گیربکس هیدرواستاتیک هنوز در خودروهای سواری استفاده نشده است زیرا گران است و راندمان آن نسبتا پایین است. اغلب در ماشین آلات و وسایل نقلیه خاص استفاده می شود. در عین حال، درایو هیدرواستاتیک دارای امکانات کاربردی بسیاری است. به ویژه برای انتقال الکترونیکی کنترل شده مناسب است.
اصل انتقال هیدرواستاتیک این است که یک منبع انرژی مکانیکی، مانند یک موتور احتراق داخلی، یک پمپ هیدرولیک را به حرکت در می آورد که روغن موتور هیدرولیک کششی را تامین می کند. هر دوی این گروه ها توسط یک خط لوله فشار بالا، به ویژه، یک خط لوله انعطاف پذیر به هم متصل می شوند. این طراحی دستگاه را ساده می کند ، نیازی به استفاده از چرخ دنده ها ، لولاها ، محورها نیست ، زیرا هر دو گروه واحد را می توان به طور مستقل از یکدیگر قرار داد. قدرت محرکه توسط حجم پمپ هیدرولیک و موتور هیدرولیک تعیین می شود. تغییر نسبت دنده در درایو هیدرواستاتیک بدون پله است، معکوس کردن و مسدود شدن هیدرولیک آن بسیار ساده است.
بر خلاف گیربکس هیدرومکانیکی، که در آن اتصال بین گروه کشش و مبدل گشتاور سفت و سخت است، در یک درایو هیدرواستاتیک، نیروها فقط از طریق یک مایع منتقل می شوند.
به عنوان مثالی از عملکرد هر دو گیربکس، حرکت خودرو با آنها را از طریق یک چین زمین (سد) در نظر بگیرید. هنگام ورود به سد، خودرویی با گیربکس هیدرومکانیکی رخ می دهد که در نتیجه با سرعت ثابت، سرعت خودرو کاهش می یابد. هنگام پایین آمدن از بالای سد، موتور شروع به کار به عنوان ترمز می کند، اما جهت لغزش مبدل گشتاور برعکس می شود و از آنجایی که مبدل گشتاور در این جهت لغزش خاصیت ترمز ضعیفی دارد، خودرو شتاب می گیرد.
در گیربکس هیدرواستاتیک، هنگام پایین آمدن از بالای سد، موتور هیدرولیک به عنوان یک پمپ عمل می کند و روغن در خط لوله اتصال موتور هیدرولیک به پمپ باقی می ماند. اتصال هر دو گروه درایو از طریق یک سیال تحت فشار انجام می شود که دارای درجه سفتی برابر با کشش شفت ها، کلاچ ها و چرخ دنده ها در یک انتقال مکانیکی معمولی است. بنابراین در هنگام فرود از سد شتابی برای خودرو وجود نخواهد داشت. گیربکس هیدرواستاتیک به ویژه برای وسایل نقلیه خارج از جاده مناسب است.
اصل درایو هیدرواستاتیک در شکل نشان داده شده است. 1. محرک پمپ هیدرولیک 3 از موتور احتراق داخلی از طریق شفت 1 و صفحه swash انجام می شود و رگولاتور 2 زاویه شیب این واشر را کنترل می کند که باعث تغییر منبع سیال توسط پمپ هیدرولیک می شود. در مورد نشان داده شده در شکل. 1 واشر به صورت صلب و عمود بر محور شفت 1 نصب شده و به جای آن محفظه پمپ 3 در محفظه 4 کج شده است. روغن از پمپ هیدرولیک از طریق خط لوله 6 به موتور هیدرولیک 5 که حجم ثابتی دارد تامین می شود و از آن دوباره از طریق خط لوله 7 به پمپ باز می گردد.
اگر پمپ هیدرولیک 3 به صورت هم محور با شفت 1 قرار گیرد، در این صورت جریان روغن به آنها برابر با صفر است و موتور هیدرولیک در این حالت مسدود می شود. اگر پمپ به سمت پایین کج شود، روغن را در خط لوله 7 تامین می کند و از طریق خط لوله 6 به پمپ باز می گردد. با سرعت شافت ثابت 1 که به عنوان مثال توسط یک رگولاتور دیزل ارائه می شود، سرعت و جهت خودرو فقط با یک دکمه تنظیم کننده کنترل می شود.
در یک درایو هیدرواستاتیک می توان از چندین طرح کنترل استفاده کرد:
- پمپ و موتور دارای حجم های تنظیم نشده هستند. در این مورد، ما در مورد یک "شفت هیدرولیک" صحبت می کنیم، نسبت دنده ثابت است و به نسبت حجم پمپ و موتور بستگی دارد. چنین انتقالی برای استفاده در خودرو غیرقابل قبول است.
- پمپ قابل تنظیم است و موتور دارای حجم تنظیم نشده است. این روش اغلب در وسایل نقلیه استفاده می شود، زیرا طیف وسیعی از مقررات را با طراحی نسبتاً ساده ارائه می دهد.
- پمپ دارای تنظیم نشده است و موتور دارای حجم قابل تنظیم است. این طرح برای رانندگی ماشین غیرقابل قبول است، زیرا نمی توان از آن برای ترمز خودرو از طریق گیربکس استفاده کرد.
- پمپ و موتور دارای حجم قابل تنظیم هستند. چنین طرحی بهترین امکانات کنترلی را فراهم می کند، اما بسیار پیچیده است.
استفاده از گیربکس هیدرواستاتیک به شما امکان می دهد قدرت خروجی را تا زمانی که شفت خروجی متوقف شود تنظیم کنید. در این حالت، حتی در یک سراشیبی شیب دار، می توانید با حرکت دادن دسته رگولاتور به حالت صفر، خودرو را متوقف کنید. در این حالت گیربکس به صورت هیدرولیکی قفل می شود و نیازی به ترمزگیری نیست. برای حرکت دادن ماشین کافیست دسته را به جلو یا عقب ببرید. اگر از چندین موتور هیدرولیک در انتقال استفاده شود، با تنظیم مناسب آنها می توان به اجرای عملیات دیفرانسیل یا مسدود شدن آن دست یافت.
یک گیربکس هیدرواستاتیک فاقد تعدادی واحد است، به عنوان مثال، گیربکس، کلاچ، شفت کاردان با لولا، دنده اصلی و غیره. تجهیزات هیدرولیک همه موارد فوق، اول از همه، به وسایل نقلیه خاص و وسایل تکنولوژیکی اشاره دارد. در عین حال، از نظر صرفه جویی در انرژی، انتقال هیدرواستاتیک مزایای زیادی دارد، به عنوان مثال در کاربردهای اتوبوس.
قبلاً در مورد مصلحت ذخیره انرژی و افزایش انرژی حاصل از آن در زمانی که موتور با سرعت ثابت در منطقه بهینه مشخصه خود کار می کند و سرعت آن در هنگام تعویض دنده یا تغییر سرعت خودرو تغییر نمی کند ، در بالا ذکر شد. همچنین توجه شد که جرم های دوار متصل به چرخ های محرک باید تا حد امکان کوچک باشند. آنها همچنین در مورد مزایای یک درایو هیبریدی صحبت کردند، زمانی که حداکثر قدرت موتور در هنگام شتاب استفاده می شود و همچنین قدرت ذخیره شده در باتری. تمام این مزایا را می توان به راحتی در یک درایو هیدرواستاتیک اجرا کرد اگر یک انباشته فشار بالا در سیستم آن قرار داده شود.
نمودار چنین سیستمی در شکل نشان داده شده است. 2. پمپ جابجایی ثابت 2 که توسط موتور 1 هدایت می شود، روغن را به باتری 3 می رساند. اگر آکومولاتور پر باشد، تنظیم کننده فشار 4 یک ضربه به رگولاتور الکترونیکی 5 می فرستد تا موتور را متوقف کند. از اکومولاتور، روغن تحت فشار از طریق دستگاه کنترل مرکزی 6 به موتور هیدرولیک 7 وارد می شود و از آن به مخزن روغن 8 تخلیه می شود که مجدداً توسط پمپ از آن گرفته می شود. باتری دارای شاخه 9 است که برای تامین انرژی تجهیزات اضافی خودرو طراحی شده است.
در یک درایو هیدرواستاتیک می توان از جهت معکوس جریان سیال برای ترمز خودرو استفاده کرد. در این حالت موتور هیدرولیک روغن را از مخزن گرفته و تحت فشار به باتری می رساند. به این ترتیب می توان انرژی ترمز را برای استفاده بیشتر ذخیره کرد. عیب همه باتری ها این است که هر یک از آنها (مایع، اینرسی یا الکتریکی) ظرفیت محدودی دارند و در صورت شارژ شدن باتری دیگر نمی توانند انرژی ذخیره کنند و مازاد آن باید تخلیه شود (مثلا تبدیل به گرما). به همان ترتیب، مانند یک ماشین بدون ذخیره انرژی. در مورد درایو هیدرواستاتیک، این مشکل با استفاده از شیر کاهنده فشار 10 حل می شود که با پر شدن باتری، روغن را به داخل مخزن دور می زند.
در اتوبوس‌های شاتل شهری، به لطف انباشت انرژی ترمز و امکان شارژ باتری مایع در هنگام توقف، می‌توان موتور را روی توان کمتری تنظیم کرد و در عین حال اطمینان حاصل کرد که هنگام شتاب اتوبوس، شتاب‌های لازم حفظ می‌شود. چنین طرح محرکی امکان اجرای اقتصادی حرکت در چرخه شهری را که قبلاً در شکل 1 توضیح داده شده و نشان داده شده است را ممکن می سازد. 6 در مقاله
درایو هیدرواستاتیک را می توان به راحتی با چرخ دنده های معمولی ترکیب کرد. به عنوان مثال، انتقال ترکیبی یک خودرو را در نظر بگیرید. روی انجیر شکل 3 نموداری از چنین انتقالی را از چرخ فلایویل موتور 1 تا گیربکس محرک نهایی 2 نشان می دهد. گشتاور از طریق چرخ دنده های 3 و 4 به پمپ پیستونی 6 با حجم ثابت اعمال می شود. نسبت دنده دنده استوانه ای مطابق با دنده های IV-V یک گیربکس دستی معمولی است. هنگام چرخش، پمپ شروع به عرضه روغن به موتور هیدرولیک کششی 9 با حجم قابل تنظیم می کند. صفحه سواش 7 موتور هیدرولیک به درپوش 8 محفظه جعبه دنده و محفظه موتور هیدرولیک 9 به محور محرک 5 درایو نهایی 2 وصل شده است.
هنگامی که خودرو شتاب می گیرد، واشر هیدرولیک موتور بیشترین زاویه شیب را دارد و روغن پمپ شده توسط پمپ یک لحظه بزرگ روی شفت ایجاد می کند. علاوه بر این ممان راکتیو پمپ نیز بر روی شفت اثر می گذارد. با شتاب گرفتن خودرو، شیب واشر کاهش می یابد، بنابراین، گشتاور از محفظه موتور هیدرولیک روی شفت نیز کاهش می یابد، اما فشار روغن عرضه شده توسط پمپ افزایش می یابد و در نتیجه ممان راکتیو این پمپ نیز افزایش می یابد. افزایش.
هنگامی که زاویه شیب واشر به 0 درجه کاهش می یابد، پمپ به صورت هیدرولیکی مسدود می شود و انتقال گشتاور از چرخ فلایویل به دنده اصلی فقط توسط یک جفت چرخ دنده انجام می شود. درایو هیدرواستاتیک غیرفعال خواهد شد. این کار راندمان کل انتقال را بهبود می بخشد، زیرا موتور هیدرولیک و پمپ غیرفعال می شوند و در موقعیت قفل شده با شفت با راندمان یک می چرخند. علاوه بر این، سایش و سر و صدای واحدهای هیدرولیک از بین می رود. این مثال یکی از بسیاری از مواردی است که امکان استفاده از درایو هیدرواستاتیک را نشان می دهد. جرم و ابعاد انتقال هیدرواستاتیک با حداکثر فشار سیال تعیین می شود که اکنون به 50 مگاپاسکال رسیده است.
هیدرولیک، درایو هیدرولیک / پمپ، موتور هیدرولیک / گیربکس هیدرولیک چیست
انتقال هیدرولیک- مجموعه ای از دستگاه های هیدرولیک که به شما امکان می دهد منبع انرژی مکانیکی (موتور) را با محرک های دستگاه (چرخ های ماشین، دوک ماشین و غیره) متصل کنید.. به گیربکس هیدرولیک، انتقال هیدرولیک نیز گفته می شود. به عنوان یک قاعده، در یک انتقال هیدرولیک، انرژی از طریق یک سیال از یک پمپ به یک موتور هیدرولیک (توربین) منتقل می شود.
بسته به نوع پمپ و موتور (توربین) وجود دارد انتقال هیدرواستاتیک و هیدرودینامیکی.
انتقال هیدرواستاتیک
انتقال هیدرواستاتیک یک درایو هیدرولیک حجمی است.
در ویدئوی ارائه شده از موتور هیدرولیک انتقالی به عنوان لینک خروجی استفاده شده است. گیربکس هیدرواستاتیک از یک موتور هیدرولیک با حرکت چرخشی استفاده می کند، اما اصل کار هنوز بر اساس قانون اهرم هیدرولیک است. در یک درایو هیدرواستاتیک دوار، سیال کار تامین می شود از پمپ به موتور. در این حالت بسته به حجم کار ماشین های هیدرولیک، گشتاور و فرکانس چرخش شفت ها می تواند تغییر کند. انتقال هیدرولیکتمام مزایای یک درایو هیدرولیک را دارد: قدرت انتقالی بالا، امکان اجرای ضرایب دنده بزرگ، اجرای تنظیم بدون پله، امکان انتقال نیرو به متحرک، عناصر متحرک دستگاه.
روشهای تنظیم در انتقال هیدرواستاتیک
کنترل سرعت شفت خروجی در گیربکس هیدرولیک را می توان با تغییر حجم پمپ کار (کنترل حجمی)، یا با نصب دریچه گاز یا کنترل کننده جریان (کنترل دریچه گاز موازی و متوالی) انجام داد.
تصویر یک گیربکس هیدرولیک با کنترل حجم حلقه بسته را نشان می دهد.
گیربکس هیدرولیک حلقه بسته
انتقال هیدرولیک را می توان با توجه به نوع بسته(مدار بسته)، در این حالت هیچ مخزن هیدرولیک متصل به جو در سیستم هیدرولیک وجود ندارد.
در سیستم های هیدرولیک نوع بسته می توان سرعت چرخش شفت موتور هیدرولیک را با تغییر حجم کاری پمپ کنترل کرد. ماشین های پیستونی محوری اغلب به عنوان موتور پمپ در انتقال هیدرواستاتیک استفاده می شوند.
گیربکس هیدرولیک حلقه باز
باز کنسیستم هیدرولیک متصل به مخزن که با جو ارتباط دارد، یعنی. فشار بالای سطح آزاد سیال عامل در مخزن برابر با فشار اتمسفر است. در گیربکس های هیدرولیک نوع باز، امکان اجرای کنترل حجمی، موازی و ترتیبی دریچه گاز وجود دارد. شکل زیر یک انتقال هیدرواستاتیکی حلقه باز را نشان می دهد.
انتقال هیدرواستاتیک در کجا استفاده می شود؟
گیربکس های هیدرواستاتیک در ماشین ها و مکانیزم هایی استفاده می شود که در آن لازم است انتقال قدرت های بزرگ، ایجاد گشتاور بالا در شفت خروجی، برای انجام کنترل سرعت بدون پله انجام شود.
انتقال هیدرواستاتیک به طور گسترده ای مورد استفاده قرار می گیرددر موبایل، تجهیزات راهسازی، بیل مکانیکی، بولدوزر، در حمل و نقل ریلی - در لوکوموتیوهای دیزلی و ماشین آلات مسیر.
انتقال هیدرودینامیکی
گیربکس های هیدرودینامیکی از پمپ ها و توربین های دینامیکی برای انتقال نیرو استفاده می کنند. سیال هیدرولیک در گیربکس های هیدرولیک از پمپ دینامیک به توربین تامین می شود. اغلب در انتقال هیدرودینامیکی از پمپ پدال و چرخ های توربین استفاده می شود که مستقیماً در مقابل یکدیگر قرار دارند، به طوری که سیال از چرخ پمپ مستقیماً به چرخ توربین جریان می یابد و خطوط لوله را دور می زند. چنین دستگاه هایی که چرخ های پمپ و توربین را با هم ترکیب می کنند، کوپلینگ سیال و مبدل گشتاور نامیده می شوند که با وجود برخی عناصر مشابه در طراحی، تعدادی تفاوت دارند.
جفت مایع
انتقال هیدرودینامیکی متشکل از پمپ و چرخ توربیننصب شده در یک میل لنگ معمولی نامیده می شود جفت مایع. ممان شافت خروجی کلاچ هیدرولیک برابر با ممان شفت ورودی است، یعنی کلاچ هیدرولیک اجازه تغییر گشتاور را نمی دهد. در یک گیربکس هیدرولیک، قدرت را می توان از طریق یک کلاچ هیدرولیک منتقل کرد، که عملکرد روان، افزایش صاف در گشتاور و کاهش بارهای ضربه را فراهم می کند.
مبدل گشتاور
انتقال هیدرودینامیکی که شامل چرخ های پمپ، توربین و راکتورکه در یک محفظه قرار می گیرد مبدل گشتاور نامیده می شود. با تشکر از راکتور مبدل گشتاوربه شما امکان می دهد گشتاور روی شفت خروجی را تغییر دهید.
انتقال هیدرودینامیک در گیربکس اتوماتیک
معروف ترین نمونه کاربرد انتقال هیدرولیک است گیربکس اتوماتیک ماشین، که در آن کوپلینگ سیال یا مبدل گشتاور قابل نصب است.
به دلیل راندمان بالاتر مبدل گشتاور (در مقایسه با کوپلینگ سیال)، روی اکثر خودروهای مدرن با گیربکس اتوماتیک نصب می شود.
Stroy-Tekhnika.ru
ماشین آلات و تجهیزات ساختمانی، کتاب مرجع
انتقال هیدرواستاتیک
بهدسته بندی:
مینی تراکتور
انتقال هیدرواستاتیک
طرح های در نظر گرفته شده گیربکس های مینی تراکتورها تغییر تدریجی در سرعت و کشش آنها را فراهم می کند. برای استفاده کاملتر از قابلیت های کششی، به ویژه میکروتراکتورها و میکرولودرها، استفاده از دنده های متغیر پیوسته و در درجه اول انتقال هیدرواستاتیک بسیار مورد توجه است. چنین انتقالی دارای مزایای زیر است:
1) فشردگی بالا با وزن کم و ابعاد کلی که با نبود کامل یا استفاده از تعداد کمتری شفت، چرخ دنده، کوپلینگ و سایر عناصر مکانیکی توضیح داده می شود. از نظر جرم در واحد قدرت، انتقال هیدرولیک یک مینی تراکتور متناسب است و در فشارهای عملیاتی بالا از انتقال سرعت مکانیکی (8-10 کیلوگرم / کیلووات برای انتقال سرعت مکانیکی و 6-10 کیلوگرم / کیلو وات) فراتر می رود. برای انتقال هیدرولیک مینی تراکتورها)؛
2) امکان اجرای نسبت های دنده بزرگ با تنظیم حجمی.
3) اینرسی کم، ارائه خواص دینامیکی خوب ماشین ها؛ گنجاندن و معکوس کردن بدنه های کاری را می توان برای کسری از ثانیه انجام داد که منجر به افزایش بهره وری واحد کشاورزی می شود.
4) کنترل سرعت بدون پله و اتوماسیون کنترل ساده که شرایط کاری راننده را بهبود می بخشد.
5) چیدمان مستقل واحدهای انتقال، که امکان قرار دادن آنها را به بهترین شکل روی دستگاه امکان پذیر می کند: یک مینی تراکتور با گیربکس هیدرولیک را می توان از نظر هدف عملکردی آن به منطقی ترین روش ترتیب داد.
6) خواص حفاظتی بالای گیربکس، یعنی محافظت قابل اعتماد در برابر بارهای اضافی موتور اصلی و سیستم محرک قطعات کار به دلیل نصب دریچه های ایمنی و سرریز.
معایب انتقال هیدرواستاتیک عبارتند از: راندمان پایین تر از انتقال مکانیکی. هزینه بالاتر و نیاز به استفاده از سیالات کاری با کیفیت با درجه خلوص بالا. با این حال، استفاده از واحدهای مونتاژ یکپارچه (پمپ ها، موتورهای هیدرولیک، سیلندرهای هیدرولیک و غیره)، سازماندهی تولید انبوه آنها با استفاده از فناوری مدرن خودکار، می تواند هزینه انتقال هیدرواستاتیک را کاهش دهد. بنابراین، اکنون انتقال فزاینده ای به تولید انبوه تراکتورهایی با انتقال هیدرواستاتیک و بالاتر از همه تراکتورهای باغی، طراحی شده برای کار با بدنه های فعال ماشین های کشاورزی وجود دارد.
بیش از 15 سال است که انتقال میکروتراکتورها هم از ساده ترین طرح های انتقال هیدرواستاتیک با ماشین های هیدرولیک غیرقابل تنظیم و کنترل سرعت دریچه گاز و هم از گیربکس های مدرن با تنظیم حجمی استفاده می کنند. پمپ نوع دنده ای با جابجایی ثابت (تغذیه غیرقابل تنظیم) مستقیماً به موتور دیزل میکروتراکتور متصل می شود. به عنوان یک موتور هیدرولیک، جایی که جریان روغن تزریق شده توسط پمپ از طریق دستگاه کنترل توزیع کننده سوپاپ عبور می کند، از یک ماشین هیدرولیک تک پیچ (دوار) با طرح اصلی استفاده می شود. ماشین‌های هیدرولیک اسکرو با ماشین‌های دنده‌ای مقایسه می‌شوند، زیرا آنها تقریباً فقدان کامل ضربان جریان هیدرولیک را ارائه می‌دهند، اندازه کوچکی در نرخ‌های تغذیه بالا دارند و علاوه بر این، در عملکرد بی‌صدا هستند. موتورهای هیدرولیک پیچ برای کوچک
اندازه ها قادر به ایجاد گشتاورهای بالا در سرعت های پایین و سرعت های بالا در بارهای کم هستند. با این حال، ماشین های هیدرولیک پیچ در حال حاضر به دلیل راندمان پایین و نیازهای بالا برای دقت ساخت، به طور گسترده مورد استفاده قرار نمی گیرند.
موتور هیدرولیک از طریق یک گیربکس دو مرحله ای به محور عقب میکروتراکتور متصل می شود. گیربکس دو حالت حرکت دستگاه را فراهم می کند: حمل و نقل و کار. در هر یک از حالت ها، سرعت میکروتراکتور از 0 تا حداکثر با کمک یک اهرم بی نهایت متغیر است که برای معکوس کردن ماشین نیز کار می کند.
هنگام دور کردن اهرم از موقعیت خنثی، میکروتراکتور سرعت را افزایش می دهد، به جلو حرکت می کند، هنگام چرخش در جهت مخالف، حرکت معکوس ارائه می شود.
هنگامی که اهرم در وضعیت خنثی قرار می گیرد، هیچ روغنی وارد خطوط لوله و در نتیجه موتور هیدرولیک نمی شود. روغن از دستگاه کنترل مستقیماً به خط لوله و سپس به خنک کننده روغن، مخزن روغن با فیلتر ارسال می شود و سپس از طریق خط لوله به پمپ باز می گردد. هنگامی که اهرم در حالت خنثی است، چرخ های محرک میکروتراکتور نمی چرخند، زیرا موتور هیدرولیک خاموش است. هنگامی که اهرم در جهت مخالف چرخانده می شود، بای پس روغن در دستگاه کنترل متوقف می شود و جهت جریان آن در خطوط لوله برعکس می شود. این مربوط به چرخش معکوس موتور هیدرولیک و در نتیجه حرکت میکروتراکتور به صورت معکوس است.
در میکروتراکتورهای Bolens-Husky (Bolens-Husky، ایالات متحده آمریکا)، یک پدال پایی دو کنسولی برای کنترل انتقال هیدرواستاتیک استفاده می شود. در این حالت، فشار دادن پدال با انگشت پا مربوط به حرکت میکروتراکتور به جلو (موقعیت P) و حرکت پاشنه به عقب است. موقعیت ثابت وسط H خنثی است و با افزایش زاویه پدال از حالت خنثی، سرعت ماشین (به جلو و عقب) افزایش می یابد.
ظاهر محور محرک عقب میکروتراکتور Case با روکش باز گیربکس دو مرحله ای، همراه با دنده اصلی و ترمز انتقال. روی میل لنگ ترکیبی محور عقب، روکش های محور چپ و راست در هر دو طرف ثابت شده است که در انتهای آن فلنج های نصب چرخ وجود دارد. یک موتور هیدرولیک در جلوی دیواره سمت چپ میل لنگ تعبیه شده است که شفت خروجی آن به شفت ورودی گیربکس متصل است. در انتهای داخلی نیم محورها چرخ دنده های خار نیمه محوری با دندانه های مستقیم درگیر با دندانه های چرخ دنده گیربکس وجود دارد. بین چرخ دنده ها مکانیزمی برای مسدود کردن نیمه محورها بین خود وجود دارد. تغییر حالت های عملیات انتقال هیدرومبادله (دنده ها در جعبه دنده) از مکانیزمی انجام می شود که به شما امکان می دهد یا حالت کار را با درگیر کردن چرخ دنده ها یا حالت حمل و نقل را با درگیر کردن چرخ دنده ها تنظیم کنید. هنگام تعویض روغن، میل لنگ ترکیبی از طریق یک سوراخ تخلیه که توسط یک پلاگین بسته شده است، تخلیه می شود.
این سیستم مبتنی بر یک پمپ قابل تنظیم و یک موتور هیدرولیک غیرقابل تنظیم است. پمپ و موتور هیدرولیک - نوع پیستونی محوری. پمپ سیال را از طریق خطوط لوله اصلی به موتور هیدرولیک می رساند. فشار در خط تخلیه توسط یک سیستم آرایشی متشکل از یک پمپ کمکی، یک فیلتر، یک شیر سرریز و شیرهای چک حفظ می شود. پمپ سیال را از مخزن هیدرولیک می کشد. فشار در خط فشار توسط شیرهای ایمنی محدود می شود. هنگامی که دنده معکوس می شود، خط تخلیه به فشار تبدیل می شود (و بالعکس)، بنابراین دو شیر چک و دو شیر اطمینان نصب می شود. ماشین های هیدرولیک پیستونی محوری با انتقال قدرت برابر در مقایسه با سایر ماشین های هیدرولیک فشرده ترین هستند. بدنه های کاری آنها یک لحظه اینرسی کوچک دارند.
طراحی موتور هیدرولیک و ماشین هیدرولیک پیستون محوری در شکل نشان داده شده است. 4.20. یک گیربکس هیدرولیک مشابه به ویژه در میکرولودرهای Bobket نصب شده است. دیزل میکرولودر پمپ های آرایشی اصلی و کمکی را به حرکت در می آورد (پمپ کمکی می تواند دنده ای باشد). مایع حاصل از پمپ تحت فشار از طریق خط از طریق شیرهای ایمنی به موتورهای هیدرولیک جریان می یابد.
که از طریق چرخ دنده های کاهش، چرخ زنجیر محرک (در نمودار نشان داده نشده است)، و از آنها چرخ های محرک. پمپ آرایش مایع را از مخزن به فیلتر می رساند.
نمودار هیدرولیک شماتیک
ماشین های هیدرولیک پیستونی محوری برگشت پذیر (موتور پمپ) دو نوع هستند: با دیسک شیبدار و با بلوک شیبدار. به
پیستون ها روی انتهای دیسک قرار می گیرند که می توانند حول یک محور بچرخند. برای نیم چرخش شفت، پیستون در یک جهت حرکت می کند تا یک حرکت کامل داشته باشد. سیال کار از موتورهای هیدرولیک (از طریق خط مکش) وارد سیلندرها می شود. در طول نیم دور بعدی شفت، مایع توسط پیستون ها به داخل خط فشار به سمت موتورهای هیدرولیک رانده می شود. پمپ آرایش نشتی های جمع شده در مخزن را دوباره پر می کند.
با تغییر زاویه p شیب دیسک، عملکرد پمپ با سرعت شفت ثابت تغییر می کند. هنگامی که دیسک در وضعیت عمودی قرار دارد، پمپ هیدرولیک مایع را پمپ نمی کند (حالت بیکار آن). هنگامی که دیسک در جهت دیگر از موقعیت عمودی کج می شود، جهت جریان سیال برعکس تغییر می کند: خط به فشار و خط تبدیل به مکش می شود. میکرولودر معکوس می شود. اتصال موازی موتورهای هیدرولیک سمت چپ و راست میکرولودر به پمپ به انتقال خاصیت دیفرانسیل می دهد و کنترل جداگانه دیسک های شیب دار موتورهای هیدرولیک امکان تغییر سرعت نسبی آنها را تا حد امکان فراهم می کند. چرخش چرخ های یک طرف در جهت مخالف.
در ماشین های دارای بلوک شیبدار، محور چرخش به محور چرخش محور محرک با زاویه p متمایل است. شفت و بلوک به دلیل استفاده از چرخ دنده کاردان به طور همزمان می چرخند. حرکت حرکتی پیستون با زاویه p متناسب است. در p = 0، حرکت پیستون صفر است. بلوک سیلندر توسط یک سروو هیدرولیک کج می شود.
یک ماشین هیدرولیک برگشت پذیر (پمپ-موتور) شامل یک واحد پمپاژ است که در داخل محفظه نصب شده است. کیس با روکش های جلو و پشت بسته می شود. اتصالات با حلقه های لاستیکی مهر و موم شده اند.
واحد پمپاژ دستگاه هیدرولیک در محفظه نصب شده و با حلقه های نگهدارنده ثابت می شود. این شامل یک محور محرک چرخان در یاتاقان ها و هفت پیستون با میله های اتصال، یک بلوک سیلندر است که در مرکز یک توزیع کننده کروی و یک پین مرکزی قرار دارد. پیستون ها روی میله های اتصال غلت می شوند و در سیلندرهای بلوک نصب می شوند. میله های اتصال در سوکت های کروی فلنج محور محرک ثابت می شوند.
بلوک سیلندر، همراه با سنبله مرکزی، با زاویه 25 درجه نسبت به محور محور محرک منحرف می شود، بنابراین، هنگامی که بلوک و محور محرک به طور همزمان می چرخند، پیستون ها در سیلندرها متقابل می شوند و به داخل می مکند و مجبور می شوند. سیال کار از طریق کانال های موجود در توزیع کننده (هنگام کار در حالت پمپ). توزیع کننده نسبت به پوشش عقب با پین ثابت و ثابت می شود. کانال های توزیع کننده با کانال های کاور منطبق است.
برای یک دور چرخش محور محرک، هر پیستون یک حرکت دوبل انجام می دهد، در حالی که پیستون که از بلوک خارج می شود، سیال کار را می مکد و هنگام حرکت در جهت مخالف، آن را جابه جا می کند. مقدار سیال کاری پمپ شده توسط پمپ (جریان پمپ) به سرعت محور محرک بستگی دارد.
هنگامی که ماشین هیدرولیک در حالت موتور هیدرولیک کار می کند، سیال از سیستم هیدرولیک از طریق کانال های موجود در پوشش و توزیع کننده به اتاق های کار بلوک سیلندر جریان می یابد. فشار سیال روی پیستون ها از طریق میله های اتصال به فلنج محور محرک منتقل می شود. در نقطه تماس شاتون با شفت، اجزای محوری و مماسی نیروی فشار بوجود می آیند. جزء محوری توسط یاتاقان های تماس زاویه ای درک می شود و جزء مماسی یک گشتاور روی شفت ایجاد می کند. گشتاور متناسب با جابجایی و فشار موتور هیدرولیک است. هنگام تغییر مقدار سیال کار یا جهت تغذیه آن، فرکانس و جهت چرخش شفت موتور هیدرولیک تغییر می کند.
ماشین‌های هیدرولیک پیستون محوری برای فشارهای اسمی و حداکثر (تا 32 مگاپاسکال) طراحی شده‌اند، بنابراین محتوای فلزی خاص پایینی دارند (تا 0.4 کیلوگرم بر کیلووات). راندمان کلی بسیار بالا است (تا 0.92) و هنگامی که ویسکوزیته سیال کار به 10 میلی متر مربع در ثانیه کاهش می یابد حفظ می شود. معایب ماشین های هیدرولیک پیستون محوری، الزامات بالا برای خلوص سیال کار و دقت در ساخت گروه سیلندر پیستون است.
بهدسته بندی: – مینی تراکتور
صفحه اصلی → دایرکتوری → مقالات → انجمن
www.tm-magazin,ru 7
برنج. شکل 2. ماشین "الیت" طراحی شده توسط V. S. Mironov. 3. درایو پمپ هیدرولیک پیشرو توسط شفت کاردان از موتور
مخروط ها، به طوری که نسبت دنده به طور تدریجی تغییر می کند، که در اولین ماشین روسی چنین نبود. این برای قهرمان ما کافی نبود. او تصمیم گرفت یک ماشین اتوماتیک اختراع کند که به آرامی نسبت دنده گیربکس را بسته به سرعت میل لنگ موتور تغییر می دهد و دیفرانسیل را رها می کند.
میرونوف ایده ای را که به سختی به دست آمده بود روی نقاشی نشان داد (شکل 1). با توجه به برنامه او، موتور از طریق مفصل شیاردار جهانی و معکوس (مکانیسمی که در صورت لزوم، جهت چرخش را به عکس تغییر می دهد) باید محور محرک تسمه درایو را بچرخاند. یک قرقره ثابت روی آن ثابت است و یک قرقره متحرک در امتداد آن حرکت می کند. در دورهای پایین موتور، قرقره ها از هم جدا می شوند، تسمه به آنها برخورد نمی کند و بنابراین نمی چرخد. با افزایش دور موتور، مکانیسم گریز از مرکز، قرقره ها را به هم نزدیک می کند و تسمه را به شعاع چرخش بیشتری می فشارد. به همین دلیل، تسمه کشیده می شود، قرقره های رانده شده را می چرخاند و چرخ ها را از طریق شفت محور می چرخانند. کشش تسمه آن را با شعاع چرخش کمتری بین قرقره‌های محرک جابه‌جا می‌کند، در حالی که فاصله بین محورهای متغیر را افزایش می‌دهد. برای حفظ کشش تسمه، فنر معکوس را در امتداد راهنماها جابجا می کند. این باعث کاهش ضریب دنده و افزایش سرعت خودرو می شود.
هنگامی که این ایده ویژگی های واقعی را به دست آورد، ولادیمیر درخواستی برای یک اختراع آماده کرد و آن را به موسسه تحقیقاتی اطلاعات ثبت اختراع (VNIIPI) کمیته دولتی اختراعات و اکتشافات اتحاد جماهیر شوروی ارسال کرد، جایی که در 29 دسامبر 1980، اولویت او برای اختراع ثبت شد به زودی گواهی حق چاپ به شماره 937839 "انتقال قدرت بدون پله برای وسایل نقلیه" برای او صادر شد. میرونوف مجبور شد اختراع خود را آزمایش کند، برای این کار او تصمیم گرفت با دستان خود ماشینی بسازد و در آغاز سال 1983 ماشین "بهار" ("TM" شماره 8، 1983) را ساخت. در واریاتور غیر تسمه V: یک عدد برای هر چرخ._
با توجه به اینکه گشتاور تقریباً به طور مساوی بین چرخ های محرک توزیع می شود ، خودرو لغزش نکرد. هنگام پیچیدن، تسمه ها کمی لیز خوردند و دیفرانسیل را با این جایگزین کردند. همه اینها به راننده اجازه می داد احساس کند
از حرکت لذت ببرید ماشین به سرعت شتاب گرفت، هم روی آسفالت و هم در جاده خاکی به خوبی پیش رفت و طراح را خوشحال کرد. یک نقطه ضعف در آن وجود داشت: کمربندها. در ابتدا لازم بود آنهایی که از کمباین ها به دست می آمد کوتاه شوند، اما به دلیل اتصالات، مدت زیادی کار نمی کردند. شخصی پیشنهاد کرد: "با سازنده تماس بگیرید." و چی؟ سفر به کارخانه محصولات لاستیکی در شهر بیلا تسرکوا اوکراین موفقیت آمیز بود.
مدیر شرکت V.M. بسکپینسکی گوش داد و بلافاصله دستور داد 14 جفت کمربند با توجه به اندازه معین بسازند. آنها این کار را کردند و به صورت رایگان! ولادیمیر آنها را به خانه آورد ، آنها را نصب کرد ، چیزی را تنظیم کرد و بدون خرابی رانندگی کرد و مرتباً هر 70 هزار کیلومتر هر دو را یکباره تعویض کرد. او با آنها در همه جا حرکت کرد و در 9 مسابقه موتوری "خانگی" اتحادیه شرکت کرد و بیش از 10 هزار کیلومتر را در آنها رانندگی کرد. این خودرو با موتور VAZ-21011 به راحتی سرعت یکنواختی را در ستون نگه می داشت ، تا 145 کیلومتر در ساعت شتاب می گرفت ، در جاده کثیف یا برفی نمی لغزید. و همه اینها به لطف استفاده از آن است
گیربکس تسمه V.
میرونوف می خواست تا حد امکان از اختراع او استفاده کنند. او حتی سوار "بهار" در مسکو شد، مدیر فنی VAZ V.M. آکویف و طراح ارشد G. Mirzoev. دوست داشت! با تشکر از این، در سال 1984، یک نمونه اولیه در VAZ بر اساس مدل VAZ-2107 ساخته شد. کار به خوبی پیش رفت. قرار بود با انتقال میرونوف، آزمایش نمونه اولیه به پایان برسد و نمونه اولیه جدیدی طراحی شود. با این حال، در بحبوحه کارهای مقدماتی، آکوف درگذشت و میر-زویف علاقه خود را به تازگی از دست داد. او گزارش های آزمایش را به ولادیمیر نشان نداد،
سیلاپی به مسئول صنعت خودرو I.V. کوروفکین، و دوباره او را فرستاد تا خود را برای میرزوف توضیح دهد.
قهرمان ما که مستعد ناامیدی نیست، در "بهار" به همه جا سفر کرد و خواص شگفت انگیز آن را کشف کرد. بنابراین، با رها کردن آرام پدال گاز، می توان موتور را کاهش داد و سرعت را به پنج یا حتی سه کیلومتر در ساعت کاهش داد. و هنگامی که معکوس را روشن می کنید، سرعت آن بسیار سریعتر کاهش می یابد. به همین دلیل او فقط در سرعت کم از ترمز کفشی استفاده کرد تا کاملاً خودرو را متوقف کند. میرونوف با پیمودن بیش از 250 هزار کیلومتر در وسنا، لنت های ترمز را تغییر نداد. واقعیتی باورنکردنی برای یک ماشین
قهرمان ما توسط ایده های دیگری تسخیر شده بود. یکی از آنها: تمام چرخ محرک، هر دو تسمه محرک و هیدرولیک. و او شروع به ایجاد یک ماشین جدید کرد که می خواست این و سایر راه حل های فنی را که به او علاقه مند بود به طور مستقل آزمایش کند. برای او قرار بود یک ماشین آزمایشی، نوعی ماکت، اما با مشخصات سرعت خوب باشد. ولادیمیر در سال 1990 با ادامه رانندگی "بهار" هر روز، یک ماشین یک جلدی با درایو کامل هیدرولیک ساخت و آن را "الیت" نامید (شکل 2). نکته اصلی در آن بود
گیربکس هیدرولیکی استپل. در Elite، موتور Volga GAZ-2410 در جلو قرار داشت و پمپ هیدرولیک را فعال می کرد (شکل 3). روغن از طریق لوله های فلزی با قطر داخلی 11 میلی متر به گردش در آمد. یک تلگراف در کنار راننده و یک گیرنده در صندوق عقب وجود دارد (شکل 4). این خودرو کلاچ، گیربکس، میل محرک، اکسل عقب و دیفرانسیل ندارد. صرفه جویی در وزن - تقریبا 200 کیلوگرم.
در موقعیت وسط اهرم معکوس، جریان روغن مسدود می شود و به پمپ های رانده نمی شود، بنابراین خودرو حرکت نمی کند. در موقعیت "به جلو" دسته معکوس، روغن از طریق دیسپنسر وارد پمپ می شود و تحت فشار، پس از عبور از معکوس، به موتورهای هیدرولیک وارد می شود. با انجام کارهای مفید در آنها،
گیربکس هیدرواستاتیک یک درایو هیدرولیکی با مدار بسته (بسته) است که شامل یک یا چند پمپ و موتور هیدرولیک است. رایج ترین کاربرد انتقال هیدرواستاتیک، راندن ماشین ها بر روی چرخ ها یا کاترپیلارها است که درایو هیدرولیک برای انتقال انرژی مکانیکی از موتور محرک به بدنه اجرایی طراحی شده است.
گیربکس هیدرواستاتیک یک درایو هیدرولیکی با مدار بسته (بسته) است که شامل یک یا چند پمپ و موتور هیدرولیک است. در ادبیات روسی و شوروی، نام دیگری برای چنین درایوهای هیدرولیکی استفاده می شود - انتقال هیدرواستاتیک. رایج ترین کاربرد گیربکس هیدرواستاتیک در پیشرانه ماشین های چرخدار یا ردیاب است - جایی که محرک هیدرولیک برای انتقال نیروی مکانیکی از موتور محرک به محور، چرخ یا چرخ دنده وسیله نقلیه ردیابی شده، با کنترل جریان پمپ و خروجی نیروی کششی با کنترل موتور هیدرولیک.
گیربکس هیدرواستاتیک مزایای زیادی نسبت به گیربکس مکانیکی دارد. یکی از مزیت ها ساده شدن سیم کشی مکانیکی اطراف دستگاه است. این به شما امکان می دهد تا در قابلیت اطمینان به دست آورید، زیرا اغلب، در زیر بار سنگین روی ماشین، کاردان ها مقاومت نمی کنند و مجبورید ماشین را تعمیر کنید. در شرایط شمالی، این حتی بیشتر در دمای پایین رخ می دهد. با ساده‌سازی سیم‌کشی مکانیکی، می‌توان فضا را برای تجهیزات کمکی نیز آزاد کرد. استفاده از گیربکس هیدرواستاتیک می تواند شفت ها و پل ها را به طور کامل حذف کند و آنها را با واحد پمپاژ و موتورهای هیدرولیک با گیربکس هایی که مستقیماً روی چرخ ها تعبیه شده است جایگزین کند. یا در یک نسخه ساده تر، موتورهای هیدرولیک را می توان در پل تعبیه کرد.
اولین طرح ذکر شده، که در آن موتورهای هیدرولیک در چرخ ها تعبیه شده است، می تواند برای وسایل نقلیه چرخدار قابل اجرا باشد، اما نوع دیگری از چنین درایو هیدرولیک برای وسایل نقلیه ردیابی جالب تر است. برای چنین ماشین هایی، Sauer-Danfoss همچنین یک سیستم کنترل مبتنی بر پمپ های هیدرولیک و موتورهای هیدرولیک سری 90، سری H1 و سری 51 - توسعه داده است. کنترل میکروکنترلر امکان کنترل همه جانبه دستگاه را فراهم می کند که از کنترل موتور دیزل شروع می شود. در حین کار، سیستم با استفاده از فرمان یا جوی استیک برقی، هماهنگی طرفین را برای حرکت مستقیم دستگاه و چرخش کناری دستگاه تضمین می کند.
طرح دوم ذکر شده در بالا برای تراکتورها یا سایر وسایل نقلیه چرخدار استفاده می شود. این یک درایو هیدرولیک است که در آن یک پمپ هیدرولیک و یک موتور هیدرولیک در محور محرک تعبیه شده است. برای کنترل درایو هیدرولیک می توان از کنترل مکانیکی یا هیدرولیک و همچنین پیشرفته ترین فناوری های کنترل الکتریکی با استفاده از کنترلر تعبیه شده در پمپ هیدرولیک استفاده کرد. برنامه کنترل چنین درایو هیدرولیکی نیز می تواند در میکروکنترلر MC024 نصب شده جداگانه باشد. و همچنین برای "Dual Path"، به شما امکان می دهد نه تنها گیربکس هیدرواستاتیک، بلکه موتور را از طریق اتوبوس CAN نیز کنترل کنید. کنترل الکتریکی امکان کنترل دقیق تر و روان تر سرعت حرکت و قدرت کشش دستگاه را فراهم می کند.
نقطه ضعف انتقال هیدرواستاتیک را می توان راندمان پایین در نظر گرفت که بسیار کمتر از انتقال مکانیکی است. با این حال، در مقایسه با گیربکس های مکانیکی که شامل گیربکس هستند، انتقال هیدرواستاتیک اقتصادی تر و سریعتر است. این به این دلیل اتفاق می افتد که در زمان تعویض دنده دستی، باید پدال گاز را رها کرده و فشار دهید. در این لحظه است که موتور قدرت زیادی صرف می کند و سرعت ماشین به شدت تغییر می کند. همه اینها بر سرعت و مصرف سوخت تأثیر منفی می گذارد. در گیربکس هیدرواستاتیک، این فرآیند روان است و موتور اقتصادی تر کار می کند که دوام کل سیستم را افزایش می دهد.
برای انتقال هیدرواستاتیک، Sauer-Danfoss چندین سری از پمپ های هیدرولیک و موتورهای هیدرولیک را توسعه می دهد. رایج ترین آنها در هر دو فناوری روسی و خارجی، پیستون محوری قابل تنظیم است. تولید آنها در دهه 90 قرن گذشته آغاز شد و اکنون یک خط تجهیزات کاملاً اشکال زدایی شده است که نسبت به GTS 90 که توسط بسیاری از شرکت های داخلی و خارجی تولید می شود مزایای زیادی دارد. از مزایا می توان به فشردگی واحدها، امکان ساخت یونیت های پمپ پشت سر هم و تمامی گزینه های کنترلی از مکانیکی تا الکترو هیدرولیک بر اساس کنترل میکروکنترلر سیستم PLUS+1 اشاره کرد.
در ارتباط با پمپ های هیدرولیک سری 90، اغلب از پمپ های پیستونی محوری قابل تنظیم استفاده می شود. آنها همچنین ممکن است راه های مختلفی برای تنظیم حجم کار داشته باشند. کنترل الکتریکی متناسب به شما این امکان را می دهد که به آرامی قدرت را در کل محدوده تنظیم کنید. کنترل الکتریکی گسسته به شما امکان می دهد در حالت های کم و توان بالا کار کنید که برای انواع مختلف خاک یا برای رانندگی در زمین های صاف یا تپه ای استفاده می شود.
آخرین توسعه Sauer-Danfoss سری H1 هستند. اصل عملکرد آنها به ترتیب مشابه پمپ های هیدرولیک سری 90 و موتورهای سری 51 است. اما در مقایسه با آنها، طراحی با استفاده از آخرین فناوری انجام شد. تعداد قطعات کاهش یافت که اطمینان بیشتر را تضمین می کند و ابعاد کاهش یافت. اما تفاوت اصلی با سری قدیمی را می توان وجود تنها یک گزینه کنترل - الکتریکی در نظر گرفت. این یک روند مدرن است - استفاده از سیستم های مبتنی بر الکترونیک پیچیده، کنترل کننده ها. و سری H1 کاملاً برای این نیازهای مدرن طراحی شده است. یکی از نشانه های آن، نسخه پمپ های هیدرولیک با کنترلر یکپارچه است که در بالا ذکر شد.
همچنین پمپ های هیدرولیک پیستونی محوری و موتورهای هیدرولیک سری 40 و 42 وجود دارد که در انتقال هیدرواستاتیک کم توان قابل استفاده هستند که حجم کاری پمپ هیدرولیک از 51 سانتی متر مکعب بیشتر نمی شود. چنین پیشرانه‌های هیدرولیکی را می‌توان در دروگرهای کوچک، لودرهای فرمان، ماشین‌های چمن‌زنی و سایر تجهیزات کوچک یافت. اغلب می توان از موتورهای هیدرولیک ژروتور در چنین درایوهای هیدرولیکی استفاده کرد. بنابراین در لودرهای Bobcat از آنها استفاده می شود. برای سایر تجهیزات، موتورهای هیدرولیک ژروتور سری OMT، OMV و برای تجهیزات بسیار سبک قابل استفاده است.
انتقال هیدرواستاتیک
در طول دو دهه اول صنعت خودروسازی، تعدادی گیربکس هیدرولیک پیشنهاد شد که در آنها سیال تحت فشار پمپی که توسط یک موتور هدایت می‌شود، از طریق یک موتور هیدرولیک جریان می‌یابد. در نتیجه حرکت تحت عمل مایع بدنه های کار موتور هیدرولیک، برق به شفت آن تامین می شود. سیال البته مقدار مشخصی انرژی جنبشی را حمل می کند، اما از آنجایی که با همان سرعتی که از موتور هیدرولیک وارد می شود، از موتور هیدرولیک خارج می شود، مقدار انرژی جنبشی تغییر نمی کند و در نتیجه در موتور هیدرولیک شرکت نمی کند. انتقال قدرت
کمی بعد، نوع دیگری از انتقال هیدرولیک ظاهر شد، که در آن هر دو عنصر دوار در یک میل لنگ قرار می گیرند - هم چرخ پمپ که مایع را به حرکت در می آورد و هم توربین که به پره های آن سیال متحرک برخورد می کند. در چنین انتقال‌هایی، سیال با سرعت مطلق بسیار آهسته‌تری از کانال‌های بین پره‌های پیرو خارج می‌شود و نیرو از طریق سیال به شکل انرژی جنبشی منتقل می‌شود.
بنابراین، دو نوع انتقال هیدرولیک را باید متمایز کرد: انتقال هیدرواستاتیک یا حجمی، که در آن انرژی با فشار سیال بر روی پیستون ها یا تیغه های متحرک منتقل می شود، و انتقال هیدرودینامیکی که در آن انرژی با افزایش سرعت مطلق سیال در سیال منتقل می شود. چرخ پمپ و کاهش سرعت مطلق در توربین
انتقال حرکت یا قدرت به وسیله فشار سیال با موفقیت زیادی در تعدادی از زمینه ها استفاده شده است. نمونه ای از کاربرد موفقیت آمیز چنین چرخ دنده هایی، سیستم های هیدرولیک ماشین آلات مدرن است. نمونه های دیگر مکانیسم های فرمان هیدرولیک کشتی ها و کنترل برجک های تفنگ کشتی های جنگی است. از نقطه نظر کاربرد در خودروها، مزیت ترین ویژگی یک گیربکس هیدرواستاتیک، امکان تغییر بدون پله در نسبت دنده است. برای این کار فقط به یک پمپ نیاز است که در آن حجم توصیف شده توسط پیستون ها در یک چرخش شفت می تواند در حین کار به آرامی تغییر کند. یکی دیگر از مزایای گیربکس هیدرواستاتیک، سهولت در گرفتن دنده عقب است. در اکثر طرح ها، حرکت کنترل به خارج از موقعیت سرعت صفر و نسبت دنده به بی نهایت باعث چرخش معکوس در سرعت های به تدریج سریعتر می شود.
استفاده از روغن به عنوان سیال کار. در ترجمه، اصطلاح "هیدرولیک" به معنای استفاده از آب به عنوان سیال کار است. با این حال، در عمل، استفاده از این اصطلاح، معمولاً به معنای استفاده از هر سیال برای انتقال حرکت یا قدرت است. روغن‌های معدنی در انواع گیربکس‌های هیدرولیک استفاده می‌شوند، زیرا از مکانیزم در برابر خوردگی محافظت می‌کنند و در عین حال روان‌کاری می‌کنند. روغن‌های با ویسکوزیته پایین معمولاً استفاده می‌شوند، زیرا تلفات داخلی با افزایش ویسکوزیته افزایش می‌یابد. با این حال، هر چه ویسکوزیته کمتر باشد، جلوگیری از نشت مایع کار دشوارتر است.
استفاده از گیربکس هیدرواستاتیک در خودروها هرگز مرحله آزمایشی را ترک نکرد. با این حال، پیشرفت هایی در استفاده از این انتقال در حمل و نقل ریلی حاصل شده است. در نمایشگاهی از وسایل نقلیه در شهر سدین آلمان، که در اواسط دهه 20 برگزار شد، گیربکس های هیدرولیک بر روی هفت لکوموتیو از هشت لوکوموتیو دیزلی شنتینگ نصب شد. مدیریت این چرخ دنده ها بسیار آسان است. از آنجایی که آنها به شما امکان می دهند هر نسبت دنده را بدست آورید، موتور همیشه می تواند با تعداد دور در دقیقه کار کند که با بالاترین راندمان مطابقت دارد.
یکی از کاستی های جدی که مانع استفاده از گیربکس های هیدرواستاتیک در خودروها می شود، وابستگی کارایی آنها به سرعت است. داده هایی در ادبیات منتشر شده است که براساس آن حداکثر بازده چنین انتقال هایی به 80٪ می رسد که کاملاً قابل قبول است. با این حال، باید در نظر داشت که حداکثر بازده همیشه در سرعت های عملیاتی پایین به دست می آید.
وابستگی کارایی به سرعت در انتقال هیدرواستاتیک، جریان سیال آشفته رخ می دهد و در حرکت آشفته، تلفات (تولید گرما) مستقیماً با توان سوم سرعت متناسب است، در حالی که توان منتقل شده توسط انتقال هیدرواستاتیک به نسبت مستقیم با سرعت جریان تغییر می کند. بنابراین، با افزایش سرعت جریان، راندمان به سرعت کاهش می یابد. بیشتر داده های شناخته شده در مورد راندمان انتقال هیدرواستاتیک به سرعت چرخش بسیار کمتر از 1000 دور در دقیقه (معمولاً 500-700 دور در دقیقه) مربوط می شود. با این حال، اگر از چنین چرخ دنده هایی برای کار با موتوری استفاده شود که سرعت چرخش معمولی میل لنگ آن بیش از 2000 دور در دقیقه است، آنگاه راندمان به طور غیرقابل قبولی پایین خواهد بود. البته بین موتور و پمپ انتقال هیدرواستاتیک می توان یک دنده کاهنده نصب کرد. با این حال، این باعث می‌شود که یک واحد دیگر گیربکس پیچیده‌تر شود و پمپ کم‌سرعت و موتور هیدرولیک غیرضروری سنگین باشند. یکی دیگر از معایب استفاده از فشارهای بالا در انتقال هیدرواستاتیک تا 140 کیلوگرم بر سانتی متر مربع است که طبیعتاً جلوگیری از نشتی سیال کار بسیار دشوار است. علاوه بر این، تمام قطعات تحت چنین فشارهایی باید بسیار قوی باشند.
گیربکس های هیدرواستاتیک در خودروها محبوبیت پیدا نکرده اند، نه به این دلیل که توجه کافی به آنها نشده است. تعدادی از شرکت های آمریکایی و اروپایی که از منابع فنی و مالی کافی برخوردار بودند، در بیشتر موارد به قصد استفاده از این گیربکس در خودروها، به ایجاد گیربکس هیدرواستاتیکی مشغول بودند. با این حال، تا جایی که نویسنده می‌داند، کامیون‌هایی با گیربکس هیدرواستاتیک هرگز وارد تولید نشدند. در جایی که شرکت‌ها برای مدتی گیربکس‌های هیدرواستاتیکی تولید می‌کنند، بازاری برای آنها در صنایع دیگری پیدا کرده‌اند که در آنها به سرعت بالا و وزن کم نیازی نیست. چندین طرح مبتکرانه انتقال هیدرواستاتیک پیشنهاد شده است که دو مورد از آنها در زیر توضیح داده شده است.
انتقال مردانه یکی از اولین گیربکس های هیدرواستاتیک خودرو که در ایالات متحده ساخته شده است، گیربکس Manly است. این توسط چارلز مانلی، یکی از همکاران پیشگام هوانوردی لانگلی و رئیس انجمن مهندسان خودرو آمریکا اختراع شد. گیربکس شامل یک پمپ پیستونی شعاعی شعاعی پنج سیلندر و یک موتور هیدرولیک پیستونی شعاعی پنج سیلندر با زمان ثابت بود. پمپ توسط دو خط لوله به موتور هیدرولیک متصل می شد. هنگامی که جهت چرخش تغییر کرد، خط لوله تخلیه به مکش تبدیل شد و بالعکس. هنگامی که ضربان پیستون پمپ به صفر رسید، موتور هیدرولیک به عنوان یک ترمز عمل کرد. برای جلوگیری از آسیب رسیدن به مکانیزم در اثر فشار بیش از حد، از شیر اطمینان استفاده شد که با فشار 140 کیلوگرم بر سانتی متر مربع باز می شد.
یک بخش طولی از گیربکس Manly در شکل نشان داده شده است. 1. پمپ و موتور هیدرولیک به صورت هم محور در کنار یکدیگر قرار گرفتند و یک واحد فشرده را تشکیل دادند. در سمت چپ بخشی از یکی از سیلندرهای پمپ است. شکاف بین پیستون و سیلندر بسیار کم بود و پیستون ها اورینگ نداشتند. سرهای پایینی میله های اتصال میل لنگ را نمی پوشاند، اما شکل بخش هایی داشت و توسط دو حلقه که در دو طرف سر شاتون قرار داشتند نگه داشته می شدند. تغییر در سکته مغزی پیستون های پمپ با استفاده از اکسنتریک های نصب شده روی میل لنگ انجام شد. در طول کار دستگاه، میل لنگ و خارج از مرکز ثابت ماندند و بلوک سیلندر حول محور خروجی E چرخید. میل لنگ و خروج از مرکز آن خارج از مرکز; سیلندرها حول محور E و پیستون های پمپ حول محور P می چرخند. برای کاهش حرکت پیستون ها، اکسنتریک حول محور E در یک جهت می چرخد و میل لنگ حول محور در جهت مخالف می چرخد. به لطف این، موقعیت زاویه ای میل لنگ بدون تغییر باقی می ماند و مکانیسم زمان بندی مانند قبل به کار خود ادامه می دهد. مدیریت با کمک دو چرخ کرم نصب شده بر روی یک غیر عادی انجام می شود، که یکی از آنها آزادانه کاشته می شود، دومی ثابت است. چرخ کرمی که در حالت شل قرار گرفته است با استفاده از چرخ دنده ای که روی میل لنگ نصب شده است به میل لنگ متصل می شود که با دندانه های داخلی ساخته شده روی چرخ کرم درگیر می شود. چرخ های کرم با کرم هایی که توسط دو چرخ دنده استوانه ای به یکدیگر متصل می شوند درگیر می شوند. بنابراین، کرم‌ها همیشه در جهت مخالف می‌چرخند و گیربکس به‌گونه‌ای طراحی شده بود که حرکات زاویه‌ای خارج از مرکز و میل لنگ از نظر مقدار مطلق برابر و در جهت مخالف باشند. اگر خارج از مرکز و میل لنگ از طریق زاویه 90 درجه بچرخند، ضربان پیستون پمپ برابر با صفر می شود. برون‌مرکز زمان‌بندی روی بازوی میل لنگ 90 درجه تنظیم شد. تفاوت یک موتور هیدرولیک با پمپ فقط در این است که مکانیزمی برای تغییر حرکت پیستون ندارد. هم پمپ و هم موتور هیدرولیک دارای دریچه های قرقره ای هستند که توسط اکسنتریک کنترل می شوند.
برنج. 1. انتقال هیدرواستاتیک Manly:
1 - پمپ؛ 2- موتور هیدرولیک.
برنج. 2. کنترل انتقال غیرعادی مردانه.
گیربکس Manly، برای استفاده در یک کامیون 5 گرمی با موتور بنزینی 24 اسب بخار. با. در 1200 دور در دقیقه، دارای یک پمپ با سیلندر با قطر 62.5 میلی متر و حداکثر کورس پیستون 38 میلی متر بود. پمپ توسط دو موتور هیدرولیک (یکی برای هر چرخ محرک) تغذیه می شد. با حجم کاری یک پمپ پنج سیلندر معادل 604 سانتی متر مکعب برای انتقال 24 لیتر. با. در 1200 دور در دقیقه، در حداکثر ضربان پیستون، فشار 14 کیلوگرم بر سانتی متر مربع مورد نیاز بود. هنگام آزمایش گیربکس Manly در آزمایشگاه، مشخص شد که حداکثر راندمان در 740 دور در دقیقه شفت پمپ رخ می دهد و 90.9٪ است. با افزایش بیشتر در سرعت چرخش، راندمان به شدت کاهش یافت و در حال حاضر در 760 دور در دقیقه تنها 81.6٪ بود.
برنج. 3. انتقال هیدرواستاتیک جنی.
انتقال توسط جنی. Jenney Transmission مدتهاست که توسط شرکت ابزار Waterbury برای صنایع مختلف ساخته شده است. به ویژه بر روی کامیون ها، واگن های ریلی و لوکوموتیوهای دیزلی نیز نصب شد. این گیربکس از یک پمپ پیستون چند سیلندر با صفحه swash و stroke متغیر و همان موتور هیدرولیک، اما با یک حرکت پیستون ثابت تشکیل شده است. بخش طولی دستگاه در شکل نشان داده شده است. 144. تفاوت در آرایش پمپ و موتور هیدرولیک فقط در این است که در اولی شیب صفحه swash می تواند تغییر کند اما در دومی نمی تواند. شفت های پمپ و موتور هر کدام از یک سر بیرون زده اند. هر محور توسط یک یاتاقان ساده در میل لنگ و یک بلبرینگ غلتکی در صفحه توزیع کننده پشتیبانی می شود. به انتهای داخلی هر شفت یک بلوک استوانه ای متصل است که دارای 9 سوراخ است که سیلندرهای تشکیل دهنده را تشکیل می دهد. محورهای این استوانه ها موازی با محور چرخش بوده و در فاصله مساوی از آن قرار دارند. با چرخش بلوک های سیلندر، سر سیلندرها روی صفحه توزیع کننده می لغزند. سوراخ های سر هر سیلندر به طور دوره ای با یکی از دو پنجره در صفحه توزیع کننده که به صورت قوس دایره ای ساخته شده است ارتباط برقرار می کنند. به این ترتیب تامین و تخلیه سیال کار انجام می شود. طول هر پنجره در امتداد قوس حدود 125 درجه است و از آنجایی که ارتباط استوانه با کانال موجود در صفحه از لحظه ای شروع می شود که سوراخ سرسیلندر شروع به منطبق با پنجره می کند و تا زمانی که پنجره در صفحه توسط لبه سوراخ مسدود می شود، سپس فاز باز شدن حدود 180 درجه است.
فنرهای نصب شده روی شفت ها برای فشار دادن بلوک های سیلندر به صفحه توزیع کننده در زمانی که بار منتقل نمی شود، عمل می کند. هنگام انتقال بار، تماس با فشار سیال تامین می شود. بلوک های سیلندر به گونه ای روی شفت ها نصب می شوند که می توانند بلغزانند و کمی روی آنها تکان بخورند. این تضمین می کند که بلوک سیلندر به خوبی در برابر صفحه توزیع کننده قرار می گیرد، حتی با وجود برخی نادرستی های ساخت، و همچنین در صورت سایش.
فاصله بین پیستون و سیلندر 0.025 میلی متر است و پیستون ها فاقد هر گونه وسیله آب بندی هستند. هر پیستون به وسیله یک شاتون با سرهای کروی به حلقه گردان متصل می شود. بدنه شاتون دارای یک سوراخ طولی است و یک سوراخ نیز در پایین هر پیستون ایجاد شده است. بنابراین، انتهای شاتون با روغن از جریان سیال اصلی روغن کاری می شود و فشاری که تحت آن روغن به سطوح یاتاقان عرضه می شود، متناسب با بار است. هر وابلر با اتصالات کاردان به شفت ها متصل می شود به گونه ای که وقتی با شفت می چرخد، صفحه چرخش آن می تواند هر زاویه ای با محور شفت ایجاد کند. در پمپ، زاویه صفحه swash را می توان از 0 تا 20 درجه در هر جهت تغییر داد. این با استفاده از یک دسته کنترل متصل به یک محفظه یاتاقان چرخان به دست می آید. در موتور هیدرولیک، صندلی یاتاقان به طور سفت و سخت با زاویه 20 درجه به میل لنگ متصل می شود.
در مواردی که صفحه swash در زوایای قائمه با شفت قرار دارد، هنگامی که بلوک سیلندر می چرخد، پیستون ها در سیلندرها حرکت نمی کنند. بنابراین، عرضه نفت وجود نخواهد داشت. اما به محض تغییر زاویه بین صفحه swash و محور شفت، پیستون ها شروع به حرکت در سیلندرها می کنند. در طی یک نیم چرخش، روغن از طریق سوراخ در صفحه توزیع کننده به داخل سیلندر مکیده می شود. در نیمه دوم انقلاب، روغن از طریق درگاه تزریق در صفحه توزیع کننده پمپ می شود.
روغن تحت فشار به موتور هیدرولیک باعث حرکت پیستون های موتور هیدرولیک می شود و نیروهایی که از طریق میله های اتصال بر روی صفحه swash وارد می شوند باعث چرخش بلوک سیلندر و محور آن می شود. در صورتی که زاویه شیب صفحه سواش پمپ با زاویه شیب صفحه سواش پمپ برابر باشد، موتور هیدرولیک دومی با همان سرعت محور پمپ می چرخد. کاهش سرعت چرخش شفت موتور هیدرولیک را می توان با کاهش زاویه بین صفحه swash پمپ و شفت به دست آورد.
در گیربکس ساخته شده برای واگن ریلی با موتور 150 اسب بخار، راندمان در 25٪ بار و حداکثر سرعت چرخش 65٪ و در حداکثر بار - 82٪ بود. این نوع انتقال وزن قابل توجهی دارد. واحد ارائه شده به عنوان مثال دارای وزن مخصوص 11.3 کیلوگرم در هر لیتر بود. با. قدرت منتقل شده
بهدسته: - کلاچ خودرو
