ХИДРАУЛИЧКИ И ПНЕУМАТИЧКИ СИСТЕМИ ВОЗИЛА Предавање. хидродинамичке спојнице, хидродинамички претварачи
Хидродинамички преносници Хидродинамичким преносницима припадају: хидродинамичке спојнице, хидродинамички претварачи и хидродинамичке кочнице (ретардери). Хидродинамички преносници снаге спадају у групу хидрауличких преносника који за пренос енергије користе флуид-хидрауличко уљe које испуњава кућиште преносника. Уље преносника енергију прима и предаје помоћу лопатичних кола. хидродинамички претварачи хидродинамчке спојнице хидродинамичке кочнице - ретардери
Основе хидродинамичког кола Уље у лопатичном колу има сложено кретање које се састоји од преносног кретања које настаје услед окретања лопатичног кола угаоном брзином ω око непомичне осе кола, и Апсолутна брзина c честице уља у било којој тачки простора пумпног лопатичног кола једнака је векторском збиру обимне брзине u кола и релативне брзине w. релативно кретање између лопатица кола посматрано на само коло. u α c u c c m β w Обимна брзина u честице уља је нормална на крак положаја честице у односу на осу окретања кола, док релативна брзина w има правац тангенте на струјницу уља којој честица припада. б) D r ω O r r D С друге стране, апсолутна брзина представља векторски збир две ортогоналне компоненте, меридијанске c m и обимне брзине c u
Основе хидродинамичког кола Kоришћењем закона промене момента количине кретања уља добија се зависност између геометријских и кинематичких пара-метара и размењене енергије у лопатичном колу. L R m v cosα dl dt d dt ( ) R m v cosα За издвојену запремину елементарне струјнице уља дужине dl имасе dm на основу претходне једначине може се написати интеграл: d( cur ) ρ q dl ρ q( cur cur ) dl Интеграљењем последње једначине по целом проточном пресеку лопатичног кола добија се момент М који пумпно коло предаје уљу: ( r c ) ρ Q cu ur 5 λ D u α c u c c m β w m r α D r ω r D б) O r в)
Хидродинамичке спојнице принцип рада. Хидродинамичка спојница преноси енергију између погонског мотора и погоњеног дела трансмисије посредством флуида-хидрауличког уља, без чврстемеханичке везе. Састоји се из два основна лопатична кола: пумпног, које је спојено са улазним погонским вратилом. и турбинског кола, које је спојено са изла-зним погоњним вратилом.. г) Пумпно коло и зањегавезанипоклопац. образују кућиште спојнице са затвореним струјним простором који је испуњњен одређеном количином (запремином) уља. Прво решење хидродина-мичке спојнице дао је Fottiger 905. године спајајући пумпно коло и турбинско коло у једно кућиште...
мировање почетак рада нормалан рад
Хидродинамичке спојнице. момент пумпног кола спојнице: ( r c ) ρ Q cup P uprp момент турбинског кола спојнице: ( r c ) ρ Q cut T ut rt г) а) ω.... ω 0 д ) д ) д 3 в) ) б) w P w P w T w T c up c up c ut c ut
Хидродинамичке спојнице. момент пумпног кола спојнице: ( r c ) ρ Q cup P uprp момент турбинског кола спојнице: ( r c ) ρ Q cut T ut rt г) а) ω.... ω 0 д ) д ) д 3 в) ) б) w P w P w T w T c up c up c ut c ut
Хидродинамичке спојнице. 0 преносни однос спојнице: i степен корисности спојнице: η N N N N ω ω ω ω ω ω i г) а) ω.... ω д ) д 3 ) в) д ) коефицијент клизања спојнице: ω ω s ω i б) w P w P w T w T c up c up c ut c ut
Избор хидродинамичке спојнице 5 D λ η i N N ω ω ω ω в ) б) в ) i0,97-0,98 λ V max V mi а c b д) i0,97-0,98
Избор хидродинамичке спојнице D
Опремање хидродинамичких спојница H O
Хидродинамичке спојнице термо чеп ниво уља
Хидродинамичке спојнице систем хлађење и пуњења уља
Заједнички рад хидродинамичке спојнице и дизел мотора 5 λd 5 j λ j D j i j j j j a) б) в) г) М е N e N e М е а) λ η λ 0 λ λ η М М е М e 0 3 0 3 М 0 λ 3 М 3 еmi е е 0 i i 3 i е i i
Динамика рада хидродинамичке спојнице
Хидродинамички претварачи a) преносе и трансформишу енергију између погонског мотора и погоњеног дела трансмисије посредством флуида-хидрауличког уља без чврсте (механичке везе) вратила. 3 Хидродинамички претварачи поред пумпног лопатичног кола које је везано за улазно погонско вратило., и турбинског кола, које је везано за излазно вратило., имају и треће - реактивно (спроводно) лопатично коло 3 које може бити:.. а) непокретно, чврсто везано, непосредно или преко једносмерне спојнице, за кућиште претварача 3., или б) покретно, када се слободно окреће у кућишту претварача. 3.
Хидродинамички претварачи За разлику од хидродинамичких спојница, које само преносе енергију, хидродинамички претварачи поред преноса имају могућност, да зависно од оптерећења, транформишу погонску енергију мотора прилагођавајући је потреним сопљним отпорима кретања. Понашајући се при томе као аутоматски преносник - редуктор са континуално променљивом трансформационом преносном функцијом по којој се често називају хидротрансформатори.
Хидродинамички претварачи момент пумпног кола: ( r c ) ρ Q cup P uprp момент турбинског кола: ( r c ) ρ Q cut T ut rt момент реактивног кола: ( r c ) 3 ρ Q cur R urrr једначина равнотеже уља у лопатичним колима: + 3 0
Хидродинамички претварачи + 3 + 3 0 коефицијент трансформације претварача: преносни однос претварача: i степен корисности претварача: η 3 k + N N ω ω + i k 3
хидродинамички претварачи карактеристике [Nm] 4000 3000 Основне карактеристике хидродинамичког претварача одређују: величину претварача и његову преносну функцију. Величину претварача дефинише пречник циркулације D. 000 500 000 800 600 400 D500 Произвођачи претварача најчешће дају дијаграм зависности пречника циркулације D од момента М и броја обртаја које претварач може да прими. 00 00 80 Дизел мотору у спрези са претварачем одговара онај пречник циркулације D у чијм се пољу на дијаграму нађе тачка чије су координате момент e иброј обртаја e мотора при максималној снази N e мотора. 60 40 0 800 000 000 3000 4000 [mi - ]
хидродинамички претварачи карактеристике λ Преносна функција хидродинамичког претварача је одређена бездимензијским карактеристикама, које се добијају испитивањем, а дајуу облику табела или дијаграма. Бездимензијске карактеристике претварача (сл. а, б) дају промену: коефицијента пропорционалности пумпног кола λ, коефицијента трансформације k и степена корисности η претварача у зависности од преносног односа i претварача. λ λ Бездимензијске карактеристике не зависе од величине претварача већ од геометрије међулопатичног простора радних кола претаварача.
хидродинамички претварачи карактеристике Бездимензијске и спољне карактеристике претварача показују да се смањењем преносног односа i повећавају коефицијент трансформације k односно излазни момент претварача и достижу своју максималну вредност када је i0, што одговара почетку покретања возила из стања мировања ( 0) или појави повећаних отпора кретања. λ i k η i k 5 λd Степен корисности пре-тварача ηi.k се мења са променом преносног односа i и достиже своју максималну вредност при номиналном преносном односу i η (сл.а). Карактеристичан је преносни однос претварача i k < (сл.в) када су моментни пумпног и турбиског кола исти, и када се претварач понаша као хидродинамичка спојница. λ λ i η i k
хидродинамички претварачи карактеристике Бездимензијске карактеристике претварача показују (сл. а, б), да промене коефицијента пропорционалности пумпног кола λ, у зависности од преносног односа i могу бити различите. Зависно од карактера те промене хидродинамички претварачи се деле на: непрозрачне ( λ cost)(сл.а) и прозрачне ( λ cost) (сл.б) који могу бити: директно прозрачни (линија b), обрнуто прозрачни (линија c) и комбиновано прозрачни (линија d). k k λ λ λ cost непрозрачни а k k λ cost a) б) i k η i c b d прозрачни k 5 λd