A hidrosztatikus fokozatmentes hajtóműveknél a nyomatékot és a teljesítményt a hajtókar (szivattyú) a hajtott láncszemre (hidraulikus motor) folyadékkal, csővezetékeken keresztül továbbítja. A folyadékáram N, kW teljesítményét a H, m nyomás és a Q, m3/s áramlási sebesség szorzata határozza meg:

N = HQpg / 1000,
ahol p a folyadék sűrűsége.

A hidrosztatikus sebességváltóknak nincs belső automatika, az áttétel megváltoztatásához automatikus vezérlőrendszerre van szükség. A hidrosztatikus átvitel azonban nem igényel fordított mechanizmust. Az ellenirányú mozgást a szivattyú folyadékbefecskendező és visszatérő vezetékek csatlakozásának megváltoztatásával biztosítják, aminek következtében a hidraulikus motor tengelye befordul. ellentétes irány. Állítható szivattyú esetén nincs szükség indító tengelykapcsolóra.

A hidrosztatikus hajtóművek (valamint az elektromos hajtóművek) sokkal szélesebb tervezési képességekkel rendelkeznek, mint a súrlódó és hidrodinamikus hajtóművek. Egy kombináció részei lehetnek hidromechanikus doboz fogaskerekek soros vagy párhuzamos kapcsolással mechanikus sebességváltóval. Ezenkívül egy kombináció részét képezhetik hidromechanikus sebességváltó ha a hidraulikus motort a főhajtómű elé szerelik - ábra. a (a hajtótengely a fő fogaskerékkel, a differenciálművel, a tengelytengelyekkel megmarad) vagy két vagy az összes kerékbe hidraulikus motorok vannak beépítve - ábra. a (kiegészítik a funkciókat ellátó sebességváltókkal utolsó menet). Mindenesetre a hidraulikus rendszer zárt, és egy tápszivattyú van benne a karbantartáshoz túlnyomás a visszatérő sorban. A csővezetékekben fellépő energiaveszteségek miatt általában olyan hidrosztatikus hajtómű alkalmazása javasolt, amelynek maximális távolsága a szivattyú és a hidraulikus motor között 15...20 m.

Rizs. Áttételi diagramok hidrosztatikus vagy elektromos sebességváltóval rendelkező autókhoz:
a - motorkerékpárok használatakor; b - hajtótengely használatakor; N - szivattyú; GM - hidraulikus motor; G - generátor; EM - villanymotor

Jelenleg a hidrosztatikus hajtóműveket kisméretű kétéltű járműveken használják, például „Jigger” és „Mule”, aktív félpótkocsikkal felszerelt járműveken, kis sorozatú, nagy teherbírású ( bruttó súly 50 tonnáig) billencseken és kísérleti városi buszokon.

A hidrosztatikus hajtóművek széleskörű elterjedését elsősorban azok korlátozzák magas árés nem elég magas hatásfok(kb. 80...85%).

Rizs. A térfogati hidraulikus hajtás hidraulikus gépeinek vázlatai:
a - radiális dugattyú; b - axiális dugattyú; e - excentricitás; y - blokk dőlésszöge

A különféle volumetrikus hidraulikus gépek közül: csavaros, fogaskerekes, lapátos (lapátos), dugattyús - radiális dugattyús (a ábra) és axiális dugattyús (b. ábra) a hidraulikus gépeket főként autóipari hidrosztatikus hajtóművekhez használják. Lehetővé teszik a magas használatát üzemi nyomás(40...50 MPa) és állítható. A folyadékellátás (áramlás) változása radiális dugattyús hidraulikus gépeknél az e excentricitás változtatásával, axiális dugattyús hidraulikus gépeknél az y szög változtatásával biztosított.

A volumetrikus hidraulikus gépek veszteségeit térfogati (szivárgás) és mechanikusra osztják, utóbbiak a hidraulikus veszteségeket is tartalmazzák. A csővezetékben keletkező veszteségeket súrlódási veszteségekre (a csővezeték hosszával és a turbulens áramlásban a folyadék sebességének négyzetével arányosak) és helyi veszteségekre (tágulás, összehúzódás, áramlás forgása) osztják.

Hidraulikus sebességváltó- teljesség hidraulikus berendezések, amely lehetővé teszi egy mechanikai energiaforrás (motor) csatlakoztatását aktuátorok gépek (autókerekek, géporsó stb.). A hidraulikus sebességváltót hidraulikus sebességváltónak is nevezik. Jellemzően a hidraulikus sebességváltóban az energia a folyadékon keresztül a szivattyúból a hidraulikus motorba (turbina) kerül.

A bemutatott videóban egy transzlációs hidraulikus motort használnak kimeneti kapcsolatként. BAN BEN hidrosztatikus erőátvitel Forgó hidraulikus motort használnak, de a működési elv továbbra is a törvényen alapul. A hidrosztatikus forgóhajtásban a munkafolyadékot szállítják szivattyútól motorig. Ugyanakkor a hidraulikus gépek üzemi térfogatától függően a tengelyek nyomatéka és forgási gyakorisága változhat. Hidraulikus sebességváltó rendelkezik a hidraulikus hajtás összes előnyével: nagy átvitt teljesítmény, nagy végrehajtási képesség áttételi arányok, fokozatmentes szabályozás megvalósítása, az erőátvitel képessége a gép mozgó, mozgó elemeihez.

Szabályozási módszerek a hidrosztatikus erőátvitelben

A kimenő tengely fordulatszáma hidraulikus sebességváltóban szabályozható a munkaszivattyú térfogatának változtatásával (térfogatszabályozás), vagy fojtószelep vagy áramlásszabályozó beépítésével (párhuzamos és szekvenciális fojtószelep szabályozás). Az ábrán egy zárt hurkú elmozdulású hidraulikus hajtómű látható.

Zárt hurkú hidraulikus erőátvitel

A hidraulikus erőátvitel úgy valósítható meg zárt típusú(zárt kör), ebben az esetben a hidraulikus rendszerben nincs légkörhöz csatlakoztatott hidraulikatartály.

Zárt típusú hidraulikus rendszerekben a tengely fordulatszáma a szivattyú lökettérfogatának változtatásával szabályozható. Leggyakrabban hidrosztatikus hajtóművek szivattyúmotorjaként használják őket.

Nyitott hurkú hidraulikus sebességváltó

Nyisd ki hívott hidraulikus rendszer a légkörrel kommunikáló tankhoz csatlakozik, azaz. nyomás a szabad felület felett munkafolyadék a tartályban megegyezik a légköri nyomással. Nyitott típusú hidraulikus hajtóművekben lehetőség van volumetrikus, párhuzamos és szekvenciális fojtószelep-szabályozás megvalósítására. Az alábbi ábra egy nyitott hurkú hidrosztatikus erőátvitelt mutat be.

Hol használják a hidrosztatikus sebességváltókat?

A hidrosztatikus hajtóműveket olyan gépekben és mechanizmusokban használják, ahol szükség van erőátvitelre nagy kapacitások, hozzon létre nagy nyomatékot a kimenő tengelyen, végezzen fokozatmentes fordulatszám szabályozást.

A hidrosztatikus sebességváltókat széles körben használják mobil, útépítő berendezésekben, kotrógépekben, buldózerekben, vasúti közlekedésben - dízelmozdonyokban és pályagépekben.

Hidrodinamikus sebességváltó

A hidrodinamikus sebességváltók turbinákat is használnak az erőátvitelre. A hidraulikus sebességváltókban a munkafolyadékot egy dinamikus szivattyú szállítja a turbinához. Leggyakrabban be hidrodinamikus erőátvitel lapátos szivattyú- és turbinakerekeket használnak, amelyek közvetlenül egymással szemben helyezkednek el, így a folyadék a szivattyúkerékről közvetlenül a turbinakerékre áramlik, megkerülve a csővezetékeket. Az ilyen eszközöket, amelyek egy szivattyút és turbina kereket egyesítenek, folyadéktengelykapcsolóknak és nyomatékváltóknak nevezik, amelyek a tervezés néhány hasonló eleme ellenére számos különbséggel rendelkeznek.

Folyadékcsatlakozás

Hidrodinamikus erőátvitel, amely a következőkből áll szivattyú és turbinakerék közös forgattyúházba szerelt úgynevezett hidraulikus tengelykapcsoló. A hidraulikus tengelykapcsoló kimenő tengelyén lévő nyomaték megegyezik a bekapcsolási nyomatékkal bemeneti tengely, vagyis a folyadékcsatlakozás nem teszi lehetővé a nyomaték megváltoztatását. A hidraulikus sebességváltóban az erőt át lehet vinni hidraulikus tengelykapcsoló, amely biztosítja a zökkenőmentes futást, a nyomaték egyenletes növekedését és az ütési terhelések csökkentését.

Nyomatékváltó

Hidrodinamikus sebességváltó, amely magában foglalja szivattyú, turbina és reaktor kerekei, egyetlen házban elhelyezett nyomatékváltónak nevezzük. A reaktornak köszönhetően nyomatékváltó lehetővé teszi a nyomaték megváltoztatását a kimenő tengelyen.

Hidrodinamikus sebességváltó automata sebességváltóban

A hidraulikus erőátvitel használatának leghíresebb példája az automata autó sebességváltó, amelybe folyadékcsatlakozó vagy nyomatékváltó beépíthető. A nyomatékváltó nagyobb hatásfokának köszönhetően (a folyadékcsatlakozáshoz képest) a legtöbb modern autók Val vel automatikus átvitel terjedés

SZIVATTYÚ állítható MOTOR szabályozatlan

1 – tápszivattyú biztonsági szelep; 2 – Ellenőrizd a szelepet; 3 – pótszivattyú; 4 – szervohenger; 5 - hidraulikus szivattyú tengelye;
6 – bölcső; 7 – szervoszelep; 8 - szervoszelep kar; 9- szűrő; 10 – tartály; 11 – hőcserélő; 12 - hidraulikus motor tengelye; 13 – kiemelés;
14 – szelepdoboz orsó; 15 – túlfolyó szelep; 16 – biztonsági szelep magas nyomású.

Hidrosztatikus sebességváltó GST

Hidrosztatikus erőátvitel A GST a forgó mozgás továbbítására szolgál hajtómotor a végrehajtó szerveknek, például az alváznak önjáró járművek, a frekvencia és forgásirány fokozatmentes szabályozásával, egységhez közeli hatásfokkal. A GTS fő készlete egy állítható axiális dugattyús hidraulikus szivattyúból és egy nem állítható axiális dugattyús hidraulikus motorból áll. A szivattyú tengelye mechanikusan kapcsolódik a hajtómotor kimenő tengelyéhez, a motor tengelye pedig a hajtóműhöz. A motor kimenő tengelyének forgási sebessége arányos a vezérlőkar (szervoszelep) eltérítési szögével.

A hidraulikus sebességváltó vezérlése a hajtómotor fordulatszámának változtatásával és a szivattyú szervoszelep karjához csatlakoztatott fogantyú vagy joystick helyzetének megváltoztatásával történik (mechanikusan, hidraulikusan vagy elektromosan).

Amikor a hajtómotor jár és a vezérlőkar üresben van, a motor tengelye mozdulatlan. Amikor a fogantyú helyzete megváltozik, a motor tengelye forogni kezd, elérve maximális sebesség a fogantyú maximális elhajlásánál. A hátramenethez a kart ki kell téríteni hátoldal semlegestől.

Funkcionális diagram GTS.

BAN BEN általános eset A GST alapú volumetrikus hidraulikus hajtás a következő elemeket tartalmazza: állítható axiális dugattyús hidraulika szivattyú adagolószivattyúval és arányos vezérlő mechanizmussal, szabályozatlan axiális dugattyús motor szelepdobozba szerelve, szűrő finom tisztítás vákuummérővel, olajtartállyal munkafolyadékhoz, hőcserélővel, csővezetékekkel és nagynyomású tömlőkkel (HPR).

A GTS elemek és egységek feloszthatók 4 funkcionális csoportok:

1. A GTS hidraulikus körének fő áramköre. A GTS hidraulikus körének fő áramkörének célja, hogy a szivattyú tengelyéről a motor tengelyére továbbítsa az áramot. A főáramkör tartalmazza a szivattyú és a motor munkakamráinak üregeit, valamint a magas és alacsony nyomású vezetékeket a rajtuk átfolyó munkaközeggel. A munkafolyadék áramlásának nagyságát és irányát a szivattyú tengelyének fordulatszáma és a szivattyú arányos vezérlőmechanizmusa karjának semlegestől való elhajlási szöge határozza meg. Amikor a kar egyik vagy másik irányba eltér a semleges helyzettől, a szervohengerek hatására megváltozik a lengőlemez (bölcső) dőlésszöge, ami meghatározza az áramlás irányát és ennek megfelelő változást okoz a munkatérfogatban. a szivattyú nulláról az aktuális értékre a kar maximális elhajlása esetén eléri a szivattyú üzemi térfogatát maximális érték. A motor üzemi térfogata állandó és megegyezik a szivattyú maximális térfogatával.

2. Szívó (adagoló) vezeték. A szívó (smink) vonal célja:

· - munkafolyadék ellátása a vezérlővezetékhez;

· - a főkör munkaközegének feltöltése a szivárgások kompenzálására;

· - a főkör munkaközegének hűtése a hőcserélőn áthaladó olajtartályból folyadékkal való feltöltés miatt;

· - minimális nyomás biztosítása a főkörben különböző üzemmódokban;

· - a munkafolyadék tisztítása és szennyeződésének jelzése;

· - a munkafolyadék térfogatának hőmérséklet-változások által okozott ingadozásainak kompenzációja.

3. A vezérlővonalak célja:

· - nyomás átvitele a végrehajtó szervohengerre a bölcső forgatásához.

4. A vízelvezetés célja:

· - a szivárgások elvezetése az olajtartályba;

· - a felesleges munkafolyadék eltávolítása;

· - hidraulikus gépalkatrészek hőelvezetése, kopótermékek eltávolítása és kenése;

· - a munkaközeg hűtése a hőcserélőben.

A volumetrikus hidraulikus hajtás működését a szivattyúban, a tápszivattyúban és a motor szelepdobozában elhelyezett szelepek és orsók automatikusan biztosítják.

A hidrosztatikus sebességváltó az hidraulikus hajtás zárt (zárt) körrel, amely egy vagy több hidraulikus szivattyút és hidraulikus motort tartalmaz. Úgy tervezték, hogy a mechanikai forgási energiát a motor tengelyéről a gép végrehajtó testére továbbítsa, fokozatmentesen változtatható, méretben és irányban állítható munkafolyadék-áramláson keresztül.

A hidrosztatikus sebességváltó fő előnye, hogy zökkenőmentesen módosíthatja az áttételt széleskörű forgási sebesség, ami lehetővé teszi a gép motornyomatékának sokkal jobb kihasználását a lépcsős meghajtáshoz képest. Mivel a kimenő fordulatszám nullára csökkenthető, a gép simán gyorsítható álló helyzetből, kuplung használata nélkül. Az alacsony menetsebesség különösen szükséges a különféle építőipari és mezőgazdasági gépeknél. Még a terhelés jelentős változása sem befolyásolja a kimeneti sebességet, mivel a csúszás ebből a típusból Nincs átvitel.

A hidrosztatikus hajtómű nagy előnye a visszafordítás egyszerűsége, amit a lemez dőlésszögének egyszerű megváltoztatásával vagy hidraulikusan a munkafolyadék áramlásának változtatásával biztosítunk. Ez lehetővé teszi a jármű kivételes manőverezhetőségét.

A következő nagy előny a mechanikus huzalozás egyszerűsítése az egész gépen. Ez lehetővé teszi a megbízhatóság növelését, mivel gyakran nagy terhelés esetén a gép kardántengelyek Nem bírják, és az autót meg kell javítani. BAN BEN északi viszonyok ez még gyakrabban történik, amikor alacsony hőmérsékletek. A mechanikus huzalozás egyszerűsítésével lehetőség nyílik a hely felszabadítására is segédeszközök. A hidrosztatikus hajtómű használata lehetővé teszi a tengelyek és tengelyek teljes eltávolítását, szivattyúegységgel és közvetlenül a kerekekbe épített sebességváltós hidraulikus motorokkal helyettesítve. Vagy több egyszerű változat, hidraulikus motorok építhetők a hídba. Általában lehetséges a gép súlypontjának leengedése és a motor hűtőrendszerének hatékonyabb elhelyezése.

A hidrosztatikus erőátvitel lehetővé teszi a gép mozgásának zökkenőmentes és rendkívül precíz szabályozását vagy a munkadarabok forgási sebességének zökkenőmentes szabályozását. Elektroproporcionális szabályozás és speciális elektronikus rendszerek lehetővé teszi a legoptimálisabb teljesítményelosztás elérését a hajtás és a hajtóművek között, korlátozza a motor terhelését és csökkenti az üzemanyag-fogyasztást. A motor teljesítménye a legalacsonyabb járműsebesség mellett is maximálisan kihasználható.

A hidrosztatikus erőátvitel hátránya a mechanikus erőátvitelhez képest alacsonyabb hatásfoknak tekinthető. Ahhoz képest azonban mechanikus sebességváltók, beleértve a sebességváltókat is, a hidrosztatikus erőátvitel gazdaságosabb és gyorsabb. Ez annak a ténynek köszönhető, hogy abban a pillanatban kézi kapcsolás sebességfokozatokat ki kell engednie és le kell nyomnia a gázpedált. Ebben a pillanatban a motor sok energiát fogyaszt, és az autó sebessége szaggatottan változik. Mindez negatívan befolyásolja mind a sebességet, mind az üzemanyag-fogyasztást. A hidrosztatikus sebességváltóban ez a folyamat zökkenőmentesen megy végbe, és a motor gazdaságosabb üzemmódban működik, ami növeli az egész rendszer tartósságát.

A hidrosztatikus erőátvitel leggyakoribb alkalmazása a gépek meghajtása. lánctalpas, ahol a hidraulikus hajtás úgy van kialakítva, hogy mechanikai energiát adjon át a hajtómotorról a sínhajtó lánckerékre a szivattyú áramlásának és a vontatási teljesítménynek a hidraulikus motor szabályozásával történő szabályozásával.