Гидромуфта.

Наиболее простой гидроепердачей явялется гидромуфта. Гидромуфта обьединяет в себе 2 гидравлические машины: центробедный тидронасос и турбыну.

На коленвалу устанвливается насосное колесо против которого устанавливается турбинное (крепиться к валу трансмисии). Внутреняя полость заполнена вязким маслом. Турбина и насос имеют радиално расположение лопатки. При вращении коленваза масло полд дейсивием центробежной силы отбрасывается к наружному краю насоса и ударяется о лопатки турбины, рпиводя ее во вращение. Из турбины дидкость снова подается в насос, создавая круг вращения.

Обозначим среднюю величину начального радиуса циркуляции жидкости в насосе. В процессе циркуляции жидкость обтекая лопатки рабочего колеса стремиться повернуть их относительно оси вращения. Озникающией при этом крутящий момент создается в резултате динамического воздействия потока жтдкости, поступающего на лпатки и сбегабщего с лопаток. Крутящий момент коленвала, действующий на колесо равен разности моментов количества движения жидкости при выходе из колеса и при входе на него моент количества движения жидкости:

,

где m – масса жидкости, протекающей через сечении струи в 1 секунду;

v – абсолютная скорость струи;

r – плечо момента.

Рассмотрим план скоростей жидкости в гидромуфте. При этом в каждом из радиусов W – центробежная направляющая. При этом абсолютная скорость v равняется геометрической сумме относительной и переносной скоростей. Каждая из скоростей действует по определенному радиусу по отношению к центру вращения О. На схеме получена развертка колеса насоса с планом скоростей скоростей жидкости.

Жидкость поступает на колесо насоса с абсолютной скорстью v₁ на радиусе Оа и уходит с колеса насоса с абсолютной скоростью v₂ на радиусе Оb. Следовательно, момент насоса составит:

.

Учтя радиусы входа и выхода жидкости с насосного колеса соответственно, уравнение момента насоса будет иметь вид:

.

e_i – углы наклона лопаток колеса насоса соответсрвенно на входе и на выходе.

Абсолютная яяскорость жидкости при входе в турбину будет равняться v₂, а при выходе из турбины v₁, следовательно если принебречь утечкой жидкости через ззор между колесами, то момент турбины будет равняться:

.

Знак "минус" указывает, что турбина является ведомым элементом, воспринимающим момент от ведущего элемента, т.е. насосного колеса. По абсолютной величине эти моменты равны, значит гидромуфта на уменьшает величину пердаваемого момента. Отношение чисел оборотов турбины и насоса называется передаточным числом гидромуфты.

.

Таким образом согласно принятой в теории гидропередач условности, передаточное отношение является величиной обратной передаточному числу агрегатов трансмисии АТС, которые принимаются равными отношению скоростей ведущего и ведомого элемонтов. Передаточное отношение гидропередачи характеризует ее кинематические свойства.

.

Кинематические свойства гидропередачи хараетеризуются скольжением S.

Скольжение гидоромуфты – разность между числами оборотов насоса и турбыны, отнесенная к числу оборотов насоса:

.

Скольжение можно выразить через угловые скорости:

.

При неподвижной турбине в гидромуфте происходит ааполное скольжение равное 100%, т.е. исходя из формулы скольжения:

.

По мере увеличесния передаточного отношения гидромуфты скольжение уменьшается и при значительных скоростях турбины составляет всего 2…3%. Относительные скорости жидкости в насосе и турбине равны при любом режиме работы гидромуфты, т.к. вся дидкость вытекающая из насоса проходит через через турбину, а выходное сечение полости насоса равно входному сечению турбины. Если равны и переносные скорости, то равны и абсолютные скорости на входе и выходе. Гидромуфта при этом не может передать момента и оба колеса вращаются в холостую. Т.о. обязательным условием работы гидропередачи является наличие скольжения.