2. Основні види гідроприводів

Гідравлічні передачі, які входять в систему гідроприводу, поділяються на дві основні групи: гідродинамічні і гідростатичні або об’ємні передачі

В гідродинамічний привод входять гідродинамічні передачі, а в об’ємний – об’ємні гідропередачі.

Таким чином, гідродинамічний привод складається з гідродинамічної передачі, пристрою керування, допоміжних ліній і пристроїв. В гідродинамічних приводах використовується в основному кінетична енергія потоку рідини.

Гідростатичний (об’ємний) привод складається з об’ємної гідропередачі, пристрою керування, допоміжної лінії і пристроїв, причому в поняття об’ємної гідропередачі включається об’ємний насос, гідродвигун і магістральна лінія. В об’ємних гідроприводах використовується потенціальна енергія тиску робочої рідини.

Джерелом розходу рідини в більшості випадків слугує насос гідродвигуна зворотно-поступального або обертового руху, а також агрегати керування і рідинні магістралі (трубопроводи).

Насосом називається машина, яка перетворює механічну енергію в гідравлічну (енергію потоку рідини), і гідродвигуном – машина,яка здійснює зворотне перетворення енергії.

Потенціальною енергією положення в розглянутих об’ємних передачах зазвичай нехтують, оскільки різниця висот між окремими елементами гідросистеми порівняно малі з діючими у ній у ній статичними тисками рідини.

Стандартизованою термінологією допускається при необхідності характеризу­вати гідропривід і за типом приводного двигуна і включати в термін, що визначає гидропривід, назву цього двигуна, наприклад: електрогідропривод, дизельгідро­привод, турбогідропривод і т. д. .

3. Загальні відомості про гідродинамічні приводи.

Гідродинамічні приводи встановлюють тільки силові зв’язки. Це означає, що дане передаточне відношення підтримується постійним тільки при певному відношенні навантажень веденої і ведучої частин.

При збільшенні навантаження на веденому валі автоматично зменшується швидкість обертання цього вала, якщо число обертів ведучого вала автоматично підтримується постійним,і,навпаки при зменшенні навантаження швидкість збільшується. Ця властивість гідродинамічних передач використовується в тягових машинах,де потрібно автоматична зміна зусилля від швидкості [3].

Плавність рушання з місця і переходу з одного режиму на другий, великий діапазон регулювання швидкості веденого вала при збереженні постійного числа обертів ведучого вала, обмеження крутних коливань і захист від поштовхів, які виникають у всьому приводі, відсутність зносу деталей – всі ці властивості зумовили широке поширення привода з гідродинамічною передачею.

Гідродинамічні передачі (гідротрансформатори) дозволяють створювати при високому к.к.д. (0,8-0,9) передаточні відношення 0,125-0,65, їх комплексний тип до 0,97. При зменшенні к.к.д. ці передаточні відношення можуть бути знижені до точки рушання з місця [3].

В гідродинамічних передачах зазори між деталями, які обертаються з різною швидкістю, відносно невеликі, клас точності виготовлення машин в основному 3-тій і 4-тий, деталі виготовляються з типових стандартних конструкційних матеріалів без яких-небудь високих вимог до технології.

Таким чином,організація виробництва гідродинамічних передач не представляє труднощів;вони можуть будуватися на будь-якому насосному або турбінному заводі,але краще передбачити організацію виробництва їх на спеціалізованому заводі або в спеціалізованому цеху.

Творцем гідродинамічних передач є проф. Г. Феттінгер [3].

В наш час гідродинамічні передачі отримали широке застосування в нашій країні і за кордоном. Потужність гідромуфт складає 5-35000к.с.

Колесо центр обіжного насосу, безпосередньо зв’язане з ведучим валом, і колесо реактивної турбіни, зв’язане з веденим валом, є головними елементами гідродинамічної передачі. Енергія від насоса до турбіни передається гідродинамічною взаємодію потоку і лопатевих систем робочих коліс;таким чином, в цих передачах в основному використовується кінетична енергія рідини.

Всі гідродинамічні передачі,коли вони крім насосу і турбіни,мають нерухомий реактивний елемент – реактор (рис.1), можуть трансформувати і передавальний крутний момент.

При відсутності реактивного елемента моменти на обох валах рівні,така гідравлічна система є гідравлічною муфтою (рис.2), яка здатна при рівності моментів змінювати передаточне відношення по кількості обертів.

Гідродинамічні передачі можні розділити на два вида: гідродинамічні перетворювачі моменту або гідротрансформатори ы гідродинамічні муфти(гідромуфти).

В гідротрансформаторах реактивним елементом є нерухомий реактор (направляючий апарат); при цьому можна на веденому валі отримати зміну не тільки числа обертів, але й величини реалізованого крутного моменту порівняно з їх значеннями на веденому валі:

М₁ ± М_р – М₂ = 0 (1)

М₁ ± М_р = М₂, (2)

де М_р – момент,який сприймається нерухомим реактором;

М₁ – момент на ведучому валі;

М₂ – момент на веденому валі.

Гідромуфти не мають реактивного елементу,і момент на вихідному валі завжди рівний моменту на вхідному.

В гідротрансформаторах і гідромуфтах абсолютною швидкістю входу на робочі колеса і реактор є абсолютна швидкість виходу потоку з попереднього колеса