Характеристика совместной работы двигателя и ГТР (входная характеристика гидропередачи)

Для установившегося режима работыМ_св = . Здесь ^’- момент внешней нагрузки двигателя (со стороны насосного колеса) или приведенный к валу двигателя момент на насосном колесе.

При наличии СР

= ;    n _д = n _н · u _р,   ,

где u _р и η_р – передаточное число и КПД согласующего редуктора, n _д – частота вращения вала двигателя. При отсутствии редуктора = М_н и n _д = n _н.

Совмещенные на одном графике характеристики М_св=f(n_д) и =ψ(n_д) для ряда скоростных передаточных отношений ГТР называются характеристикой совместной работы двигателя и ГТР.

Исходными данными для построения этой характеристики являются внешняя скоростная характеристика двигателя, безразмерная характеристика ГТР, параметры u _р и η_р СР (если он присутствует) и величина активного диаметра гидропередачи D _а.

Зависимость М_д= f ( n _д ) определяется по внешней характеристике двигателя. Зависимость = ψ ( n _д ) рассчитывается с использованием приведенных ранее выражений и представляет собой квадратичную зависимость (параболу нагружения):

=

Точка пересечения кривой момента двигателя и параболы нагружения (точка «входа») определяет режим совместной работы двигателя и ГТР. Аналитическое определение точек входа рассмотрено подробно в методических указаниях «Тяговый расчет гусеничной транспортно-тяговой машины». Характеристика совместной работы двигателя и ГТР представлен на рис.9.2

Рис. 9.2. Характеристика совместной работы двигателя и ГТР

Совместная работа двигателя и гидропередачи на транспортной машине должна обеспечивать выполнение следующих требований:

1.Использование номинальной мощности выбранного двигателя. Требование выполняется, если точка «входа» для М_{св N}   лежит внутри пучка парабол нагружения. Обеспечивается выбором параметров D _а и u _р.

2.Наилучшее использование приспособляемости двигателя для расширения скоростного рабочего диапазона и уменьшения числа передач ДКП. Требование выполняется полностью, если весь  корректорный  участок внешней характеристики двигателя лежит внутри пучка парабол нагружения. Для конкретного двигателя обеспечивается рациональным выбором модели ГТР и параметров D _а и u _р.

Предварительную приближенную оценку пригодности выбранной модели по использованию приспособляемости двигателя при работе на внешней характеристике можно сделать, использую величину расчетного коэффициента прозрачности ГТР:

.

Здесь  - коэффициент приспособляемости двигателя по частоте, П –прозрачность ГТР.

Если расчетный коэффициент прозрачности выбранного ГТР равен коэффициенту приспособляемости двигателя k _дв, то при работе передачи возможно использование всего корректорного участка характеристики двигателя, при П_р< k _дв скоростной диапазон двигателя используется не полностью, при П_р>k_дв наряду с корректорным будет использоваться и регуляторный участок.

Анализ характеристик реальных двигателей и ГТР показывает, что выполнение условия П_р k_дв возможно только для комплексных передач. На транспортных машинах, оборудованных ГМКП, преимущественное распространение получили комплексные прозрачные ГТР.

3.Высокие средние скорости движения машины и движение на максимальной скорости по хорошей дороге с преодолением подъемов 2-4% без снижения скорости.

Требование выполняется, если мощность двигателя определяется с учетом преодоления подъема на максимальной скорости, а парабола нагружения для _max имеет точку «входа» на регуляторной ветви.

4.Возможность длительной работы в тяжелых условиях движения без перегрева рабочей жидкости гидропередачи. Требование обеспечивается рациональным выбором числа передач в ДКП.

5.Работа  двигателя на экономичных режимах расхода топлива. Требование можно обеспечить, выбрав значения параметров D _а и u _р таким образом, чтобы точки «входа», соответствующие наиболее высоким значениям КПД ГТР, располагались в области минимального удельного расхода топлива. Однако в этом случае могут не выполняться прочие требования. Поэтому такой подход к выбору параметров D _а и u _р следует применять только в особых случаях. 

6.Рациональное использование всережимного регулятора для облегчения управления скоростью движения машины. Выполняется, если параболы нагружения имеют точки «входа» на регуляторной ветви характеристики двигателя. Обеспечивается выбором параметров D _а и u _р.

7.Устойчивая работа двигателя на внешней характеристике при «стоповом» режиме. Выполняется, если пучок парабол нагружения располагается правее точки М_дМ. Обеспечивается выбором параметров D _а и u _р.