این مقاله به توسعه انتقال بولدوزرهای کاترپیلار با کلاس رانش 10 ... 15 تن بر روی یک کاترپیلار می پردازد.

برای شروع، کمی تاریخ. مفهوم "بولدوزر" در پایان قرن نوزدهم بوجود آمد. و به معنای نیروی قدرتمندی بود که بر هر مانعی غلبه می کند. این مفهوم در دهه 1930 به تراکتورهای کاترپیلار نسبت داده شد و به طور مجازی قدرت یک وسیله نقلیه کاترپیلار را با یک سپر فلزی ثابت در جلو که خاک را حرکت می‌دهد، مشخص می‌کرد. در ابتدا از یک تراکتور کشاورزی به عنوان پایه استفاده می شد که ویژگی اصلی آن یک مسیر کاترپیلار است که حداکثر چسبندگی را بر روی زمین فراهم می کند. کاترپیلار به عنوان یک ریل بی پایان تعریف می شود. دانشمندان روسی در اختراع آن و همچنین در تمام اکتشافات اساسی اصلی شرکت داشتند. یکی از اولین اختراعات در حدود سال 1885 در روسیه به ثبت رسید.

یکی از ویژگی های مسیر کاترپیلار امکان چرخش با خاموش کردن یکی از مسیرها یا مسدود کردن آن و یا تبدیل آن به یک حرکت متقابل است. روی انجیر شکل 1 یک طرح انتقال مکانیکی معمولی را نشان می دهد که در اولین بولدوزرهای خزنده مورد استفاده قرار گرفت و هنوز هم استفاده می شود.

مزایای این طرح- سادگی طراحی واحدها، کارایی بیش از 95٪، هزینه کم و حداقل زمان صرف شده برای تعمیرات.

در دوره رشد سریع اقتصاد جهانی در سالهای 1955-1965. و توسعه فناوری های ماشینکاری و صنایع شیمیایی، به موازات آن، چندین تولید کننده بولدوزرهای خزنده از انتقال هیدرومکانیکی (HMT) استفاده کرده اند. این بر اساس مبدل گشتاور (GTR) ساخته شد که در آن زمان در لوکوموتیوهای دیزلی رایج شده بود. GMT روی بولدوزرها عمدتاً در کلاس سنگین مورد تقاضا بود: بیش از 15 تن رانش، و با توانایی به دست آوردن حداکثر گشتاور در سرعت صفر مشخص می شود، یعنی با حداکثر چسبندگی کاترپیلار با زمین و حداکثر مقاومت خاک جابجا شده. جرم. تنها نقطه ضعف و مهم، علاوه بر پیچیدگی تکنولوژیکی، تلفات مکانیکی بالا بود - 20 ... طرح انتقال هیدرومکانیکی در شکل نشان داده شده است. 2.

مزایای این طرح- حداکثر کشش ممکن در مسیرها، کنترل ساده تر در مقایسه با گیربکس مکانیکی، اتصال الاستیک بین موتور و کاترپیلار.

نیاز به استفاده از گیربکس های سیاره ای گران قیمت و درایوهای نهایی ناشی از انتقال گشتاور بالاتر نسبت به انتقال مکانیکی - تا دو برابر است. طرح GMT در حال حاضر توسط تولید کنندگان پیشرو بولدوزرهای کاترپیلار کوماتسو و کاترپیلار استفاده می شود. تنها کارخانه تراکتورسازی چلیابینسک سهم قابل توجهی از انتقال مکانیکی را فراهم می کند و یک نسخه تقریباً بدون تغییر از کاترپیلار دهه 1960 برای بیش از 50 سال تولید می کند.

گام بعدی فناوری در توسعه انتقال بولدوزرهای کاترپیلار استفاده از طرح "پمپ هیدرولیک (HP) - موتور هیدرولیک (GM)" تحت عنوان کلی "انتقال هیدرواستاتیک" (HST) بود. آغاز استفاده گسترده از GN-GM توسط ارتش در هنگام بهبود درایوهای قطعات توپخانه انجام شد که به سرعت بالای حرکت قطعات متحرک با جرم اینرسی قابل توجهی نیاز داشت که استفاده از اتصال مکانیکی سفت و سخت را منتفی می کرد.

انتقال از این نوع امروزه عمدتاً در تجهیزات ویژه کلاس متوسط ​​و سنگین رایج است: انتقال هیدرواستاتیک توسط همه رهبران بازار تجهیزات بیل مکانیکی استفاده می شود. استفاده از HTS در بیل مکانیکی با انجام کار اصلی آنها توسط عملگرهایی با انتقال نیروی هیدرولیک همراه است. گسترش HTS همچنین با بهبود فناوری های ماشینکاری و استفاده گسترده از روغن های مصنوعی تولید شده برای پارامترهای استفاده از پیش تعیین شده و همچنین توسعه میکروالکترونیک تسهیل شد که اجرای الگوریتم های کنترل پیچیده HTS را ممکن کرد. طرح انتقال هیدرواستاتیک در شکل نشان داده شده است. 3.

مزایای این طرح:

• بازدهی بالا - بیش از 93٪؛
• حداکثر رانش ممکن در مسیرها به دلیل تلفات کمتر از GMT بیشتر است.
• قابلیت نگهداری بهتر به دلیل حداقل تعداد واحدها و یکسان سازی آنها توسط سازندگان مختلف که عمدتاً بولدوزرهای خزنده آماده تولید نمی کنند.
• همچنین حداقل هزینه واحدها را تضمین می کند.
• ساده ترین کنترل با یک جوی استیک، که به شما امکان می دهد کنترل از راه دور را بدون تغییر، از جمله با استفاده از ارتباطات رادیویی، اجرا کنید.
• اتصال الاستیک موتور-کاترپیلار؛
• ابعاد کلی کوچک، که به شما امکان می دهد از فضای آزاد شده برای پیوست ها استفاده کنید.
• امکان کنترل کلان وضعیت کل انتقال با یک پارامتر - دمای سیال کار.
• حداکثر قابلیت مانور ممکن - شعاع چرخش صفر به دلیل مسیرهای ضد سفر.
• امکان خروج 100٪ نیرو برای اتصالات هیدروفیکی شده از یک پمپ هیدرولیک معمولی.
• امکان نرم‌افزار ارزان و نوسازی فناوری در آینده نزدیک به دلیل انتقال اولیه به سیال کاری با خواص جدید به‌دست‌آمده بر اساس فناوری نانو.

تایید غیرمستقیم چنین مزایایی، انتخاب GTS توسط Liebherr، رهبر سازندگان آلمانی تجهیزات ویژه، به عنوان پایه در طراحی تمام تجهیزات ویژه، از جمله بولدوزرهای خزنده است. جدولی از تمام مزایا، معایب و ویژگی های عملکرد انواع مختلف انتقال، از جمله "جدید" برای کاترپیلار و انتقال الکترومکانیکی که در واقع در سال 1959 توسط کارخانه ChTZ بر روی بولدوزر DET-250 اجرا شد، در وب سایت www.TM10.ru DST- Ural".

البته خوانندگان به ترجیحات نویسندگان مقاله توجه کردند. بله، ما در حال انتخاب خود به نفع GTS هستیم و معتقدیم که چنین راه حلی غلبه بر عقب ماندگی های تکنولوژیکی رهبران در تولید تجهیزات ویژه در روسیه و جدا شدن از همسایه شرقی - چین را ممکن می کند. ادعا می کند که به راحتی بازار بولدوزر ما را جذب می کند. بولدوزر جدید TM با گیربکس مبتنی بر اجزای Bosch Rexroth با کلاس رانش 13…15 تن توسط DST-Ural در ماه جولای ارائه خواهد شد. وزن کار بولدوزر جدید 23.5 تن باقی خواهد ماند، قدرت - 240 اسب بخار. و حداکثر رانش - 25 تن، که با 5٪ تاخیر، مطابق با آنالوگ Liebherr PR744 (24.5 تن، 255 اسب بخار) است. اجازه دهید یک بار دیگر امکانات موجود مهندسی مکانیک داخلی را یادآور شویم. به عنوان مثال، ما برای اولین بار در عمل جهانی طرح بوژی ها را بر روی کالسکه های چرخشی در کلاس دهم بولدوزرهای کاترپیلار در تولید سریال اعمال کردیم. پیش از این، تولیدکنندگان فقط در کلاس سنگین این ماشین‌ها با وزن بیش از 30 تن که قیمت‌ها چندین برابر بیشتر است، می‌توانستند آن را بخرند. قیمت بازار بولدوزر TM10 در واگن های چرخشی با انتقال هیدرواستاتیک بیش از 4.5 میلیون روبل برنامه ریزی شده است.

PUMP قابل تنظیم موتور ثابت

1 – دریچه ایمنی بوستر پمپ؛ 2 – شیر چک؛ 3 - بوست پمپ 4 - سیلندر سرو; 5 - شفت پمپ هیدرولیک؛
6 - گهواره; 7 - شیر سروو; 8 - اهرم سوپاپ سروو؛ 9- فیلتر; 10 - مخزن؛ 11 - مبدل حرارتی؛ 12 - شفت موتور هیدرولیک؛ 13 - تاکید;
14 – قرقره جعبه سوپاپ; 15 – شیر سرریز؛ 16 – شیر ایمنی فشار بالا

گیربکس هیدرواستاتیک GTS

گیربکس هیدرواستاتیک HST برای انتقال حرکت چرخشی از موتور محرک به دستگاه های اجرایی، به عنوان مثال، به شاسی ماشین های خودکششی، با تنظیم بدون پله فرکانس و جهت چرخش، با راندمان نزدیک به یکپارچگی طراحی شده است. مجموعه اصلی GST از یک پمپ هیدرولیک پیستونی محوری قابل تنظیم و یک موتور هیدرولیک پیستون محوری تنظیم نشده تشکیل شده است. شفت پمپ به طور مکانیکی به شفت خروجی موتور محرک و شفت موتور - به محرک متصل می شود. سرعت شفت خروجی موتور متناسب با زاویه انحراف اهرم مکانیزم کنترل (دریچه سروو) است.

انتقال هیدرولیک با تغییر سرعت موتور محرک و تغییر موقعیت دسته یا جوی استیک مربوط به اهرم شیر سروو پمپ (به صورت مکانیکی، هیدرولیکی یا الکتریکی) کنترل می شود.

هنگامی که موتور محرک در حال کار است و دسته کنترل در وضعیت خنثی قرار دارد، شفت موتور ثابت است. هنگامی که موقعیت دسته تغییر می کند، شفت موتور شروع به چرخش می کند و در حداکثر انحراف دسته به حداکثر سرعت می رسد. برای معکوس کردن، اهرم باید از حالت خنثی فاصله بگیرد.

نمودار عملکردی GTS.

به طور کلی، یک درایو هیدرولیک حجمی مبتنی بر HST شامل عناصر زیر است: یک مجموعه پمپ هیدرولیک پیستونی محوری قابل تنظیم با یک پمپ آرایشی و یک مکانیسم کنترل متناسب، یک مجموعه موتور پیستون محوری تنظیم نشده با یک جعبه سوپاپ، یک فیلتر خوب با یک گیج خلاء، مخزن روغن برای مایعات کار، مبدل حرارتی، خطوط لوله و شیلنگ های فشار قوی (HPR).

عناصر و گره های GTS را می توان به دو دسته تقسیم کرد 4 گروه های عاملی:

1. مدار اصلی مدار هیدرولیک HTS. هدف از مدار اصلی مدار هیدرولیک HTS انتقال جریان برق از شفت پمپ به شفت موتور می باشد. مدار اصلی شامل حفره های محفظه کار پمپ و موتور و خطوط فشار قوی و کم با سیال کاری است که از میان آنها جریان می یابد. مقدار جریان سیال کار، جهت آن توسط چرخش های محور پمپ و زاویه انحراف اهرم مکانیسم کنترل متناسب پمپ از خنثی تعیین می شود. هنگامی که اهرم از موقعیت خنثی در یک جهت یا جهت دیگر منحرف می شود، تحت عمل سیلندرهای سرو، زاویه شیب صفحه swash (گهواره) تغییر می کند که جهت جریان را تعیین می کند و باعث تغییر متناظر در حجم کار می شود. پمپ از صفر به مقدار فعلی، با حداکثر انحراف اهرم، حجم کار پمپ به حداکثر مقادیر خود می رسد. حجم کار موتور ثابت و برابر با حداکثر حجم پمپ است.

2. خط مکش (خوراک). تعیین خط مکش (خوراک):

· - تامین مایع کار به خط کنترل؛

· - پر کردن سیال کار مدار اصلی برای جبران نشتی؛

· - خنک شدن سیال کار مدار اصلی به دلیل پر شدن مایع از مخزن روغن که از مبدل حرارتی عبور کرده است.

· - اطمینان از حداقل فشار در مدار اصلی در حالت های مختلف.

· - تمیز کردن و نشانگر آلودگی سیال کار.

· - جبران نوسانات حجم سیال عامل ناشی از تغییرات دما.

3. هدف از خطوط کنترل:

· - انتقال فشار به سرو سیلندر اجرایی چرخش گهواره.

4. هدف از زهکشی:

· - حذف نشت به مخزن روغن؛

· - حذف مایع کار اضافی؛

· - حذف حرارت، حذف محصولات سایش و روانکاری سطوح اصطکاک قطعات ماشین های هیدرولیک؛

· - خنک شدن سیال کار در مبدل حرارتی.

عملکرد درایو هیدرولیک حجمی به طور خودکار توسط سوپاپ ها و قرقره های موجود در پمپ، بوست پمپ، جعبه موتور سوپاپ ارائه می شود.

انتقال هیدرواستاتیک یک درایو هیدرولیک با مدار بسته (بسته) است که شامل یک یا چند پمپ هیدرولیک و موتور هیدرولیک است. طراحی شده برای انتقال انرژی مکانیکی چرخش از شفت موتور به بدنه اجرایی ماشین، با استفاده از یک جریان بدون پله سیال عامل تنظیم شده در اندازه و جهت.

مزیت اصلی گیربکس هیدرواستاتیک توانایی تغییر آرام نسبت دنده در طیف گسترده ای از سرعت ها است که امکان استفاده بسیار بهتر از گشتاور موتور دستگاه را در مقایسه با یک درایو پله ای فراهم می کند. از آنجایی که می توان سرعت خروجی را به صفر رساند، شتاب نرم دستگاه از حالت سکون بدون استفاده از کلاچ امکان پذیر است. سرعت پایین به ویژه برای ماشین های مختلف ساختمانی و کشاورزی مورد نیاز است. حتی یک تغییر قابل توجه در بار روی سرعت خروجی تأثیر نمی گذارد، زیرا در این نوع انتقال لغزش وجود ندارد.

مزیت بزرگ انتقال هیدرواستاتیک سهولت معکوس است که با تغییر ساده در شیب صفحه یا به صورت هیدرولیکی با تغییر جریان سیال کار فراهم می شود. این امکان مانور استثنایی خودرو را فراهم می کند.

مزیت اصلی بعدی ساده شدن سیم کشی مکانیکی اطراف دستگاه است. این به شما امکان می دهد تا از قابلیت اطمینان بیشتری برخوردار شوید، زیرا اغلب، با بار سنگین روی دستگاه، شفت های کاردان مقاومت نمی کنند و مجبور به تعمیر دستگاه هستید. در شرایط شمالی، این حتی بیشتر در دمای پایین رخ می دهد. با ساده‌سازی سیم‌کشی مکانیکی، می‌توان فضایی را برای تجهیزات کمکی 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. معمولاً می توان مرکز ثقل ماشین را پایین آورد و سیستم خنک کننده موتور را منطقی تر قرار داد.

انتقال هیدرواستاتیک به شما این امکان را می دهد که حرکت دستگاه را به آرامی و با دقت فوق العاده تنظیم کنید یا سرعت بدنه های کار را به آرامی تنظیم کنید. استفاده از کنترل الکتریکی متناسب و سیستم های الکترونیکی ویژه امکان دستیابی به بهینه ترین توزیع توان بین درایو و محرک ها، محدود کردن بار موتور و کاهش مصرف سوخت را فراهم می کند. قدرت موتور حتی در کمترین سرعت دستگاه حداکثر استفاده می شود.

نقطه ضعف انتقال هیدرواستاتیک را می توان راندمان پایین تر در مقایسه با انتقال مکانیکی در نظر گرفت. 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.

رایج ترین کاربرد گیربکس هیدرواستاتیک در پیشرانه ماشین های ردیاب است، جایی که درایو هیدرولیک برای انتقال نیروی مکانیکی از موتور محرک به چرخ دنده مسیر، با کنترل جریان پمپ و خروجی نیروی کششی با کنترل موتور هیدرولیک طراحی شده است. .

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 فضایی را برای تجهیزات کمکی 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.

درایو هیدرولیک GST-90 (شکل 1.4) شامل واحدهای پیستون محوری است: یک پمپ هیدرولیک قابل تنظیم با یک پمپ دنده آرایشی و یک توزیع کننده هیدرولیک. مجموعه موتور هیدرولیک غیر قابل تنظیم با جعبه سوپاپ، فیلتر ریز با گیج خلاء، خطوط لوله و شیلنگ، و همچنین مخزن برای مایع کار.

شفت 2 پمپ هیدرولیک در دو رولبرینگ می چرخد. یک بلوک سیلندر روی اسپلین شفت نصب شده است 25 ، در سوراخ هایی که پیستون ها حرکت می کنند. هر پیستون توسط یک لولا کروی شکل به پاشنه متصل می شود که بر روی یک تکیه گاه قرار دارد که روی یک صفحه swash قرار دارد. 1 . واشر به وسیله دو رولبرینگ به محفظه پمپ هیدرولیک متصل می شود و به همین دلیل می توان شیب واشر را نسبت به شفت پمپ تغییر داد. تغییر زاویه واشر در اثر تلاش یکی از دو سیلندر سرو رخ می دهد. 11 ، که پیستون های آن به واشر متصل است 1 با کمک کشش

در داخل سیلندرهای سرو فنرهایی وجود دارد که روی پیستون ها عمل می کنند و واشر را طوری تنظیم می کنند که تکیه گاه واقع در آن عمود بر شفت باشد. همراه با بلوک سیلندر، قسمت پایین متصل می چرخد ​​و در امتداد توزیع کننده نصب شده روی درب عقب می لغزد. سوراخ های موجود در توزیع کننده و پایین متصل شده به طور دوره ای محفظه های کار بلوک سیلندر را با خطوط اتصال پمپ هیدرولیک با موتور هیدرولیک متصل می کند.

شکل 1.4 - طرح درایو هیدرولیک GTS-90: 1 - واشر؛ 2 - شفت خروجی پمپ؛ 3 - پمپ قابل تنظیم برگشت پذیر؛ 4 - خط کنترل هیدرولیک؛ 5 - اهرم کنترل؛ 6 - قرقره برای کنترل موقعیت گهواره؛ 7 8 - پمپ آرایش؛ 9 - شیر چک؛ 10 - سوپاپ ایمنی سیستم آرایش؛ 11 - سیلندر سروو؛ 12 - فیلتر؛ 13 - گیج خلاء؛ 14 - مخزن هیدرولیک؛ 15 - مبدل حرارتی؛ 16 - قرقره؛ 17 - شیر سرریز؛ 18 - شیر اصلی فشار بالا؛ 19 - خط هیدرولیک فشار کم؛ 20 - خط هیدرولیک فشار بالا؛ 21 - خط هیدرولیک زهکشی؛ 22 - موتور تنظیم نشده؛ 23 - شفت خروجی موتور هیدرولیک؛ 24 - واشر شیب دار موتور هیدرولیک؛ 25 - بلوک سیلندر؛ 26 - رانش اتصال؛ 27 - مهر و موم مکانیکی

لولاهای کروی پیستون ها و پاشنه های لغزنده در امتداد تکیه گاه تحت فشار توسط سیال کار روانکاری می شوند.

صفحه داخلی هر واحد با یک سیال کار پر شده و یک حمام روغن برای مکانیسم های فعال در آن است. نشتی از محل اتصال یونیت هیدرولیک نیز وارد این حفره می شود.

یک پمپ شارژ به سطح انتهایی پشتی پمپ هیدرولیک متصل است 8 نوع دنده ای که شفت آن به شفت پمپ هیدرولیک متصل است.

پمپ آرایش مایع کار را از مخزن می کشد 14 و ارائه می کند:

- از طریق یکی از شیرهای چک وارد پمپ هیدرولیک می شود.

- به سیستم کنترل از طریق توزیع کننده هیدرولیک در مقادیر محدود شده توسط جت.

روی محفظه پمپ تغذیه 8 سوپاپ اطمینان واقع شده است 10 ، که با افزایش فشار ایجاد شده توسط پمپ باز می شود.

شیر هیدرولیک 6 برای توزیع جریان سیال در سیستم کنترل، یعنی هدایت آن به یکی از دو سیلندر سروو بسته به تغییر موقعیت اهرم عمل می کند. 5 یا مایع مسدود کننده در سیلندر سرو.

توزیع کننده هیدرولیک شامل یک بدنه، یک قرقره با فنر برگشتی واقع در شیشه، یک اهرم کنترل با فنر پیچشی و یک اهرم است. 5 و دو کشش 26 که قرقره را به اهرم کنترل و صفحه کش وصل می کند.

دستگاه موتور هیدرولیک 22 مشابه دستگاه پمپ تفاوت های اصلی به شرح زیر است: پاشنه های پیستون هنگام چرخش شفت در امتداد صفحه swash می لغزند. 24 ، که دارای زاویه شیب ثابت است و بنابراین مکانیزمی برای چرخش آن با توزیع کننده هیدرولیک وجود ندارد. به جای پمپ شارژ، یک جعبه سوپاپ به سطح انتهایی عقب موتور هیدرولیک وصل شده است. یک پمپ هیدرولیک با موتور هیدرولیک به دو خط لوله (خطوط پمپ هیدرولیک- هیدروموتور) متصل می شود. در یکی از خطوط، جریان سیال کار تحت فشار بالا از پمپ هیدرولیک به موتور هیدرولیک حرکت می کند، از سوی دیگر، با فشار کم برمی گردد.

محفظه جعبه شیر شامل دو شیر فشار قوی، یک شیر سرریز است 17 و قرقره 16 .

سیستم آرایش شامل پمپ آرایش می باشد 8 ، و همچنین معکوس 9 ، ایمنی 10 و شیرهای سرریز

سیستم آرایشی برای تامین مایع کارکرد سیستم کنترل، اطمینان از حداقل فشار در خطوط پمپ هیدرولیک موتور، جبران نشتی در پمپ هیدرولیک و موتور هیدرولیک، مخلوط کردن مداوم سیال کاری در گردش در پمپ هیدرولیک و هیدرولیک طراحی شده است. موتور را با سیال داخل مخزن همراه کنید و گرما را از قطعات جدا کنید.

شیرهای فشار قوی 18 از درایو هیدرولیک محافظت کنید: از اضافه بار، دور زدن سیال کار از خط فشار بالا به خط فشار پایین. از آنجایی که دو خط وجود دارد و هر یک از آنها می تواند یک خط فشار قوی در حین کار باشد، دو شیر فشار قوی نیز وجود دارد. شیر سرریز 17 باید سیال کار اضافی را از خط فشار کم، جایی که دائماً توسط بوست پمپ تامین می شود، آزاد کند.

قرقره 16 در جعبه شیر، شیر سرریز را به خط "پمپ هیدرولیک-موتور هیدرولیک" متصل می کند که در آن فشار کمتر خواهد بود.

هنگامی که دریچه های سیستم آرایش (ایمنی و سرریز) فعال می شوند، مایع کاری خروجی وارد حفره داخلی واحدها می شود و در آنجا مخلوط با نشتی، از طریق خطوط لوله زهکشی وارد مبدل حرارتی می شود. 15 و به سمت تانک 14 . به لطف دستگاه زهکشی، سیال کار گرما را از قسمت های مالشی واحدهای هیدرولیک خارج می کند. مهر و موم مکانیکی شفت خاص از نشت مایع کار از حفره داخلی واحد جلوگیری می کند. مخزن به عنوان یک مخزن برای سیال کار عمل می کند، دارای یک پارتیشن در داخل است که آن را به یک حفره تخلیه و مکش جدا می کند و مجهز به نشانگر سطح است.

فیلتر خوب 12 با یک گیج خلاء ذرات خارجی را حفظ می کند. عنصر فیلتر از مواد غیر بافته ساخته شده است. میزان آلودگی فیلتر با خوانش گیج خلاء تعیین می شود.

موتور شفت پمپ هیدرولیک و در نتیجه بلوک سیلندر و محور پمپ تغذیه مرتبط با آن را می چرخاند. پمپ آرایش، مایع کار را از مخزن از طریق فیلتر مکیده و آن را به پمپ هیدرولیک می رساند.

در صورت عدم وجود فشار در سیلندرهای سرو، فنرهای قرار گرفته در آنها واشر را طوری نصب می کنند که صفحه تکیه گاه (واشر) واقع در آن عمود بر محور شفت باشد. در این حالت، هنگامی که بلوک سیلندر می‌چرخد، پاشنه‌های پیستون‌ها بدون ایجاد حرکت محوری پیستون‌ها در امتداد تکیه‌گاه می‌لغزند و پمپ هیدرولیک سیال کار را به موتور هیدرولیک نمی‌فرستد.

از یک پمپ هیدرولیک قابل تنظیم در حین کار، می توانید حجم متفاوتی از مایع (خوراک) عرضه شده در هر دور دریافت کنید. برای تغییر دبی پمپ هیدرولیک باید اهرم توزیع کننده هیدرولیک را که به صورت سینماتیکی به واشر و قرقره متصل است بچرخانید. دومی پس از حرکت، سیال کاری را که از پمپ تغذیه به سیستم کنترل می آید به یکی از سیلندرهای سرو هدایت می کند و سیلندر سرو دوم به حفره تخلیه متصل می شود. پیستون سیلندر سرو اول، تحت تأثیر فشار سیال کار، شروع به حرکت می کند، واشر را می چرخاند، پیستون را در سیلندر سرو دوم حرکت می دهد و فنر را فشرده می کند. واشر، با چرخش به موقعیت تعیین شده توسط اهرم توزیع کننده هیدرولیک، قرقره را تا زمانی که به حالت خنثی بازگردد حرکت می دهد (در این موقعیت، خروجی مایع کار از سیلندرهای سروو توسط نوارهای قرقره بسته می شود).

هنگام چرخش بلوک سیلندر، لغزش پاشنه ها در امتداد تکیه گاه شیبدار باعث حرکت پیستون ها در جهت محوری می شود و در نتیجه حجم محفظه های تشکیل شده توسط سوراخ های بلوک سیلندر و پیستون ها تغییر می کند. علاوه بر این، نیمی از اتاقک ها حجم خود را افزایش می دهند، نیمی دیگر کاهش می یابد. این محفظه ها به لطف سوراخ های موجود در قسمت پایین متصل و توزیع کننده، به نوبه خود به خطوط "پمپ هیدرولیک هیدروموتور" متصل می شوند.

در محفظه، که حجم آن را افزایش می دهد، سیال کار از خط فشار کم می آید، جایی که توسط یک پمپ تغذیه از طریق یکی از شیرهای چک تامین می شود. توسط یک بلوک چرخشی از سیلندرها، سیال کار در محفظه ها به خط دیگری منتقل شده و توسط پیستون ها به داخل آن وارد می شود و فشار بالایی ایجاد می کند. مایع از طریق این خط وارد محفظه‌های کار موتور هیدرولیک می‌شود و فشار آن به سطوح انتهایی پیستون‌ها منتقل می‌شود و باعث حرکت آن‌ها در جهت محوری می‌شود و به دلیل تعامل پاشنه‌های پیستون با صفحه swash، باعث چرخش بلوک سیلندر می شود. سیال کار پس از عبور از محفظه های کاری موتور هیدرولیک به داخل خط کم فشار خارج می شود که از طریق آن قسمتی از آن به پمپ هیدرولیک باز می گردد و مازاد آن از طریق قرقره و شیر سرریز وارد حفره داخلی می شود. از موتور هیدرولیک هنگامی که درایو هیدرولیک بیش از حد بارگذاری می شود، فشار بالا در خط "پمپ هیدرولیک-موتور هیدرولیک" می تواند افزایش یابد تا زمانی که شیر فشار قوی باز شود، که سیال کار را از خط فشار قوی به خط فشار پایین منتقل می کند و موتور هیدرولیک را دور می زند.

درایو هیدرولیک حجمی GST-90 امکان تغییر بی‌گام نسبت دنده را می‌دهد: برای هر چرخش شفت، موتور هیدرولیک 89 سانتی‌متر مکعب سیال کار مصرف می‌کند (به استثنای نشتی). پمپ هیدرولیک بسته به زاویه واشر می تواند در یک یا چند دور چرخش محور محرک خود، چنین مقدار سیال کاری تولید کند. بنابراین با تغییر دبی پمپ هیدرولیک می توان سرعت ماشین ها را تغییر داد.

برای تغییر جهت حرکت ماشین کافی است واشر را در جهت مخالف کج کنید. یک پمپ هیدرولیک برگشت پذیر با همان چرخش شفت خود، جهت جریان سیال کار را در خطوط «پمپ هیدرولیک هیدروموتور» به سمت عکس تغییر می دهد (یعنی خط فشار پایین به یک خط فشار قوی تبدیل می شود. ، و خط فشار بالا به یک خط کم تبدیل می شود). بنابراین برای تغییر جهت حرکت ماشین باید اهرم شیر کنترل را در جهت مخالف (از حالت خنثی) بچرخانید. با این حال، اگر نیرو از اهرم توزیع کننده هیدرولیک برداشته شود، واشر تحت تأثیر فنرها به حالت خنثی باز می گردد، که در آن صفحه تکیه گاه واقع در آن عمود بر محور شفت می شود. پیستون ها در جهت محوری حرکت نخواهند کرد. عرضه سیال کار متوقف خواهد شد. خودروی خودکششی متوقف خواهد شد. در خطوط "پمپ هیدرولیک هیدروموتور" فشار یکسان خواهد شد.

قرقره در جعبه سوپاپ، تحت عمل فنرهای مرکزی، حالت خنثی به خود می گیرد که در آن شیر سرریز به هیچ یک از خطوط متصل نخواهد شد. تمام سیال عرضه شده توسط بوست پمپ از طریق شیر اطمینان به داخل حفره داخلی پمپ هیدرولیک تخلیه می شود. با حرکت یکنواخت یک ماشین خودکششی در پمپ هیدرولیک و موتور هیدرولیک، فقط باید نشتی را جبران کرد، بنابراین بخش قابل توجهی از سیال کاری که توسط بوست پمپ تامین می شود اضافی خواهد بود و باید از طریق دریچه ها آزاد شود. . برای استفاده از مازاد این مایع برای حذف گرما، مایع گرم شده ای که از موتور هیدرولیک رد شده است از شیرها خارج می شود و مایع خنک شده از مخزن خارج می شود. برای این منظور، شیر سرریز سیستم تغذیه که در جعبه شیر روی موتور هیدرولیک قرار دارد، روی فشار کمی کمتر از شیر اطمینان روی محفظه پمپ تغذیه تنظیم می شود. به همین دلیل، اگر فشار در سیستم آرایش بیش از حد باشد، دریچه سرریز باز می شود و مایع گرم شده خارج شده از موتور هیدرولیک آزاد می شود. علاوه بر این، مایع از شیر وارد حفره داخلی واحد می شود و از آنجا از طریق خطوط لوله زهکشی از طریق مبدل حرارتی به مخزن ارسال می شود.