Гидродинамические передачи.

Гидродинамические передачи используют скоростной напор рабочей жидкости и служит для передачи только крутящего момента. Основными элементами гидропередачи являются центробежный или осевой насос и турбина, преобразующая энергию, запасенную в потоке жидкости, в крутящий момент.

Рис. Принципиальная схема гидродинамической передачи.

Приводной двигатель вращает колесо 1 насоса, создающее крутящий момент М_н. При этом жидкость, взаимодействующая с его лопатками, получает приращение напора и перемещается далее в спиральный корпус 2, из которого нагнетается в трубопровод 3. Далее жидкость поступает в корпус (подвод) турбины 4, где происходит увеличение скоростного напора перед турбинным колесом 5. В последнем напор жидкости преобразуется в механическую энергию, которая через вал передается рабочей машине. Из турбины рабочая жидкость сливается по трубе 6 в резервуар, из которого по трубе 7 она засасывается насосом.

Гидродинамические передачи делятся на два основных типа: гидромуфты и гидротрансформаторы.

Рис. Схемы конструкций гидродинамических передач: а – гидромуфта; б – гидротрансформатор.

Гидромуфта состоит из насосного колеса 1, турбинного колеса 2 и кожуха с уплотнителями. Оба колеса обычно выполняются в виде чашеобразных деталей с плоскими радиальными лопатками. Насосное колесо, как правило, жестко связано с кожухом и соединяется с валом приводного двигателя, а турбинное колесо, свободно вращаясь в кожухе, соединяется с валом рабочей машины. Внутренняя полость гидромуфты с помощью распределительных устройств полностью или частично заполняется рабочей жидкостью, чем обеспечивается изменение частоты вращения вала рабочей машины

При включении двигателя насосное колесо начинает вращаться и жидкость, находящаяся между лопатками, увлекается ими и движется вместе с насосом.

При выходе из насосного колеса жидкость попадает на лопатки турбинного колеса, движется по ним от периферии к центру, отдавая энергию, запасенную в насосном колесе, чем и приводит во вращение турбинное колесо.

КПД гидромуфты:

.

Гидротрансформатор состоит из насосного колеса 1, турбинного колеса 3 и реактора 2, жестко соединенного с неподвижным корпусом 4. насосное колесо соединяется с валом приводного двигателя, а турбинное – с валом рабочей машины. Внутренняя полость гидротрансформатора заполнена рабочей жидкостью. При вращении насосного колеса рабочая жидкость разгоняется его лопатками и направляется на лопатки турбины. Турбина приводится во вращение, жидкость после прихода турбины попадает на лопатки реактора, где изменяется момент количества движения, и направляется к входу насоса.

Гидротрансформатор можно представить как редуктор с переменными значениями, как передаточного отношения, так и коэффициента трансформации моментов.

Общим свойством гидродинамических передач является улучшение динамических свойств системы, в которой она используется.