Основные параметры и характеристики гидромуфт. Режимы работы

При установившемся режиме работы сумма моментов, приложенных извне к гидромуфте равна нулю. Такими моментами являются М₁, приложенный со стороны двигателя к ведущему валу 5 насосного колеса (рис. 36, б); момент сопротивления потребителя М₂ приложенный к ведомому валу турбинного колеса 4 и момент трения М_в вращающегося корпуса 3 об окружающую среду:

.

Момент М_в обычно мал. Поэтому принимают, что момент от двигателя передаётся потребителю без изменений. Главная часть момента передаётся турбинному колесу потоком жидкости, обтекающим лопастные системы, только при обгоне турбинного колеса насосным, когда .

Отношение частот вращения ведомого и ведущего валов называют передаточным отношением.

Относительная разность частот вращения называется скольжением. Без скольжения расход Q и момент M равны нулю. При малых частотах вращения выходного вала турбинное колесо оказывает малое противодействие протеканию потока рабочей жидкости при этом расход и передаваемый момент максимальны.

Характеристики гидромуфт. Работу гидромуфт отражают внешние и внутренние характеристики. Внутренние представляют зависимости между параметрами потока жидкости в рабочей полости гидромуфты, внешние – зависимости внешних параметров гидромуфты от передаточного отношения при постоянных вязкости и плотности рабочей жидкости, частоте вращения или крутящем моменте входного звена.

Внешние характеристики (рис. 5.18) делятся на:

1) Тяговая характеристика – это внешняя характеристика гидромуфты при таком режиме работы гидромуфты, при котором мощность передается от входного к выходному звену. В тяговую характеристику входит зависимости крутящего момента и КПД от частоты вращения выходного вала n₂ при постоянной частоте вращения входного вала или от передаточного отношения i (рис. 5.18, а).

Рис. 5.18. Внешние характеристики гидромуфт: а) тяговая; б) полная; в) универсальная

На тяговой характеристике различают режимные точки:

- режим холостого хода (точка 1) – работа гидромуфты при отсутствии нагрузки на ведомом звене, теоретически при этом частоты вращения ведущего звеньев гидромуфты равны и передаточное отношение i_x.x = 1, КПД равно 0;

- номинальный режим работы (точка 2) – это режим при котором гидромуфта имеет максимальный КПД η = 95 - 98% и ;

- стоповым режимом (точка 3) называется такой режим работы при остановленном турбинном колесе (n₂=0) i = 0.

Тяговая характеристика может быть приведена к безразмерному виду. Для этого по законам подобия заменяют зависимости момента и мощности зависимостями коэффициента момента и коэффициента мощности от передаточного отношения по формулам:

и , (54)

где D_а – активный диаметр гидромуфты.

2) Полной характеристикой гидромуфты называется внешняя характеристика, отражающая тяговый, тормозной и обратимый режимы работы (рис. 5.18, б).

Тормозной режим – режим, при котором мощность подводится к гидромуфте со стороны одного из звеньев при остановленном другом или со стороны обоих звеньев. Различают:

- обгонный – такой тормозной режим, при котором на выходном звене знак крутящего момента противоположен, а направление вращения соответствует тяговому режиму работы. Турбинное колесо начинает работать как насосное, т.к. n₂ > n₁, а насосное как турбинное колесо;

- режим противовращения – тормозной режим при котором входные и выходные звенья гидромуфты вращаются в разные стороны.

Обратимый режим – режим, при котором мощность передается от выходного звена гидромуфты к входному.

3) Универсальная характеристика гидромуфты – совокупность её внешних характеристик, полученных при различных частотах вращения входного звена (рис. 5.18, в). Обычно с ней совмещается характеристика передаваемого крутящего момента, полученного при различных КПД или i.