§ 5.4. ХАРАКТЕРИСТИКА ДВИГАТЕЛЯ С ГИДРОДИНАМИЧЕСКОЙ ПЕРЕДАЧЕЙ

Двигатель с гидропередачей представляет собой приводной агрегат, имеющий характеристику, отличающуюся от нагрузочной характеристики двигателя пд - Мд. Чтобы построить кривые характеристики агрегата, необходимо учитывать, что частота вращения входного вала гидропередачи n₁равна частоте вращения вала двигателя Пд, зависящей от нагрузки на двигатель (МД).

i-ηбезразмерной характеристики гидропередачи (см. рис. 5.3, е). При работе двигателя через передачу 1_Д=I₁(поскольку п_д= n₁и М_д= M₁).

Рис. 5.6. Построение характеристики агрегата ДВС - гидротрансформатор

Дальнейшие операции проводим в следующем порядке.

1. Задаёмся передаточным отношением i = ОА. Отрезки AA₁и AA₂ соответствует коэффициенту момента λ₁и к. п. д. ηпри выбранном i.

2. По известной величине 1д = λ₁с помощью графика Ад находим

n₁= п_д= OA₄, M₁= M_д= A₄ A₅.

3. Вычисляем частоту вращения турбинного колеса n₂= in₁, коэффициент трансформации K = η/i, крутящий момент на выходном валу M₂= KM₁.

4. На рис. 5.6, б отложим отрезки, соответствующие найденным величинам:

EE₁ = n₂, E₁E₂ = M₁, E₁E₃ = n₁, E₁E₄ = η , E₁E₅ = M₂.

5. Повторяем расчёт для нескольких значений i, соединяем точки плавными линиями и получаем кривые искомой характеристики.

Для оптимального режима при i_o= ОВ (точки B₁, B₂,..., B₅)проверяем близость точки этого режима к точке максимума мощности двигателя, определяемого по пунктирной кривой Nд.

«Стоповому» режиму запуска агрегата под нагрузкой соответствуют точки O₁, O₃, O₄, O₅.Парабола OO₅представляет собой график зависимости крутящего момента на входном валу гидротрансформатора от n₁при остановленном турбинном вале: M₁= λ_1cpn²₁D⁵, где λ_{1 c}- коэффициент момента при i = 0 (см. рис. 5.3, е).

Для примера рассмотрена характеристика ДВС. Подобным же образом строя·

характеристику гидропередачи с любым другим двигателем.

Характеристика гидромеханической передачи

Диапазон передаточных отношений при сравнительно высоких КПД гидротрансформатора (0,75 - 0,82) всё же узок. Для расширения этого диапазона в дополнение к гидропередачам применяют механические трансмиссии (зубчатые, цепные и пр.).

Общий КПД гидромеханической передачи

где η- КПД гидропередачи; п_мех - КПД механической трансмиссии.

Рис. 5.7. Характеристика гидромеханической трансмиссии

Характеристику гидромеханической передачи получают следующим способом.

Пусть коробка передач имеет передаточные отношения і_мех, і _мех, і _мех с соответствующими к. п. д. η₁, η₂, η₃.По формуле (5.4) видим, что зависимость К_общ от общего передаточного отношения і_общ= іі_мехпри включении любой из скоростей коробки передач получается из характеристики гидропередачи. На

графике характеристики гидромеханической передачи (рис. 5.7) видно, как расширился диапазон передаточных отношений в области высоких к. п. д.

Определение диаметра гидропередачи

Активный диаметр гидропередачи выбирают обычно таким, чтобы при передаточном отношении i_o(в оптимальном режиме работы) на входной вал передачи от двигателя передавалась бы максимальная мощность. Из формулы λ₁

где l_1o- коэффициент момента при i_o;

величина, определяемая по

характеристике двигателя в режиме максимальной мощности.