАВ1 – вводит в цепь своей катушки резистор 57С.

Торможение, отпуск

При включении тумблера «Торможение» или «Отпуск» замыкаются, соответственно, контакты «Т» или «О», образуя цепь на катушку электропневматического вентиля «КТ» или «КО». Происходит торможение или отпуск.

Подача свистка

При включении выключателя «Свисток» С1 создается цепь на катушку электропневматического вентиля «КС».

Включение сигнализации места нахождения машиниста

На лампу «СП» (правая сторона) питание подается одновременно с подачей питания на провод 501.

Если машинист переходит на левую сторону, то он должен предварительно нажать на кнопку «Л» расположенную на каркасе аппаратной камеры (рядом с распредщитом), включается питание катушки реле места нахождения машиниста РРМ.

З.к. РРМ1 включит лампу «СЛ» (левая сторона);

З.к. РРМ2 выключает лампу «СП».

При возвращении машиниста на правую сторону он нажимает на главном пульте кнопку «П».

Гидропередача состоит из двух гидравлических машин. Ведущим зве­ном является центробежный насос (насосное колесо), связанный с колен­чатым валом двигателя. Посредством насосного колеса механическая энер­гия преобразуется в энергию потока жидкости. Ведомое звено—турбина (турбинное колесо), связанная с ведомым валом. Турбинное колесо преоб­разует энергию потока жидкости в механическую энергию вращения ведо­мого вала. При этом насосное и турбинное колеса связаны между собой не механически, а только потоком движущейся жидкости. Насосное и тур­бинное колеса расположены соосно и максимально сближены в общем кор­пусе.

Основными узлами гидропередачи являются гидромуфты и гидротрансформа­торы.

Гидромуфтой называется гидродинамическая передача, состоящая из двух лопастных колес – насосного и турбинного. Насосное колесо 2 получает вращение от вала дизеля, а турбинное колесо 1 передает вращение для привода машины. Турбинное колесо закрыто колоколом К, который вращается вместе с насосным колесом Н. Оба колеса направлены своими радиальными лопатками навстречу друг другу. Внутренние полости колес образуют круг циркуляции рабочей жидкости. Эта полость заполняется маслом, которое подается шестеренчатым насосом. При вращении насосного колеса масло лопатками подается в турбинное колесо. Воздействуя на лопатки турбин­ного колеса, масло отдает большую часть кинетической энергии, при­обретенной на насосном колесе, и заставляет турбинное колесо вра­щаться в сторону вращения насос­ного. Срываясь с лопаток турбин­ного колеса, масло попадает на ло­патки насосного и затормаживает его. При этом усилие затормажива­ния будет тем большим, чем мень­ше скорость вращения турбинного колеса. Гидромуфта может работать только при условии, если турбин­ное колесо будет отставать от на­сосного. Если скорости колес срав­няются, в их полостях прекратится циркуляция масла, а значит—пре­кратится передача вращающего мо­мента от насосного колеса к тур­бинному. Отставание турбинного колеса от насосного называется скольжением. При передаче номи­нального вращающего момента ча­стота вращения турбинного колеса на 2—5 % ниже частоты вращения насосного.На рис. В.З показан график из­менения отношения моментов на­сосного (М_н) и турбинного (М_т) колес при условно постоянной частоте вращения насосного колеса.

Из графика видно, что при понижении частоты вращения турбинного ко­леса и неизменной частоте вращения насосного вращающий момент на тур­бинном колесе в несколько раз больше, чем на насосном. При остановлен­ном турбинном колесе вращающий момент на нем может превышать но­минальный почти в 20 раз. Также на графике показано изменение КПД гидромуфты в зависимости от соотношения частоты вращения колес. При заторможенном турбинном колесе КПД падает до нуля, так как вся энергия, передаваемая насосным ко­лесом турбинному, превращает­ся в тепло нагреваемого масла. При передаче номинального мо­мента КПД гидромуфты дости­гает 95—98 % (2—5 % — коэф­фициент скольжения).

Гидромуфта передает враща­ющий момент, не изменяя его величины, от насосного колеса к турбинному (не учитывая внутренние потери). Гидромуф­та выполняет роль эластичного соединения ведущего и ведомо­го валов.

Гидротрансформатор (ГТР), в отличие от гидромуфты, может не только передавать вра­щающий момент, но и изменять его величину. Гидротрансформатор (рис. В.4) состоит из трех рабочих колес: насосного Н, соединенного с валом первич­ного двигателя; турбинного Т, соединенного с ведомым валом; неподвиж­ного колеса направляющего аппарата Л (колеса реактора), жестко связан­ного с корпусом К. Внутренние поверхности колес образуют общую торообразную полость — круг циркуляции. Эта полость заполняется маслом при помощи отдельного шестеренчатого насоса. Гидротрансформатор имеет несколько внутренних подшипников для взаимной центровки колес и вос­приятия осевых нагрузок и уплотнения, замыкающие внутреннюю полость. При вращении насосного колеса его лопатки разгоняют заполняющее круг циркуляции масло. Потоки масла, под действием центробежной силы, по каналам между лопатками устремляются к внешнему контуру колеса, затем попадают на лопатки турбинного колеса, разгоняя его. С лопаток тур­бинного колеса потоки масла поступают на лопатки колеса направляюще­го аппарата, изменяют свое направление и безударно входят на лопатки насосного колеса. (реактив­ный) момент, который через При изменении направления потоков на направляющем аппарате возникает усилие, вызывающее противодействующий масло воздействует на лопатки турбинного колеса, создавая на нем дополнительный момент, равный по величине ре­активному моменту на направляющем аппарате.

На рис. В.5 показана схема дей­ствия сил в гидротрансформаторе. Силы Р_н, Р_т, Р_а приложены к лопат-кам колес, у которых есть общая ось вращения О и которые находят­ся от этой оси на расстояниях r _н ,r_т, r_а. Если движение установившееся, то момент на турбинном колесе равен сумме мо­мента, переданного ему насосным колесом от первичного двигателя, и момента, созданного при изменении направления потока масла на направ­ляющем аппарате: М_н + М_а = M_т

По мере увеличения скорости вращения турбинного колеса из­меняется угол, под которым пото­ки масла попадают на лопатки на­правляющего аппарата, соответ­ственно изменяется угол, под кото­рым реактивная сила воздействует на турбинное колесо. На рис. видно, что в точке С пересечения линий изменения отношения мо­ментов насосного и турбинного ко­лес момент направляющего аппара­та будет равен нулю, так как момен­ты насосного и турбинного колес будут равны между собой. Влево от этой точки момент направляющего аппарата действует в сторону, кото­рую условно принято считать по­ложительной, т.е. момент направ­ляющего аппарата будет увеличи­вать момент на турбинном колесе. Справа от точки С момент на­правляющего аппарата считается условно отрицательным, так как он будет уменьшать момент на турбин­ном колесе. Чтобы избежать этого, в гидропередаче применяют комп­лексные гидротрансформаторы, которые в зоне действия отрица­тельных моментов действуют как гидромуфты.

В комплексном гидротрансфор­маторе (рис. г) имеются насосное колесо Н, соединенное с коленча­тым валом двигателя, и турбинное колесо Г, соединенное с первичным валом КП.

Особенностью комплексного гидротрансформатора является расчлененный направляющий ап­парат, который состоит из двух ре­акторных колес (А 1 и A2), установ­ленных на неподвижной втулке на муфтах свободного хода — авто­логах. Колеса А 1 и А2 (см. рис. г) могут вращаться на этой втулке только в сторону вра­щения турбинного колеса.

Обратному вращению препят­ствуют муфты свободного хода, ко­торые заклиниваются при попытке поворота колес в противоположном направлении. Все колеса установ­лены в общем неподвижном корпу­се. С установкой расчлененного на­правляющего аппарата комплекс­ный гидротрансформатор получа­ет три различных режима работы (см. рис).

Дата добавления: 2014-11-29