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

можно написать, что к. п. д. гидромуфты определяется следующим выражением:

Таким образом, потеря мощности происходит, во-первых, за счет потери скорости на ведомом валу (cu2<cui) и, во-вторых, за счет реализации меньшего момента (М2 < М,) вследствие того, что часть крутящего момента затрачивается на преодоление различных сопротивлений.

Как известно, величину / можно определить из соотношения

I "г

"1 «1

Сравнивая это выражение с формулой (39), заключаем, что передаточное отношение может учесть только часть потерь мощности, происшедших за счет падения скорости. При этом учитываются только следующие потери в гидромуфте: потери от трения жидкости при протекании по каналам рабочих колес, потери на удар при переходе с одного рабочего колеса на другое, потери от вихреобразований, от нарушения устойчивой формы потока вследствие внезапного расширения и от утечек.

Рассмотрим теперь, за счет чего может произойти разница значений М2 и Mj. Обратимся к аналитическим выражениям моментов насоса Л1„ и турбины гидромуфты Mr, причем под Мн мы здесь понимаем момент, потребляемый гидродинамической частью насоса, а под Mr - момент, передаваемый гидродинамической частью турбины:

„ = -(-2C«..-/-iC„..); (40)

Mr = {r,c,,,-riC,J. (41)

Обозначим для удобства наших рассуждений расход насоса через Q, а двучлен, стоящий в скобках, Лгсц, вспомним при этом, что двучлены в скобках в уравнениях (40) и (41) равны между собой. Тогда выражения моментов запишутся в следующем виде:

Mr = Arc.

Отсюда следует, что равенство моментов Мн и Mr было бы справедливо, если общий расход насоса Q равнялся бы расходу, принимающему участие в обмене моментами количества движения с турбиной.



На самом деле этого равенства может и не быть, и в зависимости от конструкции гидромуфты эти расходы будут различны. Весь непроизводительный с точки зрения передачи момента расход обозначим через Qnor- Таким образом, общий расход насоса может быть больше производительного расхода на величину Я пот, т. е.

Q=Q + qnor.

За счет этого момент насоса больше момента турбины, и для приближения выражения i к выражению ц мы должны были бы ввести в него первую поправку:

где т]об=---объемный к. п. д.

V + Qnom

Вторая поправка, вводимая нами, будет следующая. Некоторые гидромуфты имеют внешние опоры, и, следовательно, момент трения, вызываемый этими опорами, будет увеличивать значение Ml по сравнению с М2; кроме того, увеличение Mi будет вызываться вентиляционными потерями от вращения гидромуфты в воздухе; наконец, многие гидромуфты оборудованы черпа-тельными трубками, поддерживающими внешнюю циркуляцию жидкости, и в зависимости от конструкции этого устройства работа, затрачиваемая на эту операцию, будет иметь определенную величину.

Перечисленные факторы увеличивают значения Mi по сравнению с реализованным моментом Мг, помимо первой поправки, еще на величину, которую мы обозначим Мм. Следовательно, на основании указанных рассуждений к. п. д. гидромуфты записывается в общем случае в виде следующего выражения:

n = i, (42)

причем Мз < Ml.

Потери момента, обусловленные непроизводительным с точки зрения передачи момента расходом (/nor, можно найти из равенства

Лн -Л„11об = ЛЛ1 - loб)• Cлeдoвaтeльнo, величину Ml определим из уравнения

Ml = Мг -Н М Л1 - Лоб) + Л1н, (43)

Например, выбрасывание в атмосферу части жидкости через отверстия в канале насоса гидромуфты.



где Mjv, - момент, затраченный на преодоление механических потерь и на работу черпательной трубки;

М„ = Мгр.т + Мтр.н + + УИ„

Мтр. т- момент трения в подшипнике турбины, если она имеет внешнюю опору; Мгр. к - момент трения в подшипнике насоса, если насос имеет внешнюю опору; Мв - момент, затраченный на преодоление вентиляционного сопротивления при вращении гидромуфты в воздухе;

Мч-момент, затраченный на работу черпательной трубки.

Подставляя развернутое выражение Mi в равенство (42), получаем

= ,---, (44)

где М2 - реализованный момент на ведомом валу.

При q„oT = О, а также при отсутствии внешних опор и черпательной трубки у гидромуфты и при настолько малом значении Мв, что его можно принять равным нулю, знаменатель дроби становится равным Mz-

Следовательно, можно записать

"1

где rti и Па - числа оборотов в минуту на ведущем валу и на ведомом.

Формула (44) позволяет конструктору оценить отдельные конструктивные факторы с точки зрения их влияния на экономичность гидромуфты.

Расчет гидромуфты нужно вести так, чтобы при номинальном режиме к. п. д. ее составлял у] = 0,97-0,98, иначе говоря, чтобы гидромуфта работала со скольжением 5 = 2 3%.

На рис. 59 приведена зависимость к. п. д. гидромуфты от передаточного отношения.

§ 4. РАСЧЕТ ВЕЛИЧИНЫ ОСЕВЫХ СИЛ, НАГРУЖАЮЩИХ ПОДШИПНИКИ ВАЛОВ ГИДРОМУФТЫ И ФЛАНЦЕВЫЕ БОЛТЫ

При проектировании и изготовлении гидромуфт необходимо решать важную задачу по определению осевой нагрузки, действующей на опоры гидромуфты или в зависимости от конструктивной схемы на опоры двигателя или приводимой машины. Опоры гидромуфты находятся под действием радиальной и осевой нагрузки. Определению действующих осевых нагрузок посвящено несколько работ [3, 28, И, 42].



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