6 Гидродинамические трансформаторы

Устройство, классификация, рабочий процесс, основные параметры и уравнения. Потери энергии в гидротрансформаторе. Внешние ха­рактеристики. Понятие о комплексных гидротрансформаторах.

Методические указания

Гидротрансформатор отличается от гидромуфт тем, что в его проточной части кроме насосного и турбинного колес установлен не­подвижный реактор (направляющий аппарат). Лопастное колесо ре­актора, отклоняя своими лопатками жидкость, изменяет момент коли­чества движения потока. Поэтому в гидротрансформаторе вращающие моменты на ведущем и ведомом валах не равны друг другу - следовательно, гидротрансформаторы в отличие от гидромуфт являются пре­образователями вращающего момента.

Реактор размещается либо за турбинным колесом, либо за на­сосным. Как правило, имеется только одно насосное колесо. В зави­симости от степени трансформации вращающего момента гидротрансфор­маторы могут быть с одной или несколькими ступенями турбинных колес (не более трех) и могут иметь несколько реакторов. Разнообразие конструктивных схем позволяет строить гидротрансформаторы с различ­ными свойствами и характеристиками и подбирать их для эффективной работы в конкретных условиях силового привода.

К числу основных внешних параметров гидротрансформатора от­носятся вращающие моменты на ведущем и ведомом валах и на реакторе, передаточное отношение, КПД, коэффициент трансформации момен­тов. Функциональное графическое изображение этих параметров дает характеристики гидротрансфор-маторов. Различают внешние (моментные), универсальные и приведенные характеристики. Форма кривых на характеристиках зависит от профилирования лопаток рабочих колес, от количества и размещения рабочих колес в проточной части.

В зависимости от формы кривой вращающего момента на ведущем валу различают прозрачные и непрозрачные внешние (моментные) характеристики. Выбор гидротрансформаторов с различной прозрачно­стью характеристик диктуется условиями их работы: преобладанием требований надежности или экономичности силового привода.

Следует разобраться в методике построения характеристик, про­анализировать по характеристикам режимы работы гидротрансформа­торов при различных моментах на ведомом валу, которые определя­ются моментом сопротивления приводной машины, рассмотреть энерге­тические и эксплуатационные свойства гидротрансформаторов.

Гидротрансформатор обычно работает в системе силового при­вода. Экономичность и слаженность работы системы силового привода зависят от работы отдельных его элементов — двигателя, гидротранс­форматора и приводной машины и правильного согласования их друг с другом. Основой для согласования служат моментная характеристи­ка двигателя, приведенная характеристика гидротрансформатора и моментная характеристика приводной машины. Для согласования ха­рактеристик используются формулы подобия и уравнение момента гид­родинамических передач.

Следует рассмотреть методику выбора размера гидротрансформа­тора (активного диаметра), построения выходной характеристики агре­гата «двигатель-гидротрансформатор» и уметь ими пользоваться для анализа работы гидротрансформатора в системе силового при­вода.

В комплексных гидротрансформаторах реактор размещается на муфте свободного хода и при некоторых режимах может вращаться вместе с рабочими колесами. Следует рассмотреть назначение таких гидротрансформаторов, их характеристики и эксплуатационные свой­ства.

Литература: [1, с. 192-220]; [2, с. 323-335]; [3, с. 339-345]; [4, с. 232-238; 256-259]; [7, с. 390-398]; [9, с. 340-348]; [10, с. 255-258].

Вопросы для самопроверки

1 Поясните принцип действия и особенности работы гидротранс­форматора. 2 Чем отличаются прозрачные характеристики гидро­трансформатора от непрозрачной? Для каких условий работы они при­меняются? 3 Поясните метод выбора размеров гидротрансформатора и согласование характеристик элементов силового привода. 4 Каковы конструктивная схема, моментная характеристика и назначение комплексного гидротрансформатора? 5 Какие применяются способы ре­гулирования гидротрансформаторов?