Przekładnia hydrostatyczna w samochody osobowe nie został jeszcze zastosowany, ponieważ jest drogi, a jego skuteczność stosunkowo niska. Najczęściej stosowany jest w specjalne maszyny I pojazdy. Jednocześnie napęd hydrostatyczny ma wiele możliwości zastosowania; nadaje się szczególnie do elektronicznie sterowanych skrzyń biegów.
Zasada przekładni hydrostatycznej polega na tym, że źródłem energii mechanicznej jest silnik wewnętrzne spalanie, napędza pompę hydrauliczną dostarczającą olej do hydraulicznego silnika trakcyjnego. Obie te grupy są połączone ze sobą rurociągiem wysokie ciśnienie w szczególności elastyczny. Upraszcza to konstrukcję maszyny, eliminując potrzebę stosowania wielu koła zębate, zawiasy, osie, gdyż obie grupy jednostek mogą być usytuowane niezależnie od siebie. Moc napędu zależy od objętości pompy hydraulicznej i silnika hydraulicznego. Zmiana przełożenia w napęd hydrostatyczny Bezstopniowa, jej cofanie i blokowanie hydrauliczne są bardzo proste.
w odróżnieniu przekładnia hydromechaniczna, gdzie połączenie zespołu trakcyjnego z przemiennikiem momentu obrotowego jest sztywne, w napędzie hydrostatycznym przenoszenie sił odbywa się wyłącznie poprzez ciecz.
Jako przykład działania obu przekładni rozważmy poruszanie się za ich pomocą samochodem przez fałdę terenu (tamę). Przy wejściu do tamy samochód z przekładnia hydromechaniczna następuje, w wyniku czego przy stałej prędkości obrotowej prędkość samochodu maleje. Podczas schodzenia ze szczytu tamy silnik zaczyna działać jak hamulec, ale zmienia się kierunek poślizgu przemiennika momentu obrotowego, a ponieważ przemiennik momentu obrotowego ma niski właściwości hamowania w tym kierunku poślizgu samochód przyspiesza.
W przypadku przekładni hydrostatycznej podczas schodzenia ze szczytu tamy silnik hydrauliczny działa jak pompa, a olej pozostaje w rurociągu łączącym silnik hydrauliczny z pompą. Połączenie obu grup napędowych następuje za pomocą płynu pod ciśnieniem, który ma taki sam stopień sztywności jak elastyczność wałów, sprzęgieł i przekładni w konwencjonalnych rozwiązaniach. przekładnia mechaniczna. Dlatego samochód nie będzie przyspieszał podczas zjazdu z tamy. Przekładnia hydrostatyczna jest szczególnie odpowiednia do pojazdów terenowych.
Zasadę napędu hydrostatycznego pokazano na ryc. 1. Pompa hydrauliczna 3 napędzana jest z silnika spalinowego poprzez wał 1 i nachyloną podkładkę, a regulator 2 reguluje kąt nachylenia tej podkładki, co zmienia dopływ płynu do pompy hydraulicznej. W przypadku pokazanym na rys. 1, podkładkę osadzono sztywno i prostopadle do osi wału 1, a zamiast niej przechylono korpus pompy 3 w korpusie 4. Olej z pompy hydraulicznej dostarczany jest rurociągiem 6 do silnika hydraulicznego 5 o stałej objętości, a stamtąd rurociągiem 7 jest zawracany do pompy.
Jeżeli pompa hydrauliczna 3 jest umieszczona współosiowo z wałem 1, wówczas jej dopływ oleju wynosi zero i silnik hydrauliczny jest w tym przypadku zablokowany. Jeżeli pompa jest pochylona w dół, dostarcza olej przewodem 7 i wraca do pompy przewodem 6. Przy stałej prędkości wału 1, którą zapewnia np. regulator diesla, prędkość i kierunek ruchu pojazdu steruje się tylko jedną manetką regulatora.
W napędzie hydrostatycznym można zastosować kilka schematów sterowania:
- pompa i silnik mają nieuregulowane objętości. W tym przypadku mówimy o „wale hydraulicznym”, przełożenie skrzyni biegów jest stałe i zależy od stosunku objętości pompy do silnika. Taka skrzynia biegów jest niedopuszczalna do użytku w samochodzie;
- pompa ma regulowaną objętość, a silnik ma nieregulowaną objętość. Metoda ta jest najczęściej stosowana w pojazdach, gdyż zapewnia duży zakres sterowania przy stosunkowo prostej konstrukcji;
- pompa ma nieregulowaną objętość, a silnik ma regulowaną objętość. Schemat ten jest niedopuszczalny w prowadzeniu samochodu, ponieważ nie można go używać do hamowania samochodu przez skrzynię biegów;
- pompa i silnik mają regulowaną objętość. Ten schemat zapewnia najlepsze możliwości regulacji, ale bardzo skomplikowane.
Zastosowanie przekładni hydrostatycznej umożliwia regulację mocy wyjściowej do momentu zatrzymania się wału wyjściowego. Co więcej, nawet dalej strome zejście Możesz zatrzymać samochód, przesuwając pokrętło sterujące do pozycji zerowej. W takim przypadku skrzynia biegów jest blokowana hydraulicznie i nie ma potrzeby stosowania hamulców. Aby ruszyć samochodem wystarczy przesunąć dźwignię do przodu lub do tyłu. Jeżeli w przekładni zastosowano kilka silników hydraulicznych, to poprzez ich odpowiednią regulację można uzyskać działanie mechanizmu różnicowego lub jego blokadę.
Niedostępne w przekładni hydrostatycznej cała linia podzespołów, takich jak skrzynia biegów, sprzęgło, wały kardana z zawiasami, zwolnicą itp. Jest to korzystne z punktu widzenia zmniejszenia masy i kosztu pojazdu oraz dostatecznie kompensuje wysoki koszt sprzęt hydrauliczny. Wszystko powyższe dotyczy przede wszystkim transportu specjalnego i środki technologiczne. Jednocześnie, z punktu widzenia oszczędności energii, przekładnia hydrostatyczna ma ogromne zalety, na przykład w zastosowaniach autobusowych.
O możliwości akumulacji energii i wynikającego z tego zysku energii wspomniano już powyżej, gdy silnik pracuje ze stałą prędkością w optymalnej strefie swojej charakterystyki i jego prędkość nie zmienia się podczas zmiany biegów lub zmiany prędkości samochodu. Zwrócono także uwagę, aby masy wirujące połączone z kołami napędowymi były jak najmniejsze. Dodatkowo mówili o zaletach napędu hybrydowego podczas przyspieszania użytkowania najwyższa moc silnika, a także moc zgromadzoną w akumulatorze. Wszystkie te zalety można łatwo zrealizować w napędzie hydrostatycznym, jeśli w jego układzie zostanie umieszczony wysokociśnieniowy akumulator hydrauliczny.
Schemat takiego układu pokazano na rys. 2. Napędzana silnikiem 1 pompa 2 o stałej objętości dostarcza olej do akumulatora 3. Jeśli akumulator jest pełny, regulator ciśnienia 4 wysyła impuls do regulatora elektronicznego 5, aby zatrzymać silnik. Z akumulatora olej pod ciśnieniem jest dostarczany przez centralne urządzenie sterujące 6 do silnika hydraulicznego 7, skąd jest odprowadzany do zbiornika oleju 8, skąd jest ponownie pobierany przez pompę. Bateria posiada odgałęzienie 9 przeznaczone do zasilania dodatkowe wyposażenie samochód.
W napędzie hydrostatycznym odwrotny kierunek Do hamowania samochodu można wykorzystać płynny ruch. W tym przypadku silnik hydrauliczny pobiera olej ze zbiornika i dostarcza go pod ciśnieniem do akumulatora. W ten sposób można zmagazynować energię hamowania do późniejszego wykorzystania. Wadą wszystkich akumulatorów jest to, że każdy z nich (mokry, bezwładnościowy lub elektryczny) ma ograniczoną pojemność i jeśli akumulator zostanie naładowany, nie będzie już w stanie magazynować energii, a jej nadmiar należy wyrzucić (np. Zamienić na ciepło). jak i tak jak w samochodzie bez magazynowania energii. W przypadku napędu hydrostatycznego problem ten rozwiązuje się stosując zawór redukcyjny ciśnienia 10, który przy pełnym akumulatorze przekazuje olej do zbiornika.
W mieście autobusy Dzięki akumulacji energii hamowania oraz możliwości ładowania akumulatora cieczy podczas postojów, można było dostosować pracę silnika mniej mocy i jednocześnie zapewnić zachowanie wymaganych przyspieszeń podczas przyspieszania autobusu. Taki schemat napędu umożliwia ekonomiczną realizację ruchu w cyklu miejskim, opisanym wcześniej i pokazanym na ryc. 6 w artykule.
Napęd hydrostatyczny można wygodnie połączyć z konwencjonalnym napędem zębatym. Weźmy jako przykład kombinowaną skrzynię biegów. Na ryc. Na rysunku 3 przedstawiono schemat takiej przekładni od koła zamachowego 1 silnika do reduktora głównego 2. Moment obrotowy cylindryczny skrzynia biegów 3 i 4 są dostarczane do pompy tłokowej 6 o stałej objętości. Przełożenie przekładnia cylindryczna odpowiada Przekładnie IV-V zwykły manualna skrzynia biegów przenoszenie Podczas obracania się pompa zaczyna dostarczać olej do hydraulicznego silnika trakcyjnego 9 o regulowanej objętości. Skośna podkładka regulacyjna 7 silnika hydraulicznego jest połączona z pokrywą 8 obudowy skrzyni biegów, a obudowa silnika hydraulicznego 9 jest połączona z wałem napędowym 5 głównego koła zębatego 2.
Podczas przyspieszania samochodu, podkładka silnika hydraulicznego ma największy kąt nachylenia, a olej pompowany przez pompę wytwarza duży moment obrotowy na wale. Ponadto moment reaktywny pompy działa również na wał. W miarę przyspieszania samochodu nachylenie podkładki maleje, w związku z tym maleje również moment obrotowy z obudowy silnika hydraulicznego na wale, natomiast wzrasta ciśnienie oleju dostarczanego przez pompę, a co za tym idzie, wzrasta również moment reaktywny tej pompy .
Gdy kąt nachylenia podkładki zmniejszy się do 0°, pompa zostaje hydraulicznie zablokowana, a moment obrotowy przenoszony jest z koła zamachowego na jazda końcowa będzie realizowane tylko za pomocą pary biegów; napęd hydrostatyczny zostanie wyłączony. Poprawia to wydajność całej przekładni, ponieważ silnik hydrauliczny i pompa są odłączone i obracają się w pozycji zablokowanej wraz z wałem, z wydajnością równy jeden. Ponadto znika zużycie i hałas jednostek hydraulicznych. Przykład ten jest jednym z wielu pokazujących możliwości wykorzystania napędu hydrostatycznego. Masę i wymiary przekładni hydrostatycznej określa wartość maksymalne ciśnienie ciecz, która osiągnęła obecnie 50 MPa.
W wielu nowoczesne samochody i mechanizmów zastosowano nową przekładnię hydrostatyczną. Niewątpliwie jest on instalowany w większej liczbie drogie modele mini traktory, a ponieważ nie ma potrzeby przełączania biegów, można to nazwać automatycznym.
Ta skrzynia biegów różni się od ręcznej skrzyni biegów tym, że nie ma biegów, lecz wykorzystuje sprzęt hydrauliczny, który składa się z pompy hydraulicznej i silnik hydrauliczny zmienna objętość.
Sterowanie taką skrzynią biegów odbywa się za pomocą jednego pedału, a sprzęgło w takim ciągniku służy do załączania wału odbioru mocy. Przed uruchomieniem silnika sprawdź hamulec wciskając go, następnie wciśnij sprzęgło i ustaw dźwignię odbioru mocy w położeniu neutralnym. Następnie przekręć kluczyk i uruchom traktor.
Kierunek jazdy odbywa się poprzez rewers, dźwignię rewersu ustawiamy w pozycji do przodu, wciskamy pedał jazdy i ruszamy. Im mocniej wciśniemy pedał, tym szybciej jedziemy. Jeśli zwolnisz pedał, traktor się zatrzyma. Jeśli prędkość nie jest wystarczająca, musisz zwiększyć gaz za pomocą specjalnej dźwigni.
POMPA regulowana SILNIK nieregulowany
1 –
zawór bezpieczeństwa pompy zasilającej; 2 –
Zawór zwrotny; 3 – pompa uzupełniająca; 4 – siłownik serwa; 5 - wał pompy hydraulicznej;
6 – kołyska; 7 – serwozawór; 8 - dźwignia zaworu serwa; 9- filtr; 10 – zbiornik; 11 – wymiennik ciepła; 12 - wał silnika hydraulicznego; 13 – podkreślenie;
14 –
szpula skrzynki zaworowej; 15 –
zawór przelewowy; 16 –
zawór bezpieczeństwa wysokiego ciśnienia.
Przekładnia hydrostatyczna GST
Przekładnia hydrostatyczna GST przeznaczona jest do przenoszenia ruchu obrotowego z silnika napędowego na korpusy wykonawcze, np. na podwozia pojazdów samobieżnych, z płynną regulacją częstotliwości i kierunku obrotów, ze sprawnością bliską jedności. Główny zestaw GTS składa się z regulowanej pompy hydraulicznej z tłokiem osiowym i silnika hydraulicznego z nieregulowanym tłokiem osiowym. Wał pompy połączony jest mechanicznie z wałem wyjściowym silnika napędowego, zaś wał silnika z siłownikiem. Prędkość obrotowa wału wyjściowego silnika jest proporcjonalna do kąta wychylenia dźwigni mechanizmu sterującego (serwozawór).
Sterowanie przekładnią hydrauliczną odbywa się poprzez zmianę prędkości obrotowej silnika napędowego oraz zmianę położenia dźwigni lub joysticka połączonego z dźwignią serwozaworu pompy (mechanicznie, hydraulicznie lub elektrycznie).
Podczas biegania silnik napędowy i neutralnym położeniu dźwigni sterującej, wał silnika jest nieruchomy. Kiedy zmienia się położenie uchwytu, wał silnika zaczyna się obracać, sięgając maksymalna prędkość przy maksymalnym ugięciu uchwytu. Aby cofnąć, dźwignia musi zostać odchylona Odwrotna strona od neutralnego.
Schemat funkcjonalny GTS.
W przypadek ogólny wolumetryczny napęd hydrauliczny oparty na GST składa się z następujących elementów: regulowana osiowo-tłokowa pompa hydrauliczna z pompą zasilającą i proporcjonalnym mechanizmem sterującym, nieregulowany osiowy silnik tłokowy zestawiony ze skrzynką zaworową, filtr dokładne sprzątanie z wakuometrem, zbiornikiem oleju na płyn roboczy, wymiennikiem ciepła, rurociągami i wężami wysokociśnieniowymi (HPR).
Elementy i jednostki GTS można podzielić na 4 grupy funkcyjne:
1.
Główny obwód obwodu hydraulicznego GTS. Celem głównego obwodu obwodu hydraulicznego GTS jest przeniesienie przepływu mocy z wału pompy na wał silnika. Obwód główny obejmuje wnęki komór roboczych pompy i silnika oraz przewody wysokiego i niskiego ciśnienia, przez które przepływa ciecz robocza. Wielkość przepływu płynu roboczego i jego kierunek są określone przez obroty wału pompy i kąt odchylenia dźwigni proporcjonalnego mechanizmu sterującego pompy od położenia neutralnego. Kiedy dźwignia odchyla się od położenia neutralnego w tę czy inną stronę, pod działaniem siłowników serwa zmienia się kąt nachylenia tarczy sterującej (kołyski), co wyznacza kierunek przepływu i powoduje odpowiednią zmianę objętości roboczej pompa od zera do aktualnej wartości; przy maksymalnym odchyleniu dźwigni objętość robocza pompy osiąga maksymalne znaczenie. Objętość robocza silnika jest stała i równa maksymalnej objętości pompy.
2. Linia ssąca (zasilająca). Przeznaczenie linii ssącej (uzupełniającej):
· - doprowadzenie płynu roboczego do przewodu sterującego;
· - uzupełnienie płynu roboczego obwodu głównego w celu kompensacji wycieków;
· - chłodzenie płynu roboczego obwodu głównego w wyniku uzupełnienia cieczą ze zbiornika oleju przechodzącą przez wymiennik ciepła;
· - zapewnienie minimalnego ciśnienia w obwodzie głównym w różnych trybach;
· - czyszczenie i wskaźnik zanieczyszczenia płynu roboczego;
· - kompensacja wahań objętości płynu roboczego spowodowanych zmianami temperatury.
3.
Przeznaczenie linii kontrolnych:
· - przeniesienie ciśnienia na siłownik wykonawczy w celu obrócenia kołyski.
4. Cel drenażu:
· - drenaż wycieków do zbiornika oleju;
· - usunięcie nadmiaru płynu roboczego;
· - odprowadzanie ciepła, usuwanie produktów zużycia i smarowanie powierzchni trących hydraulicznych części maszyn;
· - chłodzenie płynu roboczego w wymienniku ciepła.
Działanie wolumetrycznego napędu hydraulicznego zapewniają automatycznie zawory i suwaki umieszczone w pompie, pompie zasilającej i skrzynce zaworowej silnika.
Napęd hydrauliczny GST-90 (rysunek 1.4) obejmuje osiowe zespoły tłokowe: regulowaną pompę hydrauliczną z zębatą pompą zasilającą i rozdzielaczem hydraulicznym; silnik hydrauliczny nieregulowany złożony ze skrzynką zaworową, filtrem dokładnym z wakuometrem, rurociągami i wężami oraz zbiornikiem płynu roboczego.
Wał 2 Pompa hydrauliczna obraca się w dwóch łożyskach tocznych. Blok cylindrów jest osadzony na wielowypustie wału 25 , w otworach, w których poruszają się tłoki. Każdy tłok połączony jest przegubem kulistym z piętą, która opiera się na wsporniku umieszczonym na ukośnej podkładce 1 . Podkładka połączona jest z korpusem pompy hydraulicznej za pomocą dwóch łożysk tocznych, dzięki czemu można zmieniać nachylenie podkładki względem wału pompy. Kąt nachylenia podkładki zmienia się pod wpływem sił jednego z dwóch serwocylindrów 11 , którego tłoki są połączone z podkładką 1 za pomocą trakcji.
Wewnątrz serwocylindrów znajdują się sprężyny, które działają na tłoki i instalują podkładkę tak, aby umieszczona w niej podpora była prostopadła do wału. Dołączone dno obraca się wraz z blokiem cylindrów, przesuwając się wzdłuż rozdzielacza zamontowanego na tylnej pokrywie. Otwory w rozdzielaczu i dołączonym dnie łączą okresowo komory robocze bloku cylindrów z przewodami łączącymi pompę hydrauliczną z silnikiem hydraulicznym.
|
Rysunek 1.4 – Schemat napędu hydraulicznego GST-90: 1 - podkładka; 2 - wał wyjściowy pompy; 3 - rewersyjna pompa z możliwością regulacji; 4 - sterowanie przewodem hydraulicznym; 5 - dźwignia sterująca; 6 - szpula do kontrolowania położenia kołyski; 7 8 - pompa ładująca; 9 - zawór zwrotny; 10 - Zawór bezpieczeństwa systemy do makijażu; 11 - cylinder serwa; 12 - filtr; 13 - wakuometr; 14 - zbiornik hydrauliczny; 15 - wymiennik ciepła; 16 - szpula; 17 - zawór przelewowy; 18 - główny zawór bezpieczeństwa wysokiego ciśnienia; 19 - przewód hydrauliczny niskie ciśnienie; 20 - przewód hydrauliczny wysokiego ciśnienia; 21 - przewód hydrauliczny drenażu; 22 - nieregulowany silnik; 23 - wał wyjściowy silnika hydraulicznego; 24 - tarcza sterująca silnika hydraulicznego; 25 - blok cylindrów; 26 - przyczepność połączenia; 27 - uszczelnienie mechaniczne |
Kuliste przeguby tłoków i stopki ślizgające się po suficie smarowane są pod ciśnieniem płynem roboczym.
Wewnętrzna płaszczyzna każdego zespołu wypełniona jest cieczą roboczą i służy jako kąpiel olejowa dla pracujących w niej mechanizmów. Do tej wnęki dostają się także wycieki z przyłączy agregatu hydraulicznego.
Pompa zasilająca jest przymocowana do tylnej powierzchni końcowej pompy hydraulicznej. 8 rodzaj przekładni, której wał jest połączony z wałem pompy hydraulicznej.
Pompa ładująca zasysa płyn roboczy ze zbiornika 14 i przesyła:
– do pompy hydraulicznej przez jeden z Sprawdź zawory;
– do układu sterowania poprzez rozdzielacz hydrauliczny w ilościach ograniczonych strumieniem.
Na obudowie pompy ładującej 8 zlokalizowany zawór bezpieczeństwa 10 , który otwiera się, gdy wzrasta ciśnienie wytwarzane przez pompę.
Rozdzielacz hydrauliczny 6 służy do rozdziału przepływu płynu w układzie sterowania, czyli skierowania go na jeden z dwóch siłowników serwa, w zależności od zmiany położenia dźwigni 5 lub płyn uwięziony w siłowniku.
Rozdzielacz hydrauliczny składa się z obudowy, szpuli ze sprężyną powrotną umieszczoną w szybie, dźwigni sterującej ze sprężyną skrętową oraz dźwigni 5 i dwa drążki 26 , które łączą szpulę z dźwignią sterującą i tarczą sterującą.
Konstrukcja silnika hydraulicznego 22 podobna do konstrukcji pompy. Główne różnice są następujące: pięty tłoków przesuwają się wzdłuż nachylonej podkładki, gdy wał się obraca 24 , który ma stały kąt nachylenia i dlatego nie ma mechanizmu obracania go za pomocą rozdzielacza hydraulicznego; Zamiast pompy zasilającej do tylnej powierzchni silnika hydraulicznego przymocowana jest skrzynka zaworowa. Pompa hydrauliczna i silnik hydrauliczny są podłączone do dwóch rurociągów (linie pompa hydrauliczna-hydromotor). Jedną z linii przepływ płynu roboczego pod wysokim ciśnieniem przemieszcza się od pompy hydraulicznej do silnika hydraulicznego, a drugą pod niskim ciśnieniem powraca.
Korpus skrzynki zaworowej zawiera dwa zawory wysokiego ciśnienia i zawór przelewowy 17 i szpula 16 .
System uzupełniania zawiera pompę uzupełniającą 8 , a także odwrotność 9 , bezpieczeństwo 10 i zawory przelewowe.
Układ uzupełniania ma za zadanie zasilać układ sterujący płynem roboczym, zapewnić minimalne ciśnienie w przewodach pompa hydrauliczna-silnik hydrauliczny, kompensować nieszczelności w pompie hydraulicznej i silniku hydraulicznym, stale mieszać płyn roboczy krążący w pompie hydraulicznej oraz silnik hydrauliczny z cieczą w zbiorniku i usuń ciepło z części.
Zawory wysokiego ciśnienia 18 chronić napęd hydrauliczny przed przeciążeniami poprzez przeniesienie płynu roboczego z przewodu wysokiego ciśnienia do przewodu niskiego ciśnienia. Ponieważ są dwie linie i każda z nich podczas pracy może być linią wysokiego ciśnienia, są też dwa zawory wysokiego ciśnienia. Zawór przelewowy 17 musi spuścić nadmiar płynu roboczego z przewodu niskiego ciśnienia, gdzie jest on stale dostarczany przez pompę uzupełniającą.
Szpula 16 w skrzynce zaworowej podłącz zawór przelewowy do linii pompa hydrauliczna-silnik hydrauliczny, w której ciśnienie będzie mniejsze.
Po uruchomieniu zaworów układu uzupełniającego (bezpieczeństwa i przelewu) przepływający płyn roboczy dostaje się do wewnętrznej wnęki jednostek, gdzie zmieszany z nieszczelnościami przedostaje się do wymiennika ciepła rurociągami drenażowymi 15 i dalej do zbiornika 14 . Dzięki urządzeniu drenażowemu płyn roboczy usuwa ciepło z trących części jednostek hydraulicznych. Specjalne mechaniczne uszczelnienie wału zapobiega wyciekom płynu roboczego z wewnętrznej wnęki urządzenia. Zbiornik pełni funkcję zbiornika cieczy roboczej, wewnątrz posiada przegrodę dzielącą go na komorę spustową i ssawną oraz wyposażony jest we wskaźnik poziomu.
Filtr dokładny 12 za pomocą wakuometru wychwytuje ciała obce. Element filtrujący wykonany jest z włókniny. Stopień zanieczyszczenia filtra ocenia się na podstawie wskazań wakuometru.
Silnik obraca wał pompy hydraulicznej, a w konsekwencji powiązany blok cylindrów i wał pompy zasilającej. Pompa ładująca zasysa płyn roboczy ze zbiornika przez filtr i podaje go do pompy hydraulicznej.
Jeżeli w siłownikach serwa nie ma ciśnienia, znajdujące się w nich sprężyny instalują podkładkę tak, aby płaszczyzna znajdującej się w niej podpory (podkładki) była prostopadła do osi wału. W takim przypadku, gdy blok cylindrów się obraca, pięty tłoków będą przesuwać się wzdłuż wspornika, nie powodując ruchu osiowego tłoków, a pompa hydrauliczna nie będzie przesyłać płynu roboczego do silnika hydraulicznego.
Z regulowanej pompy hydraulicznej podczas pracy można uzyskać różną objętość cieczy (dopływu) dostarczanej na obrót. Aby zmienić zasilanie pompy hydraulicznej należy obrócić dźwignię rozdzielacza hydraulicznego, która jest kinematycznie połączona z podkładką i szpulą. Ten ostatni po przesunięciu skieruje płyn roboczy pochodzący z pompy zasilającej do układu sterującego do jednego z siłowników serwo, a drugi siłownik połączy się z wnęką spustową. Tłok pierwszego serwocylindra pod wpływem ciśnienia płynu roboczego zacznie się poruszać, obracając podkładkę, przesuwając tłok w drugim serwocylindrze i ściskając sprężynę. Podkładka obracając się do położenia określonego przez dźwignię rozdzielacza hydraulicznego, będzie przesuwać szpulę aż do powrotu do położenia neutralnego (w tym położeniu wylot płynu roboczego z siłowników serwa zamykany jest przez opaski szpuli).
Kiedy blok cylindrów się obraca, pięty, przesuwając się wzdłuż pochyłej podpory, spowodują ruch tłoków w kierunku osiowym, w wyniku czego zmieni się objętość komór utworzonych przez otwory w bloku cylindrów i tłoki. Co więcej, połowa komór zwiększy swoją objętość, druga połowa zmniejszy się. Dzięki otworom w zamocowanym dnie i rozdzielaczu komory te są naprzemiennie podłączone do przewodów pompy hydraulicznej-silnika hydraulicznego.
W komorze, która zwiększa jej objętość, płyn roboczy pochodzi z przewodu niskiego ciśnienia, skąd jest dostarczany przez pompę uzupełniającą przez jeden z zaworów zwrotnych. Za pomocą obracającego się bloku cylindrów płyn roboczy znajdujący się w komorach jest przenoszony do innego przewodu i wtłaczany do niego za pomocą tłoków, tworząc wysokie ciśnienie. Przez tę linię ciecz dostaje się do komór roboczych silnika hydraulicznego, gdzie jej ciśnienie przekazywane jest na końcowe powierzchnie tłoków, powodując ich ruch w kierunku osiowym i dzięki współpracy pięt tłoków z tarczą sterującą, powoduje obrót bloku cylindrów. Po przejściu komór roboczych silnika hydraulicznego płyn roboczy wypłynie do przewodu niskiego ciśnienia, przez który jego część powróci do pompy hydraulicznej, a nadmiar przepłynie przez suwak i zawór przelewowy do wewnętrznej wnęki silnika hydraulicznego. silnik hydrauliczny. Gdy napęd hydrauliczny jest przeciążony, wysokie ciśnienie w linii pompa hydrauliczna-silnik hydrauliczny może wzrosnąć aż do otwarcia zaworu wysokiego ciśnienia, który przenosi płyn roboczy z linii wysokiego ciśnienia do linii niskiego ciśnienia z pominięciem silnika hydraulicznego.
Wolumetryczny napęd hydrauliczny GST-90 umożliwia ciągłą zmianę przełożenia: na każdy obrót wału silnik hydrauliczny zużywa 89 cm 3 płynu roboczego (bez wycieków). Pompa hydrauliczna może dostarczyć taką ilość płynu roboczego podczas jednego lub kilku obrotów wału napędowego, w zależności od kąta nachylenia podkładki. Dlatego zmieniając przepływ pompy hydraulicznej, można zmienić prędkość maszyn.
Aby zmienić kierunek ruchu maszyny wystarczy przechylić podkładkę w przeciwnym kierunku. Odwracalna pompa hydrauliczna, przy tym samym obrocie wału, zmieni kierunek przepływu płynu roboczego w przewodach pompy hydraulicznej-silnika hydraulicznego na przeciwny (to znaczy przewód niskiego ciśnienia stanie się przewodem wysokiego ciśnienia i linia wysokiego ciśnienia stanie się linią niskiego ciśnienia). Dlatego, aby zmienić kierunek ruchu maszyny, należy obrócić dźwignię rozdzielacza hydraulicznego w przeciwnym kierunku (od położenia neutralnego). Jeśli usuniesz siłę z dźwigni rozdzielacza hydraulicznego, podkładka pod działaniem sprężyn powróci do położenia neutralnego, w którym płaszczyzna znajdującej się w niej podpory stanie się prostopadła do osi wału. Tłoki nie będą poruszać się osiowo. Dopływ płynu roboczego zostanie zatrzymany. Pojazd samobieżny zatrzyma się. W przewodach pompy hydraulicznej-silnika hydraulicznego ciśnienie stanie się takie samo.
Suwak w skrzynce zaworowej pod działaniem sprężyn centrujących przyjmie położenie neutralne, w którym zawór przelewowy nie będzie podłączony do żadnego z przewodów. Cała ciecz dostarczana przez pompę ładującą przepłynie przez zawór bezpieczeństwa do wewnętrznej wnęki pompy hydraulicznej. Z równomiernym ruchem pojazd z własnym napędem w pompie hydraulicznej i silniku hydraulicznym konieczne jest jedynie kompensowanie wycieków, więc znaczna część płynu roboczego dostarczanego przez pompę ładującą będzie zbędna i będzie musiała zostać uwolniona przez zawory. Aby nadmiar tej cieczy wykorzystać do odprowadzenia ciepła, podgrzana ciecz, która przeszła przez silnik hydrauliczny, zostaje wypuszczona przez zawory, a schłodzona ciecz wypuszczona ze zbiornika. W tym celu zawór przelewowy układu uzupełniającego, znajdujący się w skrzynce zaworowej na silniku hydraulicznym, nastawiony jest na nieco niższe ciśnienie niż zawór bezpieczeństwa na obudowie pompy uzupełniającej. Dzięki temu w przypadku przekroczenia ciśnienia w układzie uzupełniającym zawór przelewowy otworzy się i wypuści podgrzaną ciecz wydobywającą się z silnika hydraulicznego. Następnie ciecz z zaworu wpływa do wewnętrznej wnęki urządzenia, skąd jest przesyłana rurociągami drenażowymi przez wymiennik ciepła do zbiornika.
Przekładnia hydrauliczna- całość urządzenia hydrauliczne, umożliwiający podłączenie źródła energii mechanicznej (silnika) za pomocą siłowniki maszyny (koła samochodowe, wrzeciono maszyny itp.). Przekładnia hydrauliczna nazywana jest również przekładnią hydrauliczną. Zazwyczaj w przekładnia hydrauliczna energia przekazywana jest poprzez płyn z pompy do silnika hydraulicznego (turbiny).
W prezentowanym filmie jako łącze wyjściowe zastosowano silnik hydrauliczny translacyjny. Przekładnia hydrostatyczna wykorzystuje obrotowy silnik hydrauliczny, jednak zasada działania nadal opiera się na prawie. W hydrostatycznym napędzie obrotowym dostarczany jest płyn roboczy od pompy do silnika. Jednocześnie, w zależności od objętości roboczej maszyn hydraulicznych, moment obrotowy i prędkość obrotowa wałów może się zmieniać. Przekładnia hydrauliczna ma wszystkie zalety napęd hydrauliczny: wysoka moc przekazywana, możliwość realizacji dużych przełożenia, wdrożenie bezstopniowej regulacji, możliwość przekazania mocy na poruszające się, ruchome elementy maszyny.
Metody sterowania w przekładni hydrostatycznej
Sterowanie prędkością wału wyjściowego w przekładni hydraulicznej odbywa się poprzez zmianę objętości pompy roboczej (sterowanie wolumetryczne) lub poprzez zamontowanie przepustnicy lub regulatora przepływu (sterowanie przepustnicą równoległą i sekwencyjną). Ilustracja przedstawia hydrauliczną przekładnię wyporową o zamkniętym obiegu.
Przekładnia hydrauliczna z zamkniętą pętlą
Przekładnię hydrauliczną można zrealizować poprzez typ zamknięty(obieg zamknięty), w tym przypadku układ hydrauliczny nie posiada zbiornika hydraulicznego podłączonego do atmosfery.
W układach hydraulicznych typu zamkniętego prędkość obrotową wału można regulować poprzez zmianę wydajności pompy. Najczęściej stosowane są jako silniki pomp w przekładniach hydrostatycznych.
Przekładnia hydrauliczna z otwartą pętlą
otwarty zwany system hydrauliczny podłączony do zbiornika komunikującego się z atmosferą, tj. ciśnienie nad wolną powierzchnią płynu roboczego w zbiorniku jest równe ciśnieniu atmosferycznemu. W przekładniach hydraulicznych typu otwartego istnieje możliwość realizacji wolumetrycznego, równoległego i sekwencyjnego sterowania przepustnicą. Poniższa ilustracja przedstawia przekładnię hydrostatyczną z otwartą pętlą.
Gdzie stosuje się przekładnie hydrostatyczne?
Przekładnie hydrostatyczne stosowane w maszynach i mechanizmach, gdzie konieczne jest wykonanie przekładni duże pojemności, wytworzyć wysoki moment obrotowy na wale wyjściowym, przeprowadzić bezstopniową regulację prędkości.
Powszechnie stosowane są przekładnie hydrostatyczne w sprzęcie mobilnym, drogowym, koparkach, spycharkach, transport kolejowy- w lokomotywach spalinowych i maszynach torowych.
Przekładnia hydrodynamiczna
Przekładnie hydrodynamiczne również wykorzystują turbiny do przenoszenia mocy. Działający płyn w przekładniach hydraulicznych zasilany jest z pompy dynamicznej do turbiny. Najczęściej w przekładnia hydrodynamiczna stosuje się pompę łopatkową i koła turbiny, umieszczone bezpośrednio naprzeciw siebie, dzięki czemu ciecz przepływa z koła pompy bezpośrednio do koła turbiny z pominięciem rurociągów. Takie urządzenia łączące pompę i koło turbiny nazywane są sprzęgłami hydraulicznymi i przemiennikami momentu obrotowego, które pomimo pewnych podobnych elementów w konstrukcji mają wiele różnic.
Sprzęgło płynne
Przekładnia hydrodynamiczna, składająca się z pompa i koło turbiny zainstalowane we wspólnej skrzyni korbowej sprzęgło hydrauliczne. Moment na wale wyjściowym sprzęgła hydraulicznego jest równy momentowi włączonemu wał wejściowy, to znaczy sprzęgło płynne nie pozwala na zmianę momentu obrotowego. W przekładni hydraulicznej moc może być przenoszona sprzęgło hydrauliczne, co zapewni płynną pracę, płynny wzrost momentu obrotowego i zmniejszenie obciążeń udarowych.
Przekładni hydrokinetycznej
Przekładnia hydrodynamiczna, która obejmuje koła pompy, turbiny i reaktora, umieszczony w jednej obudowie nazywany jest przemiennikiem momentu obrotowego. Dzięki reaktorowi przekładni hydrokinetycznej umożliwia zmianę momentu obrotowego na wale wyjściowym.
Przekładnia hydrodynamiczna w automatycznej skrzyni biegów
Najbardziej znanym przykładem zastosowania przekładni hydraulicznej jest automatyczna skrzynia biegów w samochodzie, w którym można zamontować sprzęgło hydrokinetyczne lub przemiennik momentu obrotowego. Ze względu na wyższą wydajność przemiennika momentu obrotowego (w porównaniu do sprzęgła hydrokinetycznego) jest on montowany w większości nowoczesne samochody Z automatyczna skrzynia przenoszenie
