6. Особенности тягового расчета трактора с гидродинамическим трансформатором в трансмиссии

При построении тяговой характеристики трактора с гидродинамическим трансформатором можно использовать методику, принятую для трактора с обычной механической ступенчатой трансмиссией. Но за основу расчета следует взять, вместо характеристик двигателя, характеристику «выхода» системы двигатель – гидротрансформатор.

Рассмотрим методику построения характеристики «выхода» на примере гусеничного трактора тягового класса 40 кН ВТ-200.

За основу принимается внешняя скоростная безразмерная характеристика гидротрансформатора

ЛГ-400 – 3А (рис. 7).

Рисунок 7 - Внешняя скоростная безразмерная характеристика гидротрансформатора ЛГ – 400 – 3А:

iʹ и К – соответственно кинематическое и силовое передаточные числа; γ _н – коэффициент момента насосного колеса.

Пересечение пунктирных линий в точке А соответствует переходу с режима трансформации крутящего момента на режим гидромуфты. В этот момент оба реактора вращаются на валу при разблокированных автологах (обгонных муфтах).

Для построения характеристики «выхода» необходимо совместить («наложить») нагрузочные характеристики двигателя и насосного колеса гидротрансформатора в координатах M – n (рис. 8).

Рисунок 8 - Наложение нагрузочных характеристик насоса гидротрансформатора ЛГ – 400 – 3А на характеристики двигателей Д - 442.24, Д - 260.9 и ЯМЗ – 238 НБ

Нагрузочной характеристикой насосного колеса называется зависимость крутящего момента М₁, подводимому к ведущему валу гидротрансформатора, от частоты вращения n₁ этого вала. Она рассчитывается по уравнению подобия:

= γ , Н м

где D_н – наружный диаметр круга циркуляции насосного колеса.

Таким образом, нагрузочная характеристика является уравнением квадратичной параболы при различных значениях коэффициента момента насосного колеса γ _н.

Для прозрачного трансформатора, каковым является ЛГ-400 – 3А , γ _н зависит от iʹ. Поэтому на рис.8 построено семейство нагрузочных характеристик при различных значениях iʹ:от 0 до точки А (рис.7). В точке А кинематическое передаточное число iʹ = 0,85.

Условие правильного подбора двигателя и гидротрансформатора состоит в следующем: нагрузочная характеристика насосного колеса при iʹ = 0 должна пересекать характеристику двигателя в точке , при

iʹ = 0,85 – в точке .

Этому условию, как видно из рис. 8, близко соответствуют двигатели Д–442.24 и Д–260.9. Двигатель ЯМЗ-238НБ этому условию не отвечает.

Точки пересечения вертикальных линий, проведенных через различные значения iʹ с графиком трансформации (см. рис. 7) дают значения К. Например, при iʹ = 0, значение К = К_max = 3,3, при iʹ = 0,85 – К = К_min = 1.

Точки пересечения нагрузочных характеристик на рис. 8 дают значения крутящего момента М_н и частоты вращения n_н.

По известным формулам выполняется расчет показателей турбинного колеса.

Характеристикой выхода называется зависимость мощности N_т и крутящего момента М_т турбинного колеса от его частоты вращения n_т.

На рис. 9 показаны полученные в результате расчета характеристики «выхода» моторно-трансмиссионной установки гидротрансформатора ЛГ-400 с двигателями Д - 442.24 и Д – 260.9.

Рисунок 3 - Характеристики «выхода» установки

с гидротрансформатором ЛГ - 400 и

двигателями Д – 442.24 и Д – 260.9.

Анализ характеристик позволяет сделать следующие выводы:

1. При трогании с места при n_т = 0 крутящий момент турбины максимален и равен М_т = М_дmax K_max =

= 3,3 М_дmax. График крутящего момента турбины близок к гиперболическому, т.е оптимален.

2. Мощность турбины близка к постоянной в широком диапазоне частот вращения.

3. При остановке трактора под нагрузкой двигатель не заглохнет.

Следовательно, гидродинамический трансформатор «улучшает» характеристику дизеля, приближая ее к оптимальной.

Как показывают дальнейшие расчеты, количество передач в механической коробке, устанавливаемой после гидротрансформаторе, уменьшается с 7 ступеней до 2 … 4.

Если трактор длительное время работает при постоянной нагрузке, гидротрансформатор должен выключаться (блокироваться) после разгона при помощи фрикционной муфты. Использование зубчатой муфты на тракторе ДТ – 175С не позволяет выполнить блокирование в процессе движения. Это приводит к значительному перерасходу топлива.

Литература

1. Никитин О.Ф. Гидравлика и гидропневмопривод: учеб. пособие – М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2012. – 430с.

2. Лазовецкий В.В. Гидро- и пневмосистемы транспортно-технологических машин: Учебное пособие. – СПб.: Издательство «Лань», 2012. – 560с.: ил.

3. Лепешкин А.В. Михайлин А.А. Шейпак А.А. Гидравлика и гидропневмопривод:Учебное пособие. М . : М ГИУ, 2007 – 352 с.

4. Богатырев А.В., Есеновский-Лашков Ю.К., Насоновский М.Л., Чернышов В.А.. Автомобили. – М.: КолосС, 2001, 496с.

5. Автобус ЛиАЗ – 5256. Руководство по эксплуатации. М: Атласы автомобилей,2001. – 512с.

6. Автобус ЛиАЗ – 677М. Инструкция по эксплуатации. М.: Транспорт, 1970. – 214с.

7. Трактор ДТ-175С «Волгарь». Техническое описание и инструкция по эксплуатации. Волгоград. 1989г. - 376с.

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение 1

1. Принцип действия гидродинамического трансформатора 4

2. Принципиальная схема и внешняя скоростная характеристика комплексного четырехколесного блокируемого трансформатора 9

3. Редуктор гидродинамической трансмиссии автобуса ЛИАЗ -.677 12

4. Особенности гидродинамической трансмиссии автобуса ЛИАЗ – 5256 15

5. Рекомендации по эксплуатации трансмиссии

с гидродинамическим трансформатором 18

6. Особенности тягового расчета трактора

с гидродинамическим трансформатором

в трансмиссии 19

Литература 24

3