SZIVATTYÚ állítható MOTOR fix

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

Hidrosztatikus sebességváltó GST

A hidrosztatikus hajtómű A GST a forgó mozgást a hajtómotorról a hajtóművekre, például az önjáró gépek futóművére továbbítja, a frekvencia és forgásirány fokozatmentes szabályozásával, egységhez közeli hatásfokkal. A GST fő készlete egy állítható axiális dugattyús hidraulikus szivattyúból és egy szabályozatlan axiális dugattyús hidraulikus motorból áll. A szivattyú tengelye mechanikusan kapcsolódik a hajtómotor kimenő tengelyéhez, a motor tengelye a hajtóműhöz. A motor kimenő tengelyének fordulatszáma arányos a vezérlőkar (szervoszelep) elhajlási szögével.

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

Amikor a hajtómotor jár és a vezérlőkar üresben van, a motor tengelye álló helyzetben van. Amikor megváltoztatja a fogantyú helyzetét, a motor tengelye forogni kezd, és a maximális sebességet a fogantyú maximális elhajlásánál éri el. A hátramenethez a kart az üresjárattal ellentétes irányba kell elfordítani.

A GTS működési diagramja.

A GST-n alapuló lökettérfogatú hidraulikus hajtás általában a következő elemeket tartalmazza: állítható axiáldugattyús hidraulika szivattyú töltőszivattyúval és arányos vezérlőszerkezettel, szabályozatlan axiális dugattyús motor szelepdobozba szerelve, finomszűrő vákuummérővel , olajtartály munkafolyadékokhoz, hőcserélőhöz, csővezetékekhez és nagynyomású tömlőkhöz (HPH).

A GTS elemei és csomópontjai feloszthatók 4 funkcionális csoportok:

1. A GST hidraulikus körének fő áramköre. A GST hidraulikus körének fő áramkörének célja a teljesítmény átvitele a szivattyú tengelyéről a motor tengelyére. A főáramkör tartalmazza a szivattyú és a motor munkakamráinak üregeit, valamint a magas és alacsony nyomású vezetékeket, azokon átfolyó munkaközeggel. A munkaközeg áramlásának mennyiségét, irányát a szivattyú tengelyének fordulatszáma és a szivattyú arányos vezérlőmechanizmusa karjának semlegestől való elhajlási szöge határozza meg. Amikor a kart semleges helyzetből egyik vagy másik oldalra eltérítjük, a szervohengerek hatására megváltozik a mosólap (bölcső) dőlésszöge, ami meghatározza az áramlás irányát és ennek megfelelő változást okoz a szivattyúban. az elmozdulás nulláról az aktuális értékre; a kar maximális elhajlásánál a szivattyú elmozdulása eléri a maximális értékeit. A motor lökettérfogata állandó és megegyezik a szivattyú maximális lökettérfogatával.

2. Szívó (smink) vonal. A szívóvezeték célja (smink):

· - munkafolyadék ellátása a vezérlővezetékhez;

· - a főkör munkaközegének feltöltése a szivárgások kompenzálására;

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

· - a minimális nyomás biztosítása a főkörben különböző üzemmódokban;

· - a munkafolyadék tisztítása és szennyeződésének jelzése;

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

3. A vezérlővonalak célja:

· - nyomás átvitele a végrehajtó szervohengerre a bölcső lengetéséhez.

4. Vízelvezetés célja:

· - a szivárgások elvezetése az olajtartályba;

· - a felesleges munkafolyadék eltávolítása;

· - hidraulikus gépalkatrészek hőelvezetése, kopótermékek eltávolítása és súrlódó felületeinek kenése;

· - a munkaközeg hűtése a hőcserélőben.

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

A hidrosztatikus hajtóművek (HST) működési elve egyszerű: a hajtóműhöz csatlakoztatott szivattyú áramlást hoz létre a terheléshez kapcsolt hidraulikus motor meghajtásához. Ha a szivattyú és a motor térfogata állandó, a GST egyszerűen hajtóműként működik, és átadja az erőt a hajtómotorról a terhelésre. A legtöbb hidrosztatikus sebességváltó azonban változó lökettérfogatú szivattyút vagy motort, vagy mindkettőt használ, így a fordulatszám, a nyomaték vagy a teljesítmény szabályozható.

Konfigurációtól függően a hidrosztatikus sebességváltó két irányban (előre és hátra) tudja szabályozni a terhelést, két maximum közötti fokozatmentes fordulatszám-változtatással, állandó optimális főhajtási fordulatszám mellett.

A GTS számos fontos előnyt kínál az erőátvitel más formáihoz képest.

Konfigurációtól függően a hidrosztatikus erőátvitel a következő előnyökkel rendelkezik:

• nagy teljesítményű átvitel kis méretekkel
  • alacsony tehetetlenség
  • hatékonyan működik a nyomaték/fordulatszám arányok széles tartományában
  • terheléstől függetlenül fenntartja a fordulatszám szabályozást (hátramenet közben is), a tervezési határokon belül
  • pontosan tartja az előre beállított sebességet a kísérő és fékező terhelésekkel
  • képes energiát átvinni egy főmozgatóról különböző helyekre, még akkor is, ha helyzetük és tájolásuk megváltozik
  • teljes terhelést károsodás nélkül és alacsony teljesítményveszteséggel bír.
  • Nulla sebesség további blokkolás nélkül
  • gyorsabb reakciót biztosít, mint a kézi vagy elektromechanikus sebességváltók.
  A hidrosztatikus erőátvitelnek két kiviteli típusa létezik: integrált és osztott. Leggyakrabban az osztott típust használják, mivel lehetővé teszi az erőátvitelt nagy távolságokra és nehezen elérhető helyekre. Ennél a típusnál a szivattyút az indítómotorhoz, a motort a terheléshez, a szivattyút és magát a motort pedig csövek vagy nagynyomású tömlők kötik össze, ábra. 2.
  

  

  2. ábra
  Bármi is legyen a feladat, a hidrosztatikus sebességváltókat úgy kell megtervezni, hogy optimálisan illeszkedjenek a motorhoz és a terheléshez. Ez lehetővé teszi, hogy a motor a leghatékonyabb fordulatszámon működjön, és a HTS az üzemi feltételeknek megfelelően működjön. Minél jobban illeszkedik a bemeneti és kimeneti jellemzők, annál hatékonyabb az egész rendszer.

  Végső soron a hidrosztatikus rendszert úgy kell megtervezni, hogy egyensúlyban legyen a hatékonyság és a teljesítmény. A maximális hatékonyságra (nagy hatékonyságra) tervezett gépek általában lassú reakciót mutatnak, ami csökkenti a termelékenységet. Ezzel szemben egy gyors reagálású gép általában alacsonyabb hatásfokú, hiszen a teljesítménytartalék bármikor rendelkezésre áll, még akkor is, ha nincs azonnali szükség a munka elvégzésére.

  A hidrosztatikus hajtóművek négy funkcionális típusa.

  A GST funkcionális típusai a változó vagy fix szivattyú és a motor kombinációjában különböznek, ami meghatározza azok teljesítményjellemzőit.
  A hidrosztatikus erőátvitel legegyszerűbb formája fix lökettérfogatú szivattyút és motort használ (3a. ábra). Bár ez a GTS olcsó, alacsony hatékonysága miatt nem használják. Mivel a szivattyú térfogata rögzített, úgy kell méretezni, hogy a motort a maximális beállított fordulatszámon hajtsa teljes terhelés mellett. Ha nincs szükség maximális sebességre, a szivattyúfolyadék egy része áthalad a nyomáscsökkentő szelepen, és az energiát hővé alakítja.

  

  3. ábra

  Változó lökettérfogatú szivattyú és fix lökettérfogatú motor használata hidrosztatikus sebességváltóban állandó nyomatékátvitelt biztosít (3b. ábra). A kimeneti nyomaték minden fordulatszámon állandó, mivel csak a folyadéknyomástól és a motor térfogatától függ. A szivattyú átfolyásának növelése vagy csökkentése növeli vagy csökkenti a hidraulikus motor fordulatszámát, így a hajtási teljesítményt, miközben a nyomaték állandó marad.

  A GST állandó lökettérfogatú szivattyúval és állítható hidraulikus motorral biztosítja az állandó erőátvitelt (3c. ábra). Mivel a hidraulikus motorba belépő áramlás mennyisége állandó, és a hidraulikus motor térfogata változik a sebesség és a nyomaték fenntartása érdekében, az átvitt teljesítmény állandó. A motor térfogatának csökkentése növeli a fordulatszámot, de csökkenti a nyomatékot és fordítva.

  A legsokoldalúbb hidrosztatikus sebességváltó a változtatható lökettérfogatú szivattyú és a változtatható lökettérfogatú motor kombinációja (3d. ábra). Elméletileg ez az áramkör végtelen nyomaték és fordulatszám/teljesítmény arányt biztosít. Maximális térfogatú hidraulikus motorral a szivattyú teljesítményének változtatásával a fordulatszám és a teljesítmény közvetlenül szabályozható, miközben a nyomaték állandó marad. A hidraulikus motor térfogatának csökkentése teljes szivattyúszállításnál a motor fordulatszámát a maximumra növeli; a forgatónyomaték a fordulatszámmal fordított arányban változik, a teljesítmény állandó marad.

  ábra görbéi. A 3d két beállítási tartományt mutat be. Az 1. tartományban a hidraulikus motor hangereje maximumra van állítva; a szivattyú térfogata nulláról maximumra nő. A nyomaték állandó marad a szivattyú térfogatának növekedésével, de a teljesítmény és a fordulatszám növekszik.

  A 2. tartomány akkor indul, amikor a szivattyú eléri a maximális térfogatát, amely állandó marad, miközben a motor térfogata csökken. Ebben a tartományban a fordulatszám növekedésével a nyomaték csökken, de a teljesítmény állandó marad. (Elméletileg a motor fordulatszáma a végtelenségig növelhető, a gyakorlatban azonban a dinamika korlátozza.)

  Alkalmazási példa

  Tegyük fel, hogy 50 Nm motornyomatékot kell elérni 900 ford./percnél fix lökettérfogatú HST-vel.

  A szükséges teljesítmény meghatározása:
  P = T × N / 9550

  Ahol:
  P - teljesítmény kW-ban
  T - nyomaték N * m,
  N a forgási sebesség fordulat/percben.

  Így P = 50 * 900/9550 = 4,7 kW

  Ha névleges nyomású szivattyút veszünk

  100 bar, akkor kiszámíthatjuk az áramlást:

  Ahol:
  Q - áramlási sebesség l / percben
  p - nyomás bar-ban

  Ennélfogva:

  Q = 600 * 4,7 / 100 = 28 l / perc.

  Ezután egy 31 cm3 térfogatú hidraulikus motort választunk, amely ilyen áramlás mellett körülbelül 900 ford./perc fordulatszámot biztosít.

  A hidraulikus motor nyomatékának képletének ellenőrzése index.pl?act=PRODUCT&id=495
  
  

  

  
  A 3. ábra a szivattyú és a motor teljesítmény / nyomaték / fordulatszám jellemzőit mutatja, feltételezve, hogy a szivattyú állandó áramlással működik.

  A szivattyú áramlása maximális névleges fordulatszámon, és a szivattyú az összes olajat a hidraulikamotornak az utóbbi állandó fordulatszámával látja el. A terhelés tehetetlensége azonban lehetetlenné teszi az azonnali, azonnali maximális sebességre való gyorsítást, így a szivattyú áramlásának egy része a biztonsági szelepen keresztül távozik. (A 3a. ábra a gyorsítás közbeni teljesítményveszteséget szemlélteti.) Ahogy a motor sebessége nő, több szivattyú áramlik be a motorba, és kevesebb olaj távozik a biztonsági szelepen keresztül. Névleges fordulatszámon az összes olaj átfolyik a motoron.

  A nyomaték állandó, mert a biztonsági szelep beállítása határozza meg, amely nem változik. A biztonsági szelep teljesítményvesztesége a szivattyú által termelt teljesítmény és a hidraulikus motor teljesítményének különbsége.

  A görbe alatti terület a mozgás megkezdésekor vagy befejezésekor elveszített teljesítményt jelenti. Alacsony hatékonyságot mutat a maximum alatti munkasebesség esetén is. A fix lökettérfogatú hidrosztatikus hajtóművek nem ajánlottak olyan hajtásokhoz, amelyek gyakori indítást és leállítást igényelnek, vagy ahol gyakran nincs szükség teljes nyomatékra.

  Nyomaték/fordulatszám arány

  Elméletileg a hidrosztatikus erőátvitel által leadott maximális teljesítményt az áramlás és a nyomás határozza meg.

  Állandó teljesítményű átviteleknél (fix szivattyú és változtatható lökettérfogatú motor) azonban az elméleti teljesítményt elosztják a nyomaték/fordulatszám aránnyal, ami meghatározza a kimenő teljesítményt. A legnagyobb átviteli teljesítményt azon a minimális kimeneti sebességen határozzák meg, amelyen ezt a teljesítményt továbbítani kell.

  

  4. ábra

  Például, ha az ábra szerinti teljesítménygörbe A pontja által képviselt minimális sebesség. 4, a maximális teljesítmény fele (és az erőnyomaték maximális), akkor a nyomaték-sebesség aránya 2: 1. Az átvihető maximális teljesítmény fele az elméleti maximumnak.

  A maximális fordulatszám felénél kevesebbnél a nyomaték állandó marad (maximális értékén), de a teljesítmény a fordulatszámmal arányosan csökken. A sebesség az A pontban a kritikus fordulatszám, és a hidrosztatikus erőátviteli alkatrészek dinamikája határozza meg. Kritikus fordulatszám alatt a teljesítmény lineárisan (állandó nyomaték mellett) nullára csökken nulla fordulatszámon. A kritikus fordulatszám felett a nyomaték a fordulatszám növekedésével csökken, így állandó teljesítményt biztosít.

  Zárt hidrosztatikus erőátvitel tervezése.
  
  ábrán a zárt hidrosztatikus hajtóművek leírásában. 3, csak a paraméterekre koncentráltunk. A gyakorlatban további funkciókat kell biztosítani a GTS-en.

  További alkatrészek a szivattyú oldalán.

  Vegyünk például egy állandó nyomatékú GST-t, amelyet leggyakrabban változó szivattyús, fix hidraulikus szervokormány-rendszerekben használnak (5a. ábra). Mivel az áramkör zárt, a szivattyúból és a motorból származó szivárgások egy leeresztő vezetékben gyűlnek össze (5b. ábra). A kombinált leeresztő áram az olajhűtőn keresztül a tartályba áramlik. A hidrosztatikus hajtásban lévő olajhűtőt 40 LE-nél nagyobb teljesítménnyel ajánlatos beszerelni.
  A zárt hidrosztatikus sebességváltó egyik legfontosabb eleme a nyomásfokozó szivattyú. Ez a szivattyú általában a fő szivattyúba van beépítve, de külön is telepíthető, és egy szivattyúcsoportot is kiszolgálhat.
  Elhelyezésétől függetlenül a nyomásfokozó szivattyúnak két funkciója van. Először is, megakadályozza a fő szivattyú kavitációját azáltal, hogy kompenzálja a szivattyú és a motor folyadékszivárgását. Másodszor, biztosítja a tárcsaeltolás-szabályozó mechanizmusok által megkívánt olajnyomást.
  ábrán. Az 5c. ábra az A biztonsági szelepet mutatja, amely korlátozza a nyomásfokozó szivattyú nyomását, amely általában 15-20 bar. Az egymással szemben lévő B és C visszacsapó szelepek biztosítják az adagolószivattyú szívóvezetékének az alacsony nyomású vezetékhez való csatlakozását.

  

  Rizs. 5

  További alkatrészek a hidraulikus motor oldalán.

  Egy tipikus zárt típusú GST-nek két biztonsági szelepet is tartalmaznia kell (D és E az 5d. ábrán). A motorba és a szivattyúba is beépíthetők. Ezeknek a szelepeknek az a funkciója, hogy megvédjék a rendszert a túlterheléstől, amely hirtelen terhelésváltozások esetén fordul elő. Ezek a szelepek a maximális nyomást is korlátozzák azáltal, hogy lehetővé teszik az áramlást a nagynyomású vezetékből az alacsony nyomású vezetékbe, pl. ugyanazt a funkciót látja el, mint a biztonsági szelep nyitott rendszerekben.

  A rendszer a biztonsági szelepeken kívül egy „vagy” F szeleppel is rendelkezik, amely mindig nyomáskapcsolós, így a kisnyomású vezetéket a G kisnyomású biztonsági szeleppel köti össze. A G szelep a nyomásfokozó szivattyúból a motorházba irányítja a felesleges áramlást, majd ez az áramlás a leeresztő vezetéken és a hőcserélőn keresztül visszatér a tartályba. Ez elősegíti az intenzívebb olajcserét a munkakör és a tartály között, hatékonyabban hűtve a munkafolyadékot.

  Kavitáció szabályozása hidrosztatikus erőátvitelben

  A GST merevsége a folyadék összenyomhatóságától és az alkatrészek, nevezetesen csövek és tömlők rendszerének megfelelőségétől függ. Ezeknek az alkatrészeknek a hatása egy rugós akkumulátor hatásához hasonlítható, ha a nyomóvezetékhez pólón keresztül csatlakozna. Kis terhelés esetén az akkumulátor rugója kissé összenyomódik; nagy terhelés esetén az akkumulátor lényegesen nagyobb összenyomáson megy keresztül, és több folyadékot tartalmaz. Ezt a további folyadékmennyiséget pótszivattyúnak kell ellátnia.
  A kritikus tényező a nyomásnövekedés sebessége a rendszerben. Ha a nyomás túl gyorsan emelkedik, a nagynyomású oldalon a térfogatnövekedés mértéke (áramlási összenyomhatóság) meghaladhatja a töltőszivattyú kapacitását, és a főszivattyúban kavitáció lép fel. A kavitációra valószínűleg az automata vezérlésű, változó szivattyúkonstrukciók a legérzékenyebbek. Amikor egy ilyen rendszerben kavitáció lép fel, a nyomás csökken vagy teljesen eltűnik. Az automatikus vezérlők megpróbálhatnak reagálni, ami instabil rendszert eredményezhet.
  Matematikailag a nyomásemelkedés mértéke a következőképpen fejezhető ki:

  dp/dt =LenniQ cp/V

  B e – a rendszer effektív térfogati modulja, kg / cm2

  V - folyadék térfogata a nagynyomású oldalon cm3

  Qcp - a nyomásfokozó szivattyú teljesítménye cm3 / s-ban

  Tegyük fel, hogy a GTS az ábrán. 5 0,6 m-es, 32 mm átmérőjű acélcsővel van összekötve. A szivattyú és a motor térfogatát figyelmen kívül hagyva V körülbelül 480 cm3. Acélcsövekben lévő olaj esetében az effektív ömlesztett modulus körülbelül 14060 kg/cm2. Feltételezve, hogy a pótszivattyú 2 cm3/s-t ad le, a nyomásemelkedés sebessége:
  dp/dt= 14060 × 2/480
  = 58 kg/cm2/mp.
  Most nézzük meg a 6 m-es rendszer hatását, amely 32 mm-es 3 vezetékes fonott tömlőből áll. A tömlő gyártója B adatot ad meg e körülbelül 5906 kg / cm2.

  Ennélfogva:

  dp/dt= 5906 × 2/4800 = 2,4 kg / cm2 / mp.

  Ebből az következik, hogy a pumpáló szivattyú teljesítményének növekedése a kavitáció valószínűségének csökkenéséhez vezet. Alternatív megoldásként, ha nem gyakoriak a hirtelen terhelések, hidraulikus akkumulátort lehet hozzáadni a szivattyúvezetékhez. Valójában néhány GTS-gyártó portot készít az akkumulátornak a szivattyúkörhöz való csatlakoztatásához.

  Ha a GST merevsége alacsony, és automata vezérléssel van felszerelve, akkor a sebességváltót mindig nulla szivattyú szállítással kell indítani. Ezenkívül korlátozni kell a tárcsa billentési mechanizmusának sebességét, hogy elkerüljük a hirtelen indításokat, amelyek viszont nyomáslökéseket okozhatnak. Egyes GTS gyártók csillapító furatokat biztosítanak simítás céljából.

  Így a nyomásszabályozó rendszer merevsége és sebessége fontosabb lehet a nyomásfokozó szivattyú teljesítményének meghatározásában, mint egyszerűen a szivattyú és a motorok belső szivárgása.

  ______________________________________

Hidrosztatikus sebességváltót eddig nem alkalmaztak személygépkocsikban, mert drága és viszonylag alacsony a hatásfoka. Leggyakrabban speciális gépekben és járművekben használják. Ugyanakkor a hidrosztatikus hajtásnak számos alkalmazása van; különösen alkalmas elektronikus vezérlésű sebességváltókhoz.

A hidrosztatikus erőátvitel elve az, hogy egy mechanikus energiaforrás, például egy belső égésű motor, egy hidraulika szivattyút hajt meg, amely olajjal látja el a vontatási hidraulikus motort. Mindkét csoport nagynyomású, különösen rugalmas csővezetékkel van összekötve. Ezzel leegyszerűsödik a gép kialakítása, nem kell sok fogaskereket, csuklópántot, tengelyt használni, hiszen mindkét egységcsoport egymástól függetlenül is elhelyezhető. A hajtás teljesítményét a hidraulika szivattyú és a hidraulikus motor térfogata határozza meg. A hidrosztatikus hajtásban a fokozatváltás fokozatmentesen változtatható, irányváltása és hidraulikus blokkolása nagyon egyszerű.

Ellentétben a hidromechanikus erőátvitellel, ahol a vontatási csoport és a nyomatékváltó kapcsolata merev, a hidrosztatikus hajtásban az erőátvitel csak a folyadékon keresztül történik.

Példaként mindkét sebességváltó működésére vegye fontolóra egy autó mozgatását velük a terepen (gát) egy hajtáson keresztül. Gátba való belépéskor hidromechanikus hajtóműves jármű keletkezik, aminek következtében a jármű sebessége állandó sebesség mellett csökken. A gát tetejéről leereszkedve a motor fékként működik, de a nyomatékváltó csúszási iránya megváltozik, és mivel a nyomatékváltó ebben a csúszásirányban gyenge fékteljesítményű, a jármű felgyorsul.

A hidrosztatikus erőátvitelnél a gát tetejéről leereszkedve a hidraulikus motor szivattyúként működik, és az olaj a hidraulikus motort a szivattyúval összekötő csővezetékben marad. Mindkét hajtáscsoport összekapcsolása nyomás alatti folyadékon keresztül történik, amelynek merevsége megegyezik a tengelyek, tengelykapcsolók és fogaskerekek rugalmasságával a hagyományos kézi sebességváltóban. Ezért az autó nem fog gyorsulni, amikor leereszkedik a gátról. A hidrosztatikus sebességváltó különösen alkalmas terepjárókhoz.

A hidrosztatikus hajtás elvét az 1. ábra mutatja. 1. A 3 hidraulikus szivattyú hajtása a belső égésű motorból az 1 tengelyen és a lengőlapon keresztül történik, és a 2 szabályozó szabályozza ennek az alátétnek a dőlésszögét, amely megváltoztatja a hidraulika szivattyú folyadékellátását. ábrán látható esetben. Az 1. ábrán látható, hogy az alátét mereven és az 1 tengely tengelyére merőlegesen van felszerelve, és helyette a 3 szivattyúház megdől a 4 házban. Az olaj a hidraulika szivattyúból a 6 csővezetéken keresztül az állandó térfogatú 5 hidraulikus motorhoz jut, és onnan a 7 csővezetéken keresztül ismét a szivattyúhoz jut.

Ha a 3 hidraulikus szivattyú koaxiálisan helyezkedik el az 1 tengelyhez képest, akkor az olajellátásuk nulla, és a hidraulikus motor ebben az esetben blokkolva van. Ha a szivattyút lefelé döntik, akkor a 7-es vezetéken keresztül szállítja az olajat, és a 6-os vezetéken keresztül tér vissza a szivattyúhoz. Az 1. tengely állandó forgási sebességénél, amelyet például egy dízel szabályozó biztosítja, a jármű sebességét és irányát a szabályozó egyetlen gombjával lehet szabályozni.

A hidrosztatikus hajtásban többféle szabályozási séma használható:

• A szivattyú és a motor térfogata szabályozatlan. Ebben az esetben "hidraulikus tengelyről" beszélünk, az áttétel állandó, és a szivattyú és a motor térfogatának arányától függ. Az ilyen sebességváltó elfogadhatatlan autóban való használatra;
• a szivattyú változó lökettérfogatú, a motor pedig szabályozatlan térfogatú. Ezt a módszert leggyakrabban járművekben alkalmazzák, mivel viszonylag egyszerű kialakítással nagy vezérlési tartományt biztosít;
• a szivattyú fix térfogatú, a motor pedig változó térfogatú. Ez a séma elfogadhatatlan autóvezetéshez, mivel nem használható az autó fékezésére a sebességváltón keresztül;
• szivattyú és motor állítható térfogatú. Ez az elrendezés biztosítja a lehető legjobb szabályozást, de meglehetősen összetett.

A hidrosztatikus hajtómű használata lehetővé teszi a kimenő teljesítmény beállítását a kimenő tengely leállásáig. Ilyenkor még meredek lejtőn is megállíthatja az autót, ha a vezérlőgombot nulla állásba állítja. Ebben az esetben a sebességváltó hidraulikusan reteszelve van, és nem kell fékezni. Az autó mozgatásához elegendő a fogantyút előre vagy hátra mozgatni. Ha több hidraulikus motort használnak a váltóban, akkor ezek megfelelő beállításával elérhető a differenciálmű működésének vagy reteszelésének megvalósítása.

A hidrosztatikus sebességváltóból számos egység hiányzik, például sebességváltó, tengelykapcsoló, csuklós kardántengelyek, főhajtómű stb. Ez előnyös az autó tömegének és költségének csökkentése szempontjából, és kompenzálja a meglehetősen magas költségeket. hidraulikus berendezések. Mindaz, ami elhangzott, mindenekelőtt a speciális közlekedési és technológiai eszközökre vonatkozik. Ugyanakkor az energiatakarékosság szempontjából a hidrosztatikus erőátvitel nagy előnyökkel jár, például buszos alkalmazásoknál.

Fentebb már szó esett az energiatárolás célszerűségéről és az ebből eredő energianyereségről, amikor a motor jellemzőinek optimális zónájában állandó fordulatszámon működik, és sebessége nem változik sebességváltáskor, illetve a jármű sebességének változtatásakor. Azt is megjegyezték, hogy a hajtókerekekhez kapcsolódó forgó tömegeknek a lehető legkisebbnek kell lenniük. Emellett szó esett a hibrid hajtás előnyeiről, amikor a maximális motorteljesítményt használják ki a gyorsítás során, valamint az akkumulátorban tárolt teljesítményről. Mindezek az előnyök könnyen megvalósíthatók egy hidrosztatikus hajtásban, ha a rendszerébe nagynyomású akkumulátort helyeznek el.

Egy ilyen rendszer diagramja az ábrán látható. 2. Az 1. motor hajtja, a 2. fix lökettérfogatú szivattyú látja el olajjal a 3. akkumulátort. Ha az akkumulátor megtelt, a 4 nyomásszabályozó impulzust küld az 5 elektronikus szabályozónak, hogy leállítsa a motort. Az akkumulátorból a nyomás alatti olaj a 6 központi vezérlőberendezésen keresztül a 7 hidraulikus motorhoz jut, majd onnan a 8 olajtartályba kerül, ahonnan ismét a szivattyú veszi fel. Az akkumulátor 9-es csappal rendelkezik a jármű további felszerelésének ellátásához.

A hidrosztatikus hajtásnál a folyadékáramlás fordított iránya használható a jármű fékezésére. Ebben az esetben a hidraulikus motor olajat vesz a tartályból, és nyomás alatt továbbítja az akkumulátorhoz. Ily módon a fékezési energia felhalmozható a további felhasználáshoz. Valamennyi akkumulátor hátránya, hogy bármelyik (folyékony, inerciális vagy elektromos) kapacitása korlátozott, és ha az akkumulátor fel van töltve, akkor már nem tud energiát tárolni, a feleslegét pedig el kell dobni (pl. hővé kell alakítani) ugyanúgy, mint egy energiatároló nélküli autóban. Hidrosztatikus hajtás esetén ezt a problémát egy 10 nyomáscsökkentő szelep segítségével oldják meg, amely ha az akkumulátor megtelt, az olajat a tartályba vezeti.

A városi shuttle buszokban a fékezési energia felhalmozódásának és a folyékony akkumulátor töltési lehetőségének köszönhetően a megállások során a motort kisebb teljesítményre lehetett állítani, és ezzel egyidejűleg biztosítani lehetett a szükséges gyorsulás betartását a busz gyorsításánál. Egy ilyen meghajtási séma lehetővé teszi a városi ciklusban történő mozgás gazdaságos megvalósítását, amelyet korábban leírtunk és bemutattunk az 1. ábrán. 6 a cikkben.

A hidrosztatikus hajtás kényelmesen kombinálható hagyományos hajtóművel. Vegyünk példának egy kombinált jármű sebességváltót. ábrán. A 3. ábra egy ilyen sebességváltó vázlatát mutatja az 1 motor lendkerekétől a fő sebességváltó 2 sebességváltójáig. A forgatónyomatékot a 3 és 4 homlokkerekes fogaskerekek szállítják egy állandó térfogatú 6 dugattyús szivattyúhoz. A hengeres hajtómű áttétele megfelel a hagyományos kézi sebességváltó IV-V fokozatainak. Forgás közben a szivattyú változó térfogatú olajat kezd a 9 vontatási hidraulikus motorhoz. A hidraulikus motor 7 ferde vezérlő alátétje a sebességváltóház 8 burkolatához, a 9 hidraulikus motor háza pedig a 2 főhajtómű 5 hajtótengelyéhez csatlakozik.

Amikor az autó felgyorsul, a hidraulikus motormosó rendelkezik a legnagyobb dőlésszöggel, és a szivattyú által pumpált olaj nagy nyomatékot hoz létre a tengelyen. Ezenkívül a szivattyú reaktív nyomatéka a tengelyre hat. Az autó gyorsulásával az alátét dőlésszöge csökken, ezért a hidraulikus motor házából a tengelyen lévő nyomaték is csökken, de nő a szivattyú által szállított olaj nyomása, és ennek következtében ennek a szivattyúnak a reaktív nyomatéka is növekszik.

Ha az alátét dőlésszöge 0 ° -ra csökken, a szivattyú hidraulikusan blokkolva van, és a nyomaték átvitelét a lendkerékről a fő fogaskerékre csak egy pár fogaskerék hajtja végre; a hidrosztatikus hajtás kikapcsol. Ez javítja a teljes sebességváltó hatásfokát, mivel a hidraulikus motor és a szivattyú le van kapcsolva, és a tengellyel együtt reteszelt helyzetben forog, egységnyi hatásfokkal. Emellett megszűnik a hidraulikus egységek kopása és zaja. Ez a példa egy a sok közül, amely bemutatja a hidrosztatikus hajtás használatának lehetőségeit. A hidrosztatikus erőátvitel tömegét és méreteit a maximális folyadéknyomás értéke határozza meg, amely mára elérte az 50 MPa-t.

A GST-90 hidraulikus hajtása (1.4. ábra) axiális dugattyús egységeket tartalmaz: állítható hidraulikus szivattyú fogaskerék-tápszivattyúval és hidraulikus szeleppel; szabályozatlan hidraulikus motor szelepdobozzal, finomszűrővel vákuummérővel, csővezetékekkel és tömlőkkel, valamint munkafolyadék tartállyal.

Tengely 2 a hidraulika szivattyú két görgős csapágyban forog. A hengerblokk a tengelybordán helyezkedik el 25 , melynek furataiban a dugattyúk mozognak. Mindegyik dugattyú egy gömb alakú csuklópánttal van összekötve egy sarokkal, amely a lengőlemezen található támasztéknak ütközik 1 ... Az alátét két görgős csapágyon keresztül csatlakozik a szivattyúházhoz, és ennek köszönhetően az alátét dőlésszöge a szivattyú tengelyéhez képest változtatható. Az alátét dőlésszögének változása a két szervohenger egyikének erői hatására következik be 11 , melynek dugattyúi az alátéthez vannak kötve 1 rudak segítségével.

A szervohengerek belsejében rugók vannak, amelyek a dugattyúkra hatnak, és úgy állítják be az alátétet, hogy a benne található támasz merőleges legyen a tengelyre. A hengertömbbel együtt az oldalsó fenékrész forog, átcsúszik a hátsó burkolatra rögzített elosztón. Az elosztó furatai és az alsó alsó rész időszakosan összeköti a hengerblokk munkakamráit a hidraulikus szivattyút a hidraulikus motorral összekötő vezetékekkel.

1.4 ábra - A GST-90 hidraulikus hajtás diagramja: 1 - mosó; 2 - szivattyú kimenő tengelye; 3 - reverzibilis változtatható szivattyú; 4 - hidraulikus vezérlővezeték; 5 - vezérlőkar; 6 - orsó a bölcső helyzetének szabályozásához; 7 8 - sminkpumpa; 9 - visszacsapó szelep; 10 - biztonsági szelep a sminkrendszerhez; 11 - szervohenger; 12 - szűrő; 13 - vákuummérő; 14 - hidraulika tartály; 15 - hőcserélő; 16 - orsó; 17 - túlfolyó szelep; 18 - fő nagynyomású biztonsági szelep; 19 - alacsony nyomású hidrolin; 20 - nagynyomású hidrolin; 21 - vízelvezető hidraulika vezeték; 22 - szabályozatlan motor; 23 - a hidraulikus motor kimenő tengelye; 24 - a hidraulikus motor lehúzó lemeze; 25 - hengerblokk; 26 - kommunikációs tolóerő; 27 - mechanikus tömítés

A dugattyúk gömbcsuklóit és a támasztékon lévő csúszósarukakat nyomás alatt munkafolyadékkal kenik.

Az egyes egységek belső síkja munkafolyadékkal van feltöltve és olajfürdő a benne működő mechanizmusok számára. A hidraulikus egység csatlakozóinak szivárgásai is ebbe az üregbe kerülnek.

Az adagolószivattyú a hidraulikus szivattyú hátsó végfelületéhez van rögzítve 8 fogaskerék típusú, melynek tengelye a hidraulika szivattyú tengelyéhez van kötve.

A pótszivattyú felszívja a munkafolyadékot a tartályból 14 és táplálja:

- az egyik visszacsapó szelepen keresztül a hidraulika szivattyúba;

- a vezérlőrendszerbe a hidraulikus szelepen keresztül a fúvóka által korlátozott mennyiségben.

A feltöltő szivattyúházon 8 van egy biztonsági szelep 10 , amely akkor nyílik meg, ha a szivattyú által kifejtett nyomás emelkedik.

Hidraulikus elosztó 6 a folyadék áramlásának elosztását szolgálja a vezérlőrendszerben, vagyis a kar helyzetének változásától függően a két szervohenger egyikéhez irányítja. 5 vagy zárófolyadék a szervohengerben.

A hidraulikus szelep testből, üvegben elhelyezett visszatérő rugóval ellátott orsóból, torziós rugóval ellátott vezérlőkarból és karból áll 5 és két rúd 26 az orsót a vezérlőkarhoz és a lengőlemezhez csatlakoztatva.

Hidraulikus motoros készülék 22 hasonló a szivattyú készülékhez. A főbb különbségek a következők: a dugattyúk sarkai a tengely forgása közben elcsúsznak a lengőlemezen. 24 állandó dőlésszöggel rendelkezik, és ezért nincs mechanizmus a hidraulikus szeleppel történő forgatásához; az adagolószivattyú helyett egy szelepdoboz van rögzítve a hidraulikus motor hátsó végfelületére. A hidraulikus motorral ellátott hidraulikus szivattyú két csővezetékkel van összekötve ("hidraulikus szivattyú-hidraulikus motor" vezetékek). Az egyik vezetéken a nagy nyomású munkafolyadék áramlása a hidraulika szivattyútól a hidraulika motorhoz halad, a másikon alacsony nyomáson visszatér.

A szeleptestben két nagynyomású szelep található, egy túlfolyószelep 17 és orsót 16 .

A sminkrendszer tartalmaz egy pótszivattyút 8 valamint inverz 9 , biztonság 10 és túlfolyó szelepek.

A pótrendszert úgy tervezték, hogy a vezérlőrendszert munkafolyadékkal látja el, minimális nyomást biztosítson a "hidraulikus szivattyú-hidraulika motor" vezetékekben, kompenzálja a hidraulikus szivattyú és a hidraulikus motor szivárgását, folyamatosan keverje a keringő munkafolyadékot. a hidraulikus szivattyút és a hidraulikus motort a tartályban lévő folyadékkal, és távolítsa el a hőt az alkatrészekről.

Nagynyomású szelepek 18 védje a hidraulikus hajtást: a túlterheléstől, a munkafolyadékot a nagynyomású vezetékből az alacsony nyomású vezetékbe kerülve. Mivel két vezeték van, és mindegyik üzem közben lehet nagynyomású vezeték, két nagynyomású szelep is van. Túlfolyó szelep 17 ki kell engednie a felesleges munkafolyadékot az alacsony nyomású vezetékből, ahová a pótszivattyú folyamatosan táplálja.

Cséve 16 a szelepdobozban csatlakoztatja a túlfolyó szelepet a „hidraulikus szivattyú-hidraulikus motor” vezetékhez, amelyben a nyomás alacsonyabb lesz.

A pótrendszer (biztonsági és túlfolyó) szelepeinek kioldásakor a kiáramló munkafolyadék az egységek belső üregébe kerül, ahol szivárgásokkal keveredve a lefolyócsöveken keresztül a hőcserélőbe jut. 15 és tovább a tartályba 14 ... A vízelvezető berendezésnek köszönhetően a munkafolyadék elvezeti a hőt a hidraulikus egységek dörzsölő részeitől. A speciális mechanikus tengelytömítés megakadályozza, hogy a folyadék az egység belsejéből kiszivárogjon. A tartály a munkaközeg tartályaként szolgál, benne van egy válaszfal, amely lefolyó- és szívóüregekre osztja, és szintjelzővel van felszerelve.

Finom szűrő 12 vákuummérővel visszatartja az idegen részecskéket. A szűrőelem nem szőtt anyagból készült. A szűrő szennyezettségének mértékét a vákuummérő leolvasása alapján ítélik meg.

A motor forgatja a hidraulika szivattyú tengelyét, és ennek következtében a hozzá tartozó hengerblokkot és az adagolószivattyú tengelyét. A pótszivattyú felszívja a munkafolyadékot a tartályból a szűrőn keresztül, és eljuttatja a hidraulikus szivattyúhoz.

Nyomás hiányában a szervohengerekben a bennük található rugók úgy állítják be az alátétet, hogy a benne található támaszték (alátét) síkja merőleges legyen a tengely tengelyére. Ebben az esetben, amikor a hengerblokk forog, a dugattyúk sarkai a tartó mentén csúsznak anélkül, hogy a dugattyúk tengelyirányú mozgását okoznák, és a hidraulikus szivattyú nem küldi a munkafolyadékot a hidraulikus motorba.

Működés közben egy fordulatonként változó mennyiségű folyadékot (utánpótlást) lehet előállítani egy változtatható hidraulikus szivattyúval. A hidraulika szivattyú áramlásának megváltoztatásához el kell forgatni a hidraulikus elosztó kart, amely kinematikusan kapcsolódik az alátéthez és az orsóhoz. Ez utóbbi elmozdulva a pótszivattyúból a vezérlőrendszerbe érkező munkafolyadékot az egyik szervohengerbe irányítja, a második szervohenger pedig a lefolyóüreghez csatlakozik. Az első szervohenger dugattyúja, amely a munkafolyadék nyomása alatt áll, elkezd mozogni, elforgatja az alátétet, mozgatja a dugattyút a második szervohengerben és összenyomja a rugót. Az alátét a hidraulikus elosztó karja által beállított helyzetbe fordulva mozgatja az orsót, amíg az vissza nem tér a semleges helyzetbe (ebben a helyzetben a szervohengerek munkafolyadékának kimenetét az orsószíjak zárják).

A hengerblokk forgásakor a ferde támasz mentén csúszó lábak a dugattyúkat axiális irányban elmozgatják, és ennek eredményeként a hengerblokkban és a dugattyúkban lévő furatok által kialakított kamrák térfogata megváltozik. Sőt, a kamrák fele növeli a térfogatát, a másik fele csökken. Az alsó alsó furatoknak és az elosztónak köszönhetően ezek a kamrák felváltva csatlakoznak a "hidraulikus szivattyú-hidraulikus motor" vezetékekhez.

A térfogatát növelő kamrában a munkaközeg egy alacsony nyomású vezetékből érkezik, ahová az egyik visszacsapó szelepen keresztül pótszivattyú szállítja. Egy forgó hengerblokk révén a kamrákban lévő munkaközeg egy másik vezetékbe kerül, és dugattyúkkal kerül bele, nagy nyomást hozva létre. Ezen a vezetéken keresztül a folyadék a hidraulikus motor munkakamráiba jut, ahol nyomása átadódik a dugattyúk végfelületeire, ezáltal azok axiális irányban mozognak, és a dugattyú sarkainak kölcsönhatása a lengőlemezzel. , a hengerblokk elfordulását okozza. Miután áthaladt a hidraulikus motor munkakamráin, a munkafolyadék kimegy az alacsony nyomású vezetékbe, amelyen keresztül egy része visszatér a hidraulikus szivattyúhoz, és a felesleg az orsón és a túlfolyószelepen keresztül a belső üregbe áramlik. a hidraulikus motort. Ha a hidraulikus hajtás túlterhelt, a "hidraulikus szivattyú-hidraulikus motor" vezetékben a magas nyomás növekedhet, amíg a nagynyomású szelep ki nem nyílik, ami megkerüli a munkafolyadékot a nagynyomású vezetékből az alacsony nyomású vezetékbe, megkerülve a hidraulikus motort. .

A GST-90 volumetrikus hidraulikus hajtás lehetővé teszi az áttétel fokozatmentes megváltoztatását: a tengely minden egyes fordulatánál a hidraulikus motor 89 cm 3 munkafolyadékot fogyaszt (a szivárgások nélkül). A hidraulikus szivattyú a hajtótengely egy vagy több fordulatára képes ekkora mennyiségű munkafolyadékot szállítani, az alátét dőlésszögétől függően. Ezért a hidraulikus szivattyú áramlásának megváltoztatásával megváltoztathatja a gépek sebességét.

A gép mozgási irányának megváltoztatásához egyszerűen döntse meg az alátétet az ellenkező irányba. A reverzibilis hidraulika szivattyú tengelyének azonos forgása mellett megfordítja a munkaközeg áramlási irányát a "hidraulikus szivattyú-hidraulikus motor" vezetékekben (azaz az alacsony nyomású vezetékből lesz a nagynyomású vezeték, és a nagynyomású vezeték lesz az alacsony vezeték). Ezért a gép mozgási irányának megváltoztatásához a hidraulika szelep kart az ellenkező irányba (semleges helyzetből) el kell forgatni. Ha eltávolítja az erőt a hidraulikus elosztó karjáról, az alátét a rugók hatására visszatér semleges helyzetbe, amelyben a benne található támasz síkja merőleges lesz a tengely tengelyére. A dugattyúk nem mozognak axiálisan. A munkafolyadék ellátása leáll. Az önjáró jármű megáll. A nyomás a "hidraulikus szivattyú-hidraulikus motor" vezetékekben azonos lesz.

A szelepdobozban lévő orsó a központosító rugók hatására semleges helyzetbe kerül, amelyben a bypass szelep nem csatlakozik egyik vezetékhez sem. A pótszivattyú által szállított összes folyadék a biztonsági szelepen keresztül a hidraulikus szivattyú belső üregébe folyik le. Az önjáró gép egyenletes mozgása esetén a hidraulikus szivattyúban és a hidraulikus motorban csak a szivárgásokat kell kompenzálni, ezért a pótszivattyú által szállított munkafolyadék jelentős része felesleges lesz, és hogy a szelepeken keresztül szabaduljanak fel. Annak érdekében, hogy ennek a folyadéknak a feleslegét a hő eltávolítására fordítsák, a hidraulikus motoron áthaladó felmelegített folyadék a szelepeken keresztül kiszabadul, a lehűtött folyadék pedig a tartályból. Ebből a célból a hidraulikus motor szelepdobozában található utántöltő rendszer túlfolyószelepe valamivel alacsonyabb nyomásra van beállítva, mint a pótszivattyú szivattyúházán lévő biztonsági nyomás. Emiatt a pótrendszer nyomásának túllépése esetén a túlfolyószelep kinyílik, és kiengedi a felmelegedett folyadékot, amely elhagyta a hidraulikus motort. Továbbá a szelepből származó folyadék belép az egység belső üregébe, ahonnan a lefolyócsöveken keresztül a hőcserélőn keresztül a tartályba kerül.

Sok modern gép és mechanizmus új hidrosztatikus erőátvitelt használ. Kétségtelen, hogy a mini traktorok drágább modelljeibe beépítik, és mivel nem kell sebességet váltani, automatikusnak nevezhető.

Az ilyen sebességváltó abban különbözik a kézi sebességváltótól, hogy nem rendelkezik fogaskerekekkel, helyette hidraulikus berendezést használ, amely hidraulikus szivattyúból és változtatható lökettérfogatú hidraulikus motorból áll.

Az ilyen sebességváltót egy pedál vezérli, és egy ilyen traktor tengelykapcsolója a teljesítményleadó tengely kapcsolására szolgál. A motor beindítása előtt ellenőrizze a féket annak megnyomásával, majd nyomja meg a tengelykapcsolót, és állítsa a tengelykapcsolót üresbe. Ezután fordítsa el a kulcsot és indítsa el a traktort.

A mozgás iránya hátramenettel történik, állítsa a hátrameneti kart előre, nyomja meg a menetpedált, és induljon. Minél erősebben nyomjuk a pedált, annál gyorsabban megyünk. Amikor elengedi a pedált, a traktor leáll. Ha a sebesség nem elegendő, akkor egy speciális kar segítségével növelni kell a fojtószelepet.