Главная  Промышленность 

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 [ 49 ] 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162

лопаток z ведет к повышению энергоемкости гидромуфты в зоне ее малых скольжений (до 5 = 10 н- 15%) (рис. 57).

При больших скольжениях с приближением к стоповой точке (рис. 58) передаваемый гидромуфтой момент с повышением числа лопаток уменьшается. Таким образом, энергоемкость гидромуфт в области малых скольжений с увеличением z растет, а в области больших скольжений (5 > 100%) понижается. В большинстве случаев нас интересует зона малых скольжений гидромуфт, поэто-л/л* му желательно при конструировании 18 стремиться к увеличению числа лопаток.

Это свойство гидромуфт можно объяснить следующим.

В зоне больших скольжений относительные скорости потока в межлопаточном пространстве достигают высокого значения, а вследствие этого и потери трения имеют существенную

Z 45 40 35 30 25 20

200 400 600 800 WOO

16 П 12 10 8 6 4 2 .0

\\ *

0,88 0,90 0,92 0,94 096 0,98 Ю с

Рис. 56. Зависимость числа лопаток z от величины активного диаметра D в гидромуфтах типа «Вулкана»:

/ - для насоса; 2 - для турбины

Рис. 57. Зависимость переда-

ваемого гидромуфтой ммен-

1200В мм та М при щ = 1200 об/мин от передаточного отношения i для различного числа лопаток 2 в зоне больших передаточных отношений (по данным К. Тимм)

величину. Поэтому сокращая число лопаток и, следовательно, уменьшая поверхность трения, можно уменьшить потери в гидромуфте. При малых скольжениях относительные скорости жидкости невелики, поэтому этот вид потерь большой роли не играет. При этих режимах большое значение имеют различные вихревые потери, и, как показал опыт, увеличение числа лопаток улучшает работу гидромуфты и ведет к значительному увеличению ее энергоемкости. Однако увеличение числа лопаток имеет свои пределы [30].

С точки зрения гидродинамики число лопаток не должно зависеть от активного диаметра D (размера гидромуфты), так как хотя мы и рассматриваем гидромуфты различных размеров, но все они работают в области автомодельности. Поэтому можно 152



было бы сказать, что для каждой формы проточной части должно быть свое оптимальное число лопаток z, не зависящее от размеров (от D). С. Н. Козлов [30] на основании своих опытов считает 2 = 60 -г- 68 наивыгоднейшим числом лопаток для регулируемых гидромуфт. Но в это чисто гидродинамическое положение вносят свои поправки технологические и конструктивные требования. Так, например, в сварной конструкции гидромуфты требуется соблюдать определенное минимальное расстояние

М кГм 21

20 16

12 8

24,5 -

Аб,5

-1,0 -0,8 -0,6 -0,4 -0,2 О 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 i

Рис. 58. Зависимость передаваемого гидромуфтой момента М при П\ - 800 об/мин от передаточного отношения i для различного числа лопаток 2 (по данным К. Тимм) на всем диапазоне скоростей

между лопатками, чтобы можно было, приваривая их к чаше, наложить двусторонние швы.

Это технологическое требование может заставить уменьшить число лопаток по сравнению с тем, которое признано оптимальным с гидродинамической точки зрения.

То же самое можно сказать и про литые лопатки. Кроме того, размеры ступицы, форма чаши, прочность и жесткость конструкции, способы крепления рабочих колес к валу вносят конструктивные коррективы в определение возможного числа лопаток г.

Опыт строительства гидромуфт показывает, что, учитывая эти технологические и конструктивные положения, в больших гидромуфтах можно разместить и размещают большее число лопаток, чем в малых. Поэтому эмпирические формулы, в которых z зависит от D, имеют смысл, но только для определенных конструкций гидромуфт и в определенных пределах D.



д. я. Алексапольский в своей работе [1] приводит следующую формулу для определения числа лопаток для гидромуфт с тором:

2= 1,39 (35)

И. Ф. Семичастнов [47] рекомендует определять число лопаток для гидромуфт без тора по формуле

Z = 8,65D°"; (36)

в обеих формулах D в мм.

Этими формулами, а также графиками, рекомендуемыми фирмой «Вулкан», можно пользоваться для ориентировочных расчетов, для первого приближения, так как каждый тип проточной части, как мы уже сказали, имеет свое оптимальное число лопаток, которое должно быть определено и проверено опытами.

В зависимости от размеров гидромуфты в полученное экспериментальное число г вносятся при проектировании поправки по технологическим и конструктивным соображениям. Отметим, что для уменьшения пульсации потока число лопаток в насосе и турбине делается различным.

§ 3. ПОЛНЫЙ к. П. д. ГИДРОМУФТЫ

Выражение ц = - = i, определяющее значение к. п. д. гид-

ромуфты, не совсем точно. Оно может применяться в большинстве расчетов, но в тех случаях, когда гидромуфты устанавливаются для повышения экономичности эксплуатации приводимой машины, вопрос о действительном значении к. п. д. приобретает большое значение. В зависимости от конструкции гидромуфты потери в ней могут быть больше, чем это характеризуется вышеприведенным равенством, поэтому в него необходимо внести соответствующие поправки. В частности, работы ЦНИИТМАШа и ВНИИМЕТМАШа показали, что, например, потери в черпатель-ной трубке достигают иногда большего удельного значения, так как на сопротивление черпательной трубки затрачивается значительная энергия, что понижает к. п. д. гидромуфты.

Посмотрим, какие виды потерь учитываются передаточным отношением i, т. е. характеризуются величиной скольжения.

Принимая во внимание, что мощность на ведущем валу равна

N, = , (37)

а на ведомом валу

N, = J, (38)



0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 [ 49 ] 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162