Индустриальная библиотека: промышленность, наука, технологии. Гидростатический привод

Гидростатический привод Википедия

Объёмный гидропривод — это гидравлический привод, в котором используются объёмные гидромашины[1]. Термин происходит от того, что принцип действия объёмных гидромашин основан на попеременном заполнении рабочего объёма жидкостью и вытеснения жидкости из него. Объёмный гидропривод машин позволяет с высокой точностью поддерживать или изменять скорость машины при произвольном нагружении, осуществлять слежение — точно воспроизводить заданные режимы вращательного или возвратно-поступательного движения, усиливая одновременно управляющее воздействие.

В последнее время иногда ошибочно называется гидростатическим приводом. Данное выражение ошибочно, поскольку термин "гидростатический" может быть отнесен только к покоящейся жидкости. Возникла данная ошибка, по видимому, вследствие некорректного использования онлайн-переводчиков с китайского языка.

Область применения

Объёмный гидропривод машин применяется в металлорежущих станках, прессах, в системах управления летательных аппаратов, судов, тяжёлых автомобилей, мобильной строительно-дорожной технике, в системах автоматического управления и регулирования тепловых двигателей, гидротурбин. Реже объёмный гидропривод машин используется в качестве главных приводов транспортных установках на автомобилях, кранах.

Основные элементы объемного привода

Гидравлический привод состоит из нескольких основных элементов: насос или аккумулятор, гидродвигатель, органы регулирования и распределения гидравлической энергии, а также система защиты[2]. В качестве источника гидравлической энергии применяется насос либо аккумулятор. Приём энергии осуществляется посредством гидродвигателя. Для управления приводом используются соответствующие органы регулирования распределения энергии. Для обеспечения безопасной эксплуатации гидростатические приводы оборудуются соответствующими комплексами защиты.

Отличительные особенности объёмного гидропривода перед гидродинамическим

Существует большое количество видов объёмных насосов. Некоторые из них: шестерённые насосы, аксиально-плунжерные, радиально-плунжерные, винтовые, пластинчатые и другие. Они отличаются от гидродинамических насосов тем, что способны работать при очень больших давлениях (до 300 МПа), в то время как гидродинамические (центробежные, осевые и др.) обычно работают при давлениях, не превышающих 1,5 МПа. С другой стороны, скорость и подача жидкости, нагнетаемой объёмными насосами обычно невелики в сравнении со скоростью нагнетаемой жидкости и подачей гидродинамических насосов.

Мощность объёмного гидропривода

Номинальная мощность (Вт), отдаваемая насосом в гидросистему или потребляемая гидродвигателем из гидросистемы, может быть определена по формуле:

NH=QHPH{\displaystyle N_{H}=Q_{H}P_{H}},

где QH{\displaystyle Q_{H}} — номинальная подача насоса (для гидродвигателя — номинальный расход рабочей жидкости), м³/с;

PH{\displaystyle P_{H}} — номинальное давление на выходе из насоса (для гидродвигателя — номинальное давление рабочей жидкости на входе в гидродвигатель), Н/м².

Преимущества объёмного гидропривода перед гидродинамическим

Причину компактности объёмного гидропривода по сравнению с гидродинамическим можно пояснить с помощью аналогии с электрическими сетями. Для передачи электроэнергии по линиям электропередачи её преобразуют сначала в энергию высокого напряжения. Повышение напряжения позволяет при сохранении мощности пропорционально уменьшить силу тока в линиях, уменьшая и сечение кабелей, и их массу. Точно так же передача гидравлической энергии по гидролиниям высокого давления (в системах объёмного гидропривода) позволяет уменьшить и расход жидкости (кратно), и поперечное сечение гидролиний. Кроме того, меньшую подачу могут обеспечить насосы меньшего размера и т. д. Эта аналогия не является чисто умозрительной - давление и электрическое напряжение являются величинами, характеризующими плотность энергии, переносимой единицей рабочего тела: давление в гидролинии - это величина энергии переносимой единицей объема жидкости, а напряжение в электрическое линии - энергия, переносимая единицей заряда. Аналогично и с током. В гидравлических системах аналогом тока выступает поток жидкости: объем, прошедшей по гидравлической линии за единицу времен На этом подобии разработан метод электрогидравлических аналогий, позволяющий производить теоретические исследования гидрооборудования на основе хорошо изученных процессов в электрических сетях. В свою очередь, способность работы объёмных гидромашин при высоких давлениях вытекает из принципа их работы и устройства.

Из приведённой выше формулы для мощности видно, что для обеспечения той же мощности при высоком давлении необходимо обеспечивать ме́ньшую подачу, чем при низком давлении. Поэтому при высоком давлении геометрические размеры всех узлов гидропривода становятся меньше. Поскольку, в отличие от гидродинамических гидромашин, объёмные гидромашины способны работать при высоких давлениях, то и объёмный гидропривод намного компактнее и меньше по массе гидродинамического привода. Это одно из тех обстоятельств, которые обусловили широкое распространение объёмного гидропривода по сравнению с гидродинамическим приводом.

КПД объёмного гидропривода

Полный коэффициент полезного действия объёмного гидропривода имеет три составляющие:

η=ηгη0ηм,{\displaystyle \eta =\eta _{\text{г}}\eta _{0}\eta _{\text{м}},}

где ηг{\displaystyle \eta _{\text{г}}} — гидравлический КПД, характеризующий гидравлические потери в гидроприводе;

η0{\displaystyle \eta _{0}} — объёмный КПД, характеризующий утечки рабочей жидкости через зазоры и щели между деталями гидрооборудования;

ηм{\displaystyle \eta _{\text{м}}} — механический КПД, характеризующий потери на механическое трение деталей гидрооборудования.

Литература

1. Лепешкин А. В., Михайлин А. А., Шейпак А. А. Гидравлика и гидропневмопривод: Учебник, ч. 2. Гидравлические машины и гидропневмопривод / Под ред. А. А. Шейпака. — М.: МГИУ, 2003. — 352 с.
2. Гидравлика, гидромашины и гидроприводы: Учебник для машиностроительных вузов/ Башта Т. М., Руднев С. С., Некрасов Б. Б. и др. — 2-е изд., перераб. — М.: Машиностроение, 1982.
3. Схиртладзе А. Г., Иванов В. И., Кареев В. Н. Гидравлические и пневматические системы. — Издание 2-е, дополненное. М.: ИЦ МГТУ «Станкин», «Янус-К», 2003. — 544 с.

Примечания

wikiredia.ru

Гидростатический привод

Гидростатический привод (гидравлическая система) представ­ляет собой совокупность механизмов и устройств, служащих для передачи энергии при помощи жидкости.

В отличие от гидродинамического привода в гидростатиче­ском приводе энергия передается давлением жидкости без значи­тельного изменения ее скорости. К основным элементам гидро­статического привода можно отнести:

• насос или аккумулятор — источник гидравлической энер­гии;
• гидродвигатель — приемник гидравлической энергии;
• органы регулирования   и   распределения   гидравлической энергии;
• органы защиты.

В гидростатическом приводе насос и гидродвигатель пред­ставляют собой гидравлические машины объемного типа.

На рис. 1 представлена элементарная схема гидростатиче­ского привода.

Более подробно элементы схемы и их назначение будут рас­смотрены ниже. Вкратце представленная схема работает следую­щим образом. Распределитель 2 закрыт, и гидродвигатель отклю­чен от системы. При включении насоса 7 рабочая жидкость начи­нает поступать в аккумулятор 1., заполняя его, давление в нем повышается. При достижении значения p0 срабатывает автомат разгрузки 3, переключающий насос на линию слива, таким обра­зом разгружая его.

Рис. 1. Элементарная схема гидростатического привода:

1 — аккумулятор; 2 — распределитель; 3 — автомат разгрузки; 4 — обратный кла­пан; 5— фильтр; 6— предохранительный клапан; 7— насос; 8— бак

Ведущая к исполнительным механизмам линия подключена к источнику гидравлической энергии — аккумулятору 1.

Поворотом распределителя на 45° включается гидроцилиндр. Рабочая жидкость из аккумулятора 1 поступает в гидроцилиндр и давление в нем падает. При достижении значения р1, автомат разгрузки 3 переключает насос с линии слива на аккумулятор, благодаря чему начнется вновь заполнение аккумулятора и повы­шение давления в нем до значения p0, когда насос вновь будет от­ключен на слив.

industrylib.ru

Гидростатические приводы

Автор: Юлиюс Мацкерле (Julius Mackerle)Источник: «Современный экономичный автомобиль» [1] 16824 0

Гидростатическая передача в легковых автомобилях до настоящего времени не применяется, поскольку она дорога и ее КПД относительно низок. Наиболее часто она используется в специальных машинах и транспортных средствах. В то же время гидростатический привод имеет много возможностей для применения; он особенно пригоден для трансмиссии с электронным управлением.

Принцип гидростатической передачи состоит в том, что источник механической энергии, например двигатель внутреннего сгорания, приводит гидронасос, подающий масло в тяговый гидравлический двигатель. Обе эти группы соединены между собой трубопроводом высокого давления, в частности, гибким. Это упрощает конструкцию машины, отпадает необходимость применения многих зубчатых колес, шарниров, осей, поскольку обе группы агрегатов могут быть расположены независимо друг от друга. Мощность привода определяется объемами гидронасоса и гидродвигателя. Изменение передаточного отношения в гидростатическом приводе бесступенчатое, его реверсирование и гидравлическая блокировка весьма просты.

В отличие от гидромеханической передачи, где соединение тяговой группы с преобразователем крутящего момента жесткое, в гидростатическом приводе передача усилий производится только через жидкость.

В качестве примера работы обеих трансмиссий рассмотрим переезд автомобиля с ними через складку местности (дамбу). При въезде на дамбу у автомобиля с гидромеханической трансмиссией возникает буксование гидротрансформатора, в результате чего при постоянной частоте вращения скорость автомобиля снижается. При спуске с вершины дамбы двигатель начинает действовать как тормоз, однако направление буксования гидротрансформатора меняется и поскольку гидротрансформатор имеет низкие тормозные свойства при таком направлении буксования, автомобиль разгоняется.

У гидростатической передачи при спуске с вершины дамбы гидродвигатель выполняет функцию насоса и масло остается в трубопроводе, соединяющем гидродвигатель с насосом. Соединение обеих групп привода происходит через находящуюся под давлением жидкость, которая обладает той же степенью жесткости, что и упругость валов, сцеплений и зубчатых колес в обычной механической трансмиссии. Разгона автомобиля поэтому при спуске с дамбы не произойдет. Гидростатическая передача особенно пригодна для автомобилей повышенной проходимости.

Принцип гидростатического привода показан на рис. 1. Привод гидронасоса 3 от двигателя внутреннего сгорания производится через вал 1 и наклонную шайбу, а регулятором 2 управляют углом наклона этой шайбы, что изменяет подачу жидкости гидронасосом. В случае, изображенном на рис. 1, шайба установлена жестко и перпендикулярно оси вала 1 и вместо нее наклоняется корпус насоса 3 в кожухе 4. Масло подается из гидронасоса по трубопроводу 6 в гидродвигатель 5, имеющий постоянный объем, а из него — вновь возвращается по трубопроводу 7 в насос.

Рис. 1. Схема гидростатического привода:

1 — вал приводного двигателя; 2 — регулятор привода; 3 — регулируемый гидронасос; 4 — кожух насоса; 5 — тяговый гидродвигатель; 6 и 7 — трубопроводы.

Если гидронасос 3 расположен соосно валу 1, то подача масла им равна нулю и гидродвигатель в этом случае блокирован. Если насос наклонен вниз, то он подает масло в трубопроводе 7 и оно возвращается в насос по трубопроводу 6. При постоянной частоте вращения вала 1, обеспечиваемой, например, регулятором дизеля, управление скоростью и направлением движения автомобиля производится всего лишь одной рукояткой регулятора.

В гидростатическом приводе можно использовать несколько схем регулирования:

• насос и двигатель имеют нерегулируемые объемы. В этом случае речь идет о «гидравлическом вале», передаточное отношение является постоянным и зависит от отношения объемов насоса и двигателя. Такая трансмиссия для применения в автомобиле неприемлема;
• насос имеет регулируемый, а двигатель — нерегулируемый объем. Этот способ наиболее часто применяется в транспортных средствах, так как предоставляет большой диапазон регулирования при относительно простой конструкции;
• насос имеет нерегулируемый, а двигатель — регулируемый объем. Эта схема неприемлема для привода автомобиля, поскольку с ее помощью нельзя обеспечить торможение автомобиля через трансмиссию;
• насос и двигатель имеют регулируемые объемы. Такая схема предоставляет наилучшие возможности регулирования, но весьма сложна.

Применение гидростатической передачи позволяет отрегулировать выходную мощность вплоть до остановки выходного вала. При этом даже на крутом спуске можно остановить автомобиль перемещением рукоятки регулятора в нулевое положение. В этом случае трансмиссия гидравлически заблокирована и необходимость в применении тормозов отпадает. Для движения автомобиля достаточно передвинуть рукоятку вперед или назад. Если в трансмиссии используется несколько гидродвигателей, то соответствующим их регулированием можно достичь реализации работы дифференциала или его блокировки.

В гидростатической трансмиссии отсутствует целый ряд агрегатов, например, коробка передач, сцепление, карданные валы с шарнирами, главная передача и др. Это выгодно с позиции снижения массы и стоимости автомобиля и компенсирует достаточно высокую стоимость гидравлического оборудования. Все сказанное, в первую очередь, относится к специальным транспортным и технологическим средствам. В то же время, с точки зрения экономии энергии, гидростатическая трансмиссия имеет большие преимущества, например, для применения в автобусах.

Выше уже упоминалось о целесообразности аккумулирования энергии и получаемом энергетическом выигрыше, когда двигатель работает с постоянной частотой вращения в оптимальной зоне своей характеристики и его частота вращения не изменяется при переключении передач или изменении скорости автомобиля. Отмечалось также и то, что вращающиеся массы, соединенные с ведущими колесами, должны быть как можно меньше. Говорилось, кроме того, о преимуществах гибридного привода, когда при разгоне используются наибольшая мощность двигателя, а также мощность, накопленная в аккумуляторе. Все эти преимущества удается легко реализовать в гидростатическом приводе, если в его системе разместить гидроаккумулятор высокого давления.

Схема такой системы представлена на рис. 2. Приводимый двигателем 1 насос 2 с постоянным объемом подает масло в аккумулятор 3. Если аккумулятор заполнен, регулятор давления 4 подает импульс электронному регулятору 5 об остановке двигателя. Из аккумулятора масло под давлением подается через центральное управляющее устройство 6 к гидродвигателю 7 и из него сбрасывается в масляный бак 8, из которого вновь забирается насосом. У аккумулятора имеется ответвление 9, предназначенное для питания дополнительного оборудования автомобиля.

Рис. 2. Схема гидростатического привода с аккумулятором давления:

1 — приводной двигатель; 2 — гидронасос; 3 — гидроаккумулятор; 4 — датчик давления; 5 — электронный регулятор; 6 — центральное управляющее устройство; 7 — гидродвигатель; 8 — масляный бак; 9 — привод дополнительного гидрооборудования; 10 — редукционный клапан.

В гидростатическом приводе обратное направление движения жидкости можно использовать для торможения автомобиля. В этом случае гидродвигатель забирает масло из бака и подает его под давлением в аккумулятор. Таким способом можно аккумулировать энергию торможения для дальнейшего ее использования. Недостаток всех аккумуляторов состоит в том, что любой из них (жидкостный, инерционный или электрический) имеет ограниченную емкость, и если аккумулятор заряжен, он больше не может накапливать энергию, и ее избыток должен быть сброшен (например, преобразован в теплоту) так же, как и в автомобиле без аккумулирования энергии. В случае гидростатического привода эта проблема решается применением редукционного клапана 10, который при наполненном аккумуляторе перепускает масло в бак.

У городских маршрутных автобусов благодаря аккумулированию энергии торможения и возможности зарядки жидкостного аккумулятора во время остановок двигатель можно было бы отрегулировать на меньшую мощность и при этом обеспечить соблюдение необходимых ускорений при разгоне автобуса. Такая схема привода позволяет экономично реализовать движение в городском цикле, ранее описанное и изображенное на рис. 6 в статье «Аккумулирование энергии при торможении и гибридные приводы».

Гидростатический привод можно удобно скомбинировать с обычной зубчатой передачей. В качестве примера приведем комбинированную трансмиссию автомобиля. На рис. 3 дана схема такой трансмиссии от маховика двигателя 1 к редуктору 2 главной передачи. Крутящий момент через цилиндрическую зубчатую передачу 3 и 4 подводится к поршневому насосу 6 с постоянным объемом. Передаточное отношение цилиндрической передачи соответствует IV—V передачам обычной механической коробки передач. При вращении насос начинает подавать масло в тяговый гидродвигатель 9 с регулируемым объемом. Наклонная регулирующая шайба 7 гидродвигателя соединена с крышкой 8 корпуса трансмиссии, а корпус гидродвигателя 9 соединен с ведущим валом 5 главной передачи 2.

Рис. 3. Комбинированная гидростатическая передача автомобиля:

1 — маховик; 2 — редуктор главной передачи; 3 и 4 — шестерни цилиндрической зубчатой передачи; 5 — вал-шестерня главной передачи; 6 — гидронасос постоянного объема; 7 — регулирующая шайба тягового гидродвигателя; 8 — крышка корпуса трансмиссии; 9 — тяговый гидродвигатель с регулируемым объемом.

При разгоне автомобиля шайба гидродвигателя имеет наибольший угол наклона и масло, нагнетаемое насосом, создает большой момент на валу. Помимо этого на вал действует и реактивный момент насоса. По мере разгона автомобиля наклон шайбы уменьшается, следовательно, уменьшается и крутящий момент от корпуса гидродвигателя на валу, однако давление масла, подаваемого насосом, увеличивается и, следовательно, возрастет и реактивный момент этого насоса.

При уменьшении угла наклона шайбы до 0° насос гидравлически блокирован и передача крутящего момента от маховика к главной передаче будет осуществляться только парой шестерен; гидростатический привод будет выключен. Это улучшает КПД всей трансмиссии, так как гидродвигатель и насос отключены и вращаются в заблокированном положении вместе с валом, с КПД, равным единице. Кроме того, исчезают износ и шум гидроагрегатов. Этот пример — один из многих, показывающих возможности применения гидростатического привода. Масса и размеры гидростатической передачи определяются величиной максимального давления жидкости, которое в настоящее время достигло 50 МПа.

Опубликовано 21.02.2014

Читайте также

• Зелёная волна

  Зелёная волна – согласованное переключение сигналов светофоров на смежных перекрёстках.

• Малая масса автомобиля

  Снижение массы у небольших автомобилей благоприятно сказывается на уменьшении сопротивления качению, а также сопротивлений при движении на подъеме и при ускорении.

Сноски

1. ↺ Мацкерле Ю. Современный экономичный автомобиль/Пер. с чешск. В. Б. Иванова; Под ред. А. Р. Бенедиктова. - М.: Машиностроение, 1987. - 320 с.: ил.//Стр. 22 - 23 (книга есть в библиотеке сайта). – Прим. icarbio.ru

Комментарии

icarbio.ru

Общие сведения о гидростатическом приводе

Гидростатический привод и его элементы

Гидравлический привод (или гидравлическая система) представляет собой совокупность механизмов и устройств, служащих для передачи энергии при помощи жидкости.

Как отмечалось выше, гидравлические приводы можно разде­лить на два основных типа: гидростатические (или объемные) и гидродинамические.

В отличие от гидродинамического привода, в котором переда­ча энергии осуществляется главным образом изменением скоро­сти жидкости в цепи, в гидростатическом приводе энергия пере­дается давлением жидкости без значительного изменения ее ско­рости.

Гидростатический привод составляют следующие основные элементы:

1) источник гидравлической энергии — насос или аккумулятор; приемник гидравлической энергии — гидродвигатель; органы регулирования и  распределения гидравлической энергии;

2) органы защиты.

В гидростатическом приводе насос и гидродвигатель — гид­равлические машины объемного типа.

На рис. 127 показана одна из схем гидростатического привода, на которой можно видеть все названные выше элементы.

Система работает следующим образом. Предположим, что распределительный кран закрыт, так что гидродвигатель отклю­чен от линии нагнетания насоса. При включении насоса жидкость начнет поступать в аккумулятор, заполняя его. Давление в нем повышается. Когда оно достигнет заданной величины р0, сраба­тывает специальноерегулирующее устройство, называемое авто­матом разгрузки, которое переключает насос на линию слива, почти полностью разгружая его. Линия, ведущая к исполнитель­ным механизмам, оказывается, таким образом, подключенной к другому источнику гидравлической энергии — аккумулятору. Разрядиться же аккумулятор на бак через насос не можетиз-за обратного клапана, установленного между ним и насосом.

Пусть теперь поворотом распределителя (на 45° в ту или дру­гую сторону) включается гидроцилиндр. Тогда жидкость в него будет поступать из аккумулятора, давление в котором начнет па­дать. При достижении некоторого заданного давления pi автомат разгрузки переключает насос с линии слива на аккумулятор, бла­годаря чему начнется вновь заполнение аккумулятора и повыше­ние давления в нем до ро, ког­да насос вновь будет отключен на слив. Таким образом,рассматриваемая система рабо­тает попеременно от двух ис­точников давления — насоса или аккумулятора, включение которых определяется давлени­ем в аккумуляторе.

progidravliku.ru

Гидростатический привод - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Гидростатический привод

Cтраница 1

Гидростатические приводы в зависимости от типа установленных насосов устойчиво работают при следующих значениях кинематической вязкости рабочей жидкости; 150 - 1400 сСт для шестеренчатых насосов, 60 - 800 сСт для пластинчатых, 30 - 500 сСт для аксиальных.  [1]

Гидростатический привод состоит из объемной гидропередачи, устройства управления, вспомогательной линии и устройств, причем в понятие объемной гидропередачи включается объемный насос, объемный гидродвигатель и магистральная линия.  [2]

Гидростатический привод имеет ряд преимуществ по сравнению с механическим, основное из которых заключается в возможности автоматически бесступенчато в широком диапазоне регулировать режим работы трактора с сохранением постоянства номинальной мощности. Помимо возможности бесступенчатого регулирования, гидростатический привод дает возможность передавать мощность двигателя к агрегатам-потребителям с помощью жидкости по шлангам или шарнирным трубопроводам. Гидромоторы могут устанавливаться непосредственно у ведущих колес или встраиваться в них.  [3]

Принцип действия гидростатического привода основан на свойстве несжимаемой жидкости, находящейся в покое, передавать создаваемое в любой точке давление одинаково всем точкам замкнутого объема жидкости.  [4]

Смесительная головка имеет гидростатический привод.  [5]

США) производит бесступенчатый гидростатический привод для грузовых автомобилей.  [6]

Гидроусилитель рулевого управления является следящим гидростатическим приводом, обеспечивающим определенную зависимость угла поворота управляемых колес от угла поворота рулевого колеса, причем для поворота управляемых колес используются одновременно давление жидкости, создаваемое насосом, и усилие водителя.  [8]

Гидроусилитель рулевого привода является следящим гидростатическим приводом, обеспечивающим определенную зависимость угла поворота управляемых колес от угла поворота рулевого колеса.  [9]

На рис. 127 показана одна из схем гидростатического привода, на которой можно видеть все названные выше элементы.  [10]

Приведенные ниже ( см. § 5) преимущества гидростатического привода определили его широкое применение на самых различных машинах и, в частности, на одноковшовых экскаваторах. Ниже рассматриваются только гидростатические передачи.  [11]

Оригинально решен узел охлаждения дизеля при работе: применен водовоздушный холодильник с водомасляным теплообменником и гидростатическим приводом вентиляторов.  [12]

Исходя из поставленной задачи в главе I приведены общие сведения, относящиеся как к гидродинамическим, так и гидростатическим приводам; в главах II-VIII изложены материалы только о гидродинамических приводах, а в главах IX-XVI - о гидростатических приводах.  [13]

В отличие от гидродинамического привода, в котором передача энергии осуществляется главным образом изменением скорости жидкости в цепи, в гидростатическом приводе энергия передается давлением жидкости без значительного изменения ее скорости.  [14]

Стенд ( рис. 1) состоит из двухвальной лопастной мешалки периодического действия ( с изменяемым количеством лопастей), емкостью 280 л с гидростатическим приводом, позволяющим менять скорость вращения валов от 30 до 150 об / мин; трех нагревательных емкостей ( термостатов) для нагрева минеральных материалов и битумсодержащей породы, обеспечивающих нагрев до 250 С; измерительно-регистрирующей и пусковой аппаратуры, позволяющей регистрировать число оборотов валов, давление масла в напорной и сливной магистралях гидропривода и крутящий момент на приводном валу мешалки.  [15]

Страницы:      1    2    3

www.ngpedia.ru

способ гидростатической передачи вращения в приводах транспортных средств с несколькими приводными осями и гидростатический привод транспортного средства с несколькими приводными осями - патент РФ 2052362

Использование: в гидростатических приводах транспортного средства с несколькими приводными осями, с по меньшей мере одним источником гидравлического масла и двумя параллельно включенными гидродвигателями или группами гидродвигателей, а также с кинематической связью между каждым гидродвигателем и осью, приводимой в движение гидродвигателем или колесами. Сущность изобретения: передаточные отношения механических кинематических цепей из колес и передач различны и отличаются друг от друга, по меньшей мере для части приводных осей, с учетом диаметров колес так, что для этой части приводных осей имеют место различные по величине произведения постоянной крутящего момента и передаточного числа механической связи. 2 с. и 3 з. п. ф-лы, 4 ил. Изобретение относится к гидростатическому приводу с признаками, а также к способу гидростатической передачи вращения. Транспортные средства имеют несколько приводных осей, прежде всего в том случае, если они используются по грунту без дорог или аналогично. Это относится к сельскохозяйственным транспортным средствам, к транспортным средствам, предназначенным для подземного строительства и сооружения дорог, а также к передвижным кранам. Благодаря наличию таких транспортных средств могут мобильно использоваться различные рабочие машины, например зерноуборочные комбайны, экскаваторы, краны и аналогичные машины, так что они не должны буксироваться между местами использования, а могут эксплуатироваться независимо от соответствующих средств. Рабочие машины таких транспортных средств требуют приводных агрегатов, причем для этого в большинстве случаев предпочтительно использовать гидравлические двигатели. Целесообразно использовать один и тот же природный агрегат не только для привода перемещения, но и для привода рабочего агрегата, вследствие чего одни и те же гидравлические двигатели можно использовать для привода передвижения. Такие транспортные средства очень тяжелые и должны обеспечивать преодоление значительных подъемов, например, до 60% и должны обеспечивать достаточную скорость перемещения при наземном перемещении, например, до 62 км/ч. Коробки скоростей таких транспортных средств должны удовлетворять высоким требованиям. Проблема усложняется вследствие того, что несколько осей и предпочтительно даже каждое приводное колесо должно иметь индивидуальный привод. В гидравлических приводах, т.е. в приводах, которые состоят из гидравлического насоса и гидравлического двигателя, связанного посредством трубопроводов с насосом, можно регулировать не только объем, подаваемый насосом, но и количество масла, пропускаемое гидродвигателем. Между максимальной и минимальной частотой вращения можно обеспечить лишь относительно малый диапазон регулирования, в частности можно реализовать диапазон приблизительно от 3:1 до 3,15:1. Таким образом, если использовать не только регулируемые гидравлические насосы, но и регулируемые двигатели, то можно в общей сложности получить диапазон скоростей или частот вращения и соответственно диапазон крутящих моментов приблизительно от 9:1 до 10:1. Диапазоны скоростей, выходящие за пределы названных, должны реализовываться посредством механических коробок скоростей. Однако это связано с дополнительными затратами. Кроме того, в транспортном средстве сравнительно тяжелая коробка скоростей создает дополнительную массу, которая обуславливает ограничение грузоподъемности. При постоянной входной скорости частота вращения может изменяться только ступенчато. Ранее предлагалось в гидростатическом приводе передвижения выполнять коробку скоростей в виде гидравлической переключаемой коробки скоростей. В таких приводах могут использоваться два гидравлических насоса отдельно или в параллельной схеме. Оба гидравлических насоса осуществляют подачу в общую ветвь нагнетания, в которой может подсоединяться подключаемый гидравлический аккумулятор. Через гидравлический трубопровод гидравлические насосы и в некоторых случаях аккумулятор питают два параллельно включенные гидравлические двигателя, из которых один или другой или оба совместно создают приводную мощность транспортного средства. Оба гидравлических насоса и оба гидравлических двигателя могут независимо друг от друга подключаться или отключаться посредством переключаемых муфт. Целью известного привода является то, чтобы на этапе ускорения создавать дополнительную приводную мощность в форме дополнительной подачи масла, накопленного под давлением в аккумуляторе. Это осуществляется благодаря тому, что на этапе замедления гидравлические насосы продолжают работать и продолжают подавать гидравлическое масло в гидравлический аккумулятор вместо двигателей. Таким образом, способность известного привода реализовать несколько гидравлических переключаемых ступеней основано в основном на наличии промежуточного аккумулятора, а также на наличии нескольких, подключаемых отдельно гидравлических насосов. Для ускорения транспортного средства вначале подсоединяется один из обоих гидравлических двигателей, после чего он регулируется от нуля до максимального потребляемого объема масла. Если после этого педаль газа остается нажатой, то включается муфта второго гидродвигателя. Одновременно объем масла, пропускаемый первым двигателем, вновь устанавливается на нулевое значение, после чего при последующем воздействии на педаль газа поглощаемый объем вновь увеличивается от нулевого значения до максимального до тех пор, пока при максимальном отклонении педали газа оба гидродвигателя не будут работать с максимальным поглощаемым объемом. Такой способ работы требует для разгона переменные расходы гидравлического масла в единицу времени, что требует или наличия очень производительных гидравлических насосов, избыточных для нормального режима работы, или использования гидравлического аккумулятора, который специально подключается и отключается. Более значительным является недостаток, состоящий в том, что посредством этого известного привода без дополнительной переключаемой коробки скоростей нельзя получить весь диапазон мощностей и скоростей, требуется обычно для транспортных средств с гидравлическим приводом. Цель изобретения гидростатический привод, который как чисто гидростатическая конструкция привода и переключения имеет возможность при сравнительно малой массе привода обеспечивать транспортному средству не только возможность преодоления экстремальных подъемов, например до 60% но и относительно высокую скорость при наземном движении, например до 62 км/ч. Изобретение основано на идеях гидростатического привода, предназначенного для транспортных средств с несколькими приводными осями, с минимум одним гидравлическим насосом и минимум двумя параллельно включенными гидравлическими двигателями или с минимум двумя группами гидродвигателей, которые посредством механической связи и, в частности, посредством понижающего редуктора связаны с соответствующими приводными осями или приводными колесами, а также у которых минимум часть гидравлических двигателей может отсоединяться от приводных колес осей. Произведение константы крутящего момента каждого гидродвигателя и передаточного отношения соответствующей механической передачи на каждую приводную ось выбирается специально. Приводная ось может состоять также из составных осей, например, при тандемных осях, с одной стороны, и при полуосях, с другой стороны. Благодаря изобретению можно отказаться от механической коробки скоростей, что можно реализовать возможность преодолевания больших подъемов, и относительно высокие скорости передвижения, а также можно использовать относительно небольшие и поэтому дешевые и легкие гидродвигатели. Особенно эффективно и комфортабельно оказалось то, что минимум часть гидродвигателей может уменьшить потребляемый объем масла, в частности, до нулевого значения, преимущественно бесступенчато и во время движения. Если гидравлический поток минимум одного источника гидравлического масла может изменяться во время движения (преимущественно бесступенчато), то прежде всего существенно облегчается разгон транспортного средства. Во время движения и переключения возможность регулирования гидравлического потока также можно использовать, однако, как правило, это не требуется и во многих случаях не является желательным. Известный привод на отдельные колеса кажется особенно целесообразным для предлагаемого гидростатического привода, так как при гидравлическом индивидуальном приводе колес без труда может использоваться интегрированный понижающий редуктор и поэтому это не связано со значительными дополнительными затратами, которые обусловлены реализацией различных передаточных отношений редукторов для колес отдельных осей. К этому следует добавить известное преимущество, состоящее в том, что при гидростатическом индивидуальном приводе отдельных колес может отсутствовать компенсирующая кинематическая связь между колесами одной оси. Имеется возможность в соответствии с изобретением предусматривать при использовании индивидуальных приводов колес для различных приводных колес одного и того же транспортного средства различные произведения К х i, в частности при постоянном коэффициенте К, а именно независимо от того, относится ли соответствующее приводное колесо к одной и той же оси или к различным осям транспортного средства. У транспортного средства, у которого, например, предусмотрено четыре гидростатических привода отдельных колес, можно реализовать два или три или четыре различных произведения К х i независимо от того, какой оси соответствуют эти приводные колеса. Особым преимуществом изобретения является то, что даже для получения относительно высоких приводных моментов можно использовать относительно небольшие и соответственно сильно понижающие гидродвигатели без достижения предельных частот вращения этих двигателей или тем более без превышения этих частот вращения. В частности, можно показать, что, несмотря на различные приводные моменты, имеющиеся на отдельных приводных колесах или осях, имеет место исключительно эффективное суммирование моментов, так что даже приводные колеса-оси, имеющие относительно небольшое произведение К х i, эффективно вносят свой вклад в требуемый суммарный приводной момент. Если, например, в трехосном транспортном средстве с приводом на отдельные колеса, имеющем соответственно шесть преимущественно одинаковых гидродвигателей, передаточные отношения для трех осей выбраны равными 1:12, 1:24 и 1:36, то можно реализовать не только высокие приводные моменты для экстремальных подъемов, но и высокую конечную скорость при уличном движении, например, 62 км/ч, причем возможность отключения гидродвигателей с особо высоким передаточным отношением защищает эти гидродвигатели при движении с высокой скоростью от достижения или превышения предельных частот вращения. Как известно, отключенные двигатели отсоединяются от привода посредством соответствующих вентильных схем посредством того, что они отсоединяются от напорных трубопроводов жидкости. Максимальная эффективность предлагаемого привода достигается в том случае, если он эксплуатируется таким образом, что при высоких требованиях к нагрузке и (сначала) при малой скорости вначале подсоединяются все гидродвигатели к нагрузке и эксплуатируются с максимально возможным поглощаемым объемом, если поглощаемый объем может регулироваться. Если гидравлический поток минимум одного гидравлического насоса может регулироваться, то такое регулирование осуществляется в основном бесступенчато. Преимущество состоит также в том, что при увеличивающейся потребности в скорости и при уменьшающейся потребности в нагрузке вначале дросселируется поглощаемый объем того гидродвигателя, в цепи которого имеется максимальное произведение k x i. Дросселирование осуществляется преимущественно бесступенчато и до нулевого значения. Освобождающийся вследствие этого гидравлический поток подводится к гидравлическому двигателю или двигателям, имеющим меньшие соответствующие произведения k x i. При дальнейшем уменьшении потребности скорости работа осуществляется соответственно только с недросселируемыми гидродвигателями. При такой предпочтительной форме предлагаемого привода отсоединение гидродвигателя предпочтительно осуществляется тогда, когда его поглощаемый объем дросселируется до нулевого значения. Такой способ целесообразно использовать в том случае, если гидростатический привод передает вращение не только на ходовую часть многоосного транспортного средства, но и используется для привода лебедки или других рабочих машин. В таком случае несколько гидродвигателей помимо своих соответствующих понижающих редукторов приводят во вращение общий единственный элемент, например, барабан лебедки. Таким образом конструктивный элемент можно рассматривать как барабан лебедки, вращающийся смесительный резервуар, рама транспортного средства с колесами. При наличии барабана или аналогичного гидродвигателя (в случае привода этих элементов) кинематически связаны между собой посредством редукторов (прямо или косвенно) с кинематическим замыканием, а при раме транспортного средства с колесами гидродвигатели кинематически связаны между собой посредством трения, возникающего между колесами и грунтом (дорожным полотном). Как известно, гидростатические приводы могут иметь открытые или замкнутые системы циркуляции. Механические связи, выполненные обычно в виде редукторов, имеют большее передаточное отношение, которые при одинаковом входном приводном моменте отдают больший выходной момент. Таким образом, передаточное отношение 1:36 считается большим, чем передаточное отношение 1:15. Таким образом, величину передаточного отношения характеризует его знаменатель, а не само отношение. Предлагаемый гидростатический привод работает следующим образом. При максимальном требуемом приводном усилии или при максимальном приводном моменте (разгон, движение по максимальному подъему, подъем большого груза) все гидродвигатели обеспечиваются рабочей жидкостью, причем при регулируемых двигателях настраивается каждый раз максимальный поглощаемый объем. В соответствии с этим имеет место большое приводное усилие при малой суммарной скорости или при вращающихся узлах имеет место большой приводной момент при малой угловой скорости. Для получения максимального требуемого приводного усилия или максимального крутящего момента используются все гидравлические приводные двигатели. Основная часть создается большим двигателем или большими двигателями, которые работают с максимальными передаточными отношениями или с максимальными константами крутящего момента. Частота вращения гидродвигателей обуславливаются каждый раз суммарной скоростью или угловой скоростью и соответствующим передаточным отношением. В соответствии с частотами вращения и максимальными поглощаемыми объемами отдельных гидродвигателей рассчитываются гидравлические составляющие потоки, проходящие через отдельные гидродвигатели. Если снижается требуемое приводное усилие или приводной момент, например при уменьшении пускового ускорения или при снижении после подъема, гидродвигатель или гидродвигатели, которые работают в цепи, имеющей максимальное произведение константы крутящего момента и передаточного отношения, отделяются или отключаются от всего узла посредством соответствующих муфт, после того как их поглощаемый объем устанавливается равным нулю, вследствие чего узел перемещается или вращается быстрее. Вследствие этого предотвращается превышение частоты вращения этого гидродвигателя или этих гидродвигателей. Гидродвигатель, отключенный от привода или гидродвигатели, отключенные от привода, преимущественно отделяются также гидравлически от цепи питания маслом под давлением (от гидронасоса) посредством клапанов, что необходимо для достижения более высокого КПД. После этого поток, создаваемый гидронасосом, протекает только через тот гидродвигатель или те гидродвигатели цепи или цепей, которые имеют соответственно меньшее или минимальное произведение (константа крутящего момента x передаточное отношение). Скорость движения или вращения может повышаться дальше благодаря тому, что гидродвигатель или гидродвигатели цепи или цепей с меньшим или минимальным произведением (константа крутящего момента х передаточное отношение) выполнены как регулируемые двигатели, а также благодаря тому, что может уменьшаться поглощаемый объем этих двигателей. При многоосной раме транспортного средства каждая приводная ось имеет индивидуальное значение произведения (константа крутящего момента х передаточное отношение). Под осью понимают при этом все колеса, которые при прямолинейном движении имеют одну общую ось вращения. Целесообразно, чтобы каждому колесу соответствовал специальный гидродвигатель, благодаря чему можно достичь максимального клиренса между колесами. Для предотвращения проворота отдельных колес на гладком или непрочном грунте предлагается в многоосной раме с колесами предусматривать делители потока, в частности клапан регулятор потока с количеством выходов, соответствующим количеству гидродвигателей или располагать их между гидродвигателями и источниками гидравлического масла. Предлагается также устанавливать на каждое колесо датчик частоты вращения, который подключается к центральному регулирующему блоку, предотвращающему скольжение. Целесообразно, чтобы источник гидравлического масла, предназначенный для питания гидравлических двигателей, соединялся также с другими потребителями через клапанные схемы. К таким потребителям могут относиться, например, механизмы подъема или поворота автомобильного крана. На фиг. 1 показан канатный барабан с гидростатическим приводом; на фиг. 2 расположение колес четырехосного транспортного средства с гидростатическим приводом; на фиг. 3 схема колес двухосного транспортного средства с клапаном регулятором давления; на фиг. 4 гидростатический привод с гидродвигателями различных габаритов и с одинаковыми механическими передаточными отношениями. Дизельный двигатель 1 передает вращение на гидронасос 2, который имеет бесступенчато регулируемый объем вытеснения и два направления потока. Гидронасос 2 посредством двух трубопроводов 3 и 4 замкнутой циркуляционной цепи соединен с гидродвигателем 5, который имеет регулируемый поглощаемый объем и два направления потоков, причем в цепь циркуляции параллельно подключен гидродвигатель 6 с постоянным объемом поглощения и с двумя направлениями потока. Регулируемый гидродвигатель 5 соединяется с канатным барабаном 9 посредством соединительной муфты 7 и передачей 8, которая преимущественно выполнена в виде планетарной передачи, имеющей передаточное отношение 18. Нерегулируемый гидродвигатель 6 связан с канатным барабаном 9 посредством передачи 10, которая также выполнена в виде планетарной передачи с передаточным отношением i10. Например, передаточное отношение i8 может быть равно 1: 35, а передаточное отношение i10 может быть равно 1:15. В любом случае передаточное отношение i8 передачи 8, соседней с муфтой 7, больше, чем передаточное отношение i10 передачи 10. Передаточное отношение пропорционально снимаемому крутящему моменту и поэтому пропорционально знаменателю передаточного отношения. Между регулируемым гидродвигателем 5 и трубопроводами 3 и 4 расположено соответственно по одному запорному клапану 11 и 12. Если канатный барабан 9 запускается при максимальном потребляемом моменте, то в регулируемом двигателе 5 настраивается максимальный объем поглощения, т. е. объем, который протекает через двигатель за один оборот. Регулируемый насос 2 устанавливается в нулевое положение, то есть объем подачи или вытесняемый объем равен нулю (т.е. объем, отдаваемый за один оборот насоса). Разделительная муфта 7 включена, т.е. крутящий момент, отдаваемый гидродвигателем 5, передается на канатный барабан 9 через передачу 8. Дизельный двигатель 1 передает вращение на гидронасос 2 с постоянной частотой вращения. Для запуска регулируемый насос 2 бесступенчато регулируется на максимальное значение, т. е. подача этого насоса Vp (например l или l/об.) и получающийся гидравлический поток 0 (в л/мин) бесступенчато настраивается от нулевого значения до максимального. Поток 0 разделяется на два составляющих потока 05 и 06, проходящие через гидродвигатели 5 или 6. Соотношение частот вращения гидродвигателей 5 и 6 задается соответственно посредством кинематического замыкания, имеющегося между передачами 8, 10 и канатным барабаном 9, то есть передаточными отношениями i8, i10. Таким образом n6=n5 i8/i10. С уменьшением требуемого крутящего момента на канатном барабане 9 бесступенчато уменьшается поглощаемый объем V5 регулируемого двигателя 5. Как только поглощаемый объем V5 уменьшится до нулевого значения при соответственном уменьшении потребного крутящего момента на канатном барабане 9, разъединяется муфта 7 и блокируется гидравлическая связь двигателя 5 посредством клапанов 11 и 12. В модификации описанного примера исполнения гидродвигатель 6 может быть выполнен с регулируемым объемом поглощения. Посредством редуцирования поглощаемого объема V6 двигателя можно далее увеличивать частоту вращения n9 канатного барабана 9 при малом потребляемом моменте, например при подъеме пустого крюка крана. Вместо описанного регулируемого гидронасоса 2 можно использовать гидронасос с постоянным объемом вытеснения и соответственно с клапанным регулированием. На фиг. 2 представлен гидростатический привод четырехосного автомобильного крана 20. Дизельный двигатель 21 передает вращение на два гидронасоса 22 и 23 соответственно с регулируемыми вытесняемыми объемами и с двумя направлениями потоков. Оба гидронасоса подключены к общей замкнутой цепи циркуляции с трубопроводами 24 и 25. Регулировка гидронасосов может осуществляться совместно и синхронно. Один из гидронасосов, например насос 23, может отделяться от дизельного двигателя 21 посредством муфты 26, а также может отсоединяться от гидравлической системы 24 и 25 посредством запорных клапанов 27 и 28. Гидравлический привод состоит из восьми гидравлических двигателей 35, 35а, 36, 36а, 37, 37а, 38, 38а, которые предусмотрены для каждого колеса 31, 31а, 32, 32а, 33, 33а, 34, 34а четырех осей. Каждый двигатель имеет регулируемый объем поглощения и два направления потока. Каждый гидродвигатель соединен с соответствующим колесом посредством передачи 41, 41а, 42, 42а, 43, 43а, 44, 44а. Передачи определенной оси, например 42 и 42а, имеют соответственно равные передаточные отношения, однако они отличаются от оси к оси. Так, передаточное отношение i41 передачи 41, 41а первой (крайней нижней) оси равно, например, 1:36, передаточное отношение i42 второй оси равно 1: 26, передаточное отношение третьей оси равно 1:20, и, наконец, передаточное отношение последней (крайней верхней) оси равно 1:15. Все передачи 41, 41а, 42, 42а, 43, 43а, передаточное отношение которых i41, i42, i43 больше минимального передаточного отношения i44, посредством соответствующих отключаемых муфт 45, 45а, 46, 46а, 47, 47а соединены с соответствующими гидродвигателями 35, 35а, 36, 36а, 37, 37а. Все гидродвигатели 35, 35а, 36, 36а, 37, 37а, 38, 38а включены параллельно и соответственно соединены с трубопроводами 24, 25 через ответвления. Между ответвлениями, предназначенными для гидродвигателей 38 и 38а последней оси, и ответвлениями, предназначенными для гидродвигателей 37 и 37а третьей оси, в трубопроводах 24 и 25 расположены запорные клапаны 49 и 49а. Дополнительно гидродвигатели каждой оси могут отдельно отключаться посредством соответствующих запоpных клапанов. Каждое колесо 31, 31а, 32, 32а, 33, 33а, 34, 34а связано со специальными датчиками частот вращения 51, 51а, 52, 52а, 53, 53а, 54, 54а, которые все подключены к центральному регулирующему боку 55, предотвращающему скольжение. При разгоне транспортного средства при максимальном подъеме вытесняемый объем гидронасосов 22 и 23 настраивается на нулевое значение, а поглощаемый объем всех гидродвигателей 35, 35а, 36, 36а, 37, 37а, 38, 38а настраивается на максимальное значение. Все соединительные муфты 45, 45а, 46, 46а, 47, 47а включены или находятся в зацеплении. Дизельный двигатель 21 передает вращение на гидронасосы 22 и 23 с постоянной частотой вращения. С учетом характеристики дизельного двигателя вытесняемый объем гидронасосов 22 и 23 регулируется бесступенчато до максимального значения, так что величина подачи 0 через трубопроводы 24 и 25 регулируется от нулевого значения до возможного максимального значения 0 ах. Благодаря наличию трения между колесами и грунтом при этом при движении без поворота все колеса имеют одну и ту же частоту вращения, т.е. транспортные средства перемещаются со скоростью W1. Вследствие различных передаточных отношений i41, i42, i43, i44 осей гидродвигатели различных осей имеют различные частоты вращения. В соответствии с этим различаются крутящие моменты, передаваемые на колеса каждой оси. Если уменьшается потребность большого приводного усилия, например, при выходе из подъема, поглощаемый объем обоих первых регулируемых двигателей 35 и 35а синхронно бесступенчато уменьшается до нулевого поглощаемого объема. В этот момент разъединяются соединительные муфты 45 и 45а. Благодаря описанному процессу регулирования или переключения скорость транспортного средства увеличивается до значения W2. При дальнейшем уменьшении требуемого приводного усилия (при полной подаче гидронасосов 22 и 23) вначале бесступенчато и синхронно уменьшается до нулевого значения поглощаемый объем обоих регулируемых двигателей 36 и 36а, а также разъединяются соединительные муфты 46 и 46а, после чего поглощаемый объем обоих гидродвигателей 37 и 37а бесступенчато, синхронно редуцируется до нулевого значения, а соединительные муфты 47 и 47а отключаются. При этом скорость транспортного средства увеличивается до величины W3 или W4. Запорные клапаны 49 и 49а закрываются, чтобы гидродвигатели 35, 35а, 36, 36а, 37, 37а отключить также гидравлически, благодаря чему достигается лучший КПД. Для достижения максимальной скорости транспортного средства поглощаемый объем обоих последних гидродвигателей 38 и 38а уменьшается до минимального значения, обусловленного техническими или экономическими факторами. Альтернативно все гидродвигатели могут одновременно регулироваться до минимального значения. Возможны другие комбинации, используемые для увеличения частоты вращения. Так как не только гидронасосы, но и гидродвигатели выполнены с возможностью использования для двух направлений потоков, относительно заднего хода транспортного средства действительно аналогичное. При движении на повороте частоты вращения отдельных колес определяются фрикционным замыканием между колесами и грунтом, а также скоростью транспортного средства и радиусом поворота. Составляющие потоки, проходящие через гидродвигатели, расположенные на левой и на правой сторонах транспортного средства, получаются в соответствии с имеющимися частотами вращения колес. Посредством датчиков частот вращения 51, 51а, 52, 52а, 53, 53а, 54, 54а, соответствующих отдельным колесам 31, 31а, 32, 32а, 33, 33а, 34, 34а, а также посредством центрального блока регулирования 55, препятствующего скольжению, имеется возможность сравнивать частоту вращения каждого отдельного колеса со средним значением частот вращения всех колес. Если одно колесо пробуксовывает по льду или на непрочном грунте, то поглощаемый объем соответствующего гидродвигателя может уменьшаться до тех пор, пока не будет достигнуто сравнимое число оборотов, соответствующее оборотам остальных колес. Между гидродвигателем 22 и трубопроводами 24 и 25 расположено по одному гидравлическому распределителю 56 и 56а (трехходовые трехпозиционные распределители 3/3), чтобы иметь возможность подавать масло под давлением и другим потребителям 57, например в привод канатной лебедки и/или привод поворота так называемой платформы автомобильного крана 20. При работе только в режиме движения распределители 56 и 56а находятся в представленном положении включения, а соединительная муфта 26 включена, так что гидродвигатели 35, 35а, 36, 36а, 37, 37а, 38, 38а питаются маслом от обоих гидронасосов 22 и 23. При обоих других положениях включения могут по выбору питаться только потребитель 57 или потребители 57 или же потребитель 57 и гидродвигатели 35, причем питание осуществляется от обоих гидронасосов 22, 23 или (при отключенной соединительной муфте 26 и при закрытых распределителях 27, 28) только от гидронасоса 22. Хотя в описанном примере исполнения с колесами индивидуального привода можно достичь большого клиренса между колесами, транспортное средство может также приводиться в движение по отдельным осям посредством соответствующих гидродвигателей с использованием дифференциалов. При этом могут быть реализованы различные передаточные отношения на дифференциальных передачах и/или в передачах на ступицы колес. Для предотвращения пробуксовывания отдельных колес 61, 61а, 62, 62а в показанном примере исполнения (фиг.3) в двухосном транспортном средстве предусматривается переключаемый клапан регулятор потока 63 с четырьмя проходами и с соответственно регулируемым выходным потоком. Между гидронасосом 64 и гидродвигателями 65, 65а, 66, 66а предусматривается трехходовой двухпозиционный гидравлический распределитель 67. При представленном положении включения трехходового гидравлического распределителя 67 гидронасос 64 непосредственно соединяется с трубопроводами 71, 71а, 72, 72а и с гидродвигателями 65, 65а, 66, 66а. При полном проходном сечении связь осуществляется не непосредственно, а через трубопровод 68. Величина потока, проходящая через отдельные трубопроводы, может свободно регулироваться согласно имеющимся условиям и устанавливаться различной. Если необходимо предотвращать пробуксовывание определенного колеса, то распределитель 67 переключается в положение, которое представлено на чертеже как нижнее, а гидравлический поток подводится к трубопроводам 71, 71а, 72, 72а через трубопровод 69 и регулятор потока клапан 63. Соответственно постоянный поток через проходные сечения клапана 63 (регулятора потока) устанавливается с учетом поглощаемого объема соответствующего гидродвигателя 65, 65а, 66, 66а, а также с учетом соответствующего передаточного отношения. Перед переключением клапана 67 гидродвигатели необходимо настраивать каждый раз на их максимальные объемы поглощения. В примере исполнения согласно фиг. 4 к гидронасосу 80, бесступенчатого регулируемому с нулевого значения, подключаются три гидродвигателя 81, 82, 83 с соответственно бесступенчато регулируемыми поглощаемыми объемами также с нулевого значения. Три параллельно включенных гидродвигателя 81-83 имеют различные габариты и тем самым различные максимальные поглощаемые объемы и пропорциональные последней величине различные константы К крутящего момента. Гидродвигатель 81 имеет больший максимальный поглощаемый объем по сравнению с гидродвигателем 82, причем последний имеет максимальный поглощаемый объем больше, чем у гидродвигателя 83. Константа крутящего момента соответствует снимаемому крутящему моменту с вала гидродвигателя при максимально поглощаемом объеме и при разности давлений 1 бар. Каждый из гидродвигателей 81, 82 посредством соответствующих включаемых муфт 85, 86 и посредством передачи 88 соединяется с узлом 89. Гидродвигатель 83 соединяется с узлом 89 непосредственно через передачу. Зубчатые колеса передачи 88 все имеют одинаковые числа зубьев, так что механические связи каждого гидродвигателя имеют одинаковые передаточные отношения. При необходимости использования максимального приводного момента на узле 89 все гидродвигатели 81-83 устанавливаются на максимальный поглощаемый объем, причем больший гидродвигатель 81, имеющий большую константу крутящего момента, дает наибольшую часть требуемого суммарного момента. При малом требуемом приводном моменте большие гидродвигатели 81 и 82 регулируются на нулевое значение и отделяются от передачи 88 или от конструктивного узла 89 посредством муфт 85 и 86. Если необходим момент, величина которого расположена между максимальным и минимальным моментами, то как минимум один из больших гидродвигателей 81 и 82 частично устанавливается на минимальное значение и/или отключается посредством соответствующей муфты.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Способ гидростатической передачи вращения в приводах транспортных средств с несколькими приводными осями, имеющих по крайней мере один источник питания гидравлического масла для по меньшей мере двух параллельно подсоединенных, по крайней мере часть из них с механическим отключением, к приводной оси или приводным осям гидродвигателей, и по крайней мере часть гидродвигателей имеет отличное друг от друга произведение kxi, где k - константа крутящего момента, а i - передаточное число механической связи, заключающийся в том, что в зависимости от нагрузки и требуемой скорости отсоединяют от приводной оси или приводных осей по меньшей мере один гидродвигатель, отличающийся тем, что при высокой нагрузке и малой скорости все гидродвигатели присоединяют к нагрузке для работы на максимально поглощаемых объемах с бесступенчатой регулировкой источника питания гидравлического масла, а при увеличении скорости и уменьшении нагрузки дросселируют поглощаемый объем бесступенчато, в данном случае до нуля того гидродвигателя, у которого kx максимально, с подводом высвободившегося гидравлического потока к гидродвигателю или гидродвигателям с меньшим значением kx, при этом дальнейшее увеличение скорости осуществляют с недросселированными гидродвигателями. 2. Гидростатический привод транспортного средства с несколькими приводными осями, содержащий по меньшей мере один источник гидравлического масла, по меньшей мере два параллельно включенных гидродвигателя или две группы гидродвигателей, механическую связь в виде редуктора с заданным передаточным отношением, размещенного между каждым гидродвигателем и осью колеса или колес, при этом каждый из гидродвигателей или каждая группа гидродвигателей установлены с возможностью передачи вращения на одну определенную приводную ось или на одно из нескольких колес каждой из приводных осей, по меньшей мере часть приводных осей или ее колес выполнены с возможностью отсоединения и подсоединения к гидродвигателю или к группе гидродвигателей, а гидродвигатели, приводящие в движение транспортное средство, выполнены при максимальном поглощаемом объеме с одинаковыми величинами крутящего момента, отличающийся тем, что передаточные отношения редукторов по меньшей мере для части приводных осей с учетом диаметров колес выполнены различными и отличными друг от друга. 3. Привод по п.2, отличающийся тем, что по меньшей мере часть гидродвигателей выполнена бесступенчато регулируемыми до нулевого значения по объему во время движения. 4. Привод по пп.2 и 3, отличающийся тем, что по меньшей мере один источник гидравлического масла выполнен регулируемым бесступенчато во время движения. 5. Привод по пп.2 - 4, отличающийся тем, что каждое колесо или колеса с каждой стороны приводной оси выполнены приводными от отдельного гидродвигателя.

www.freepatent.ru

Гидростатический привод Википедия

Объёмный гидропривод — это гидравлический привод, в котором используются объёмные гидромашины[1]. Термин происходит от того, что принцип действия объёмных гидромашин основан на попеременном заполнении рабочего объёма жидкостью и вытеснения жидкости из него. Объёмный гидропривод машин позволяет с высокой точностью поддерживать или изменять скорость машины при произвольном нагружении, осуществлять слежение — точно воспроизводить заданные режимы вращательного или возвратно-поступательного движения, усиливая одновременно управляющее воздействие.

В последнее время иногда ошибочно называется гидростатическим приводом. Данное выражение ошибочно, поскольку термин "гидростатический" может быть отнесен только к покоящейся жидкости. Возникла данная ошибка, по видимому, вследствие некорректного использования онлайн-переводчиков с китайского языка.

Область применения[ | код]

Объёмный гидропривод машин применяется в металлорежущих станках, прессах, в системах управления летательных аппаратов, судов, тяжёлых автомобилей, мобильной строительно-дорожной технике, в системах автоматического управления и регулирования тепловых двигателей, гидротурбин. Реже объёмный гидропривод машин используется в качестве главных приводов транспортных установках на автомобилях, кранах.

Основные элементы объемного привода[ | код]

Гидравлический привод состоит из нескольких основных элементов: насос или аккумулятор, гидродвигатель, органы регулирования и распределения гидравлической энергии, а также система защиты[2]. В качестве источника гидравлической энергии применяется насос либо аккумулятор. Приём энергии осуществляется посредством гидродвигателя. Для управления приводом используются соответствующие органы регулирования распределения энергии. Для обеспечения безопасной эксплуатации гидростатические приводы оборудуются соответствующими комплексами защиты.

Отличительные особенности объёмного гидропривода перед гидродинамическим[ | код]

Существует большое количество видов объёмных насосов. Некоторые из них: шестерённые насосы, аксиально-плунжерные, радиально-плунжерные, винтовые, пластинчатые и другие. Они отличаются от гидродинамических насосов тем, что способны работать при очень больших давлениях (до 300 МПа), в то время как гидродинамические (центробежные, осевые и др.) обычно работают при давлениях, не превышающих 1,5 МПа. С другой стороны, скорость и подача жидкости, нагнетаемой объёмными насосами обычно невелики в сравнении со скоростью нагнетаемой жидкости и подачей гидродинамических насосов.

Мощность объёмного гидропривода[ | код]

Номинальная мощность (Вт), отдаваемая насосом в гидросистему или потребляемая гидродвигателем из гидросистемы, может быть определена по формуле:

NH=QHPH{\displaystyle N_{H}=Q_{H}P_{H}},

где QH{\displaystyle Q_{H}} — номинальная подача насоса (для гидродвигателя —

ru-wiki.ru

---

• 
  Мтз сцепление
• 
  Стартер устройство и принцип работы
• 
  Доклад нефть
• 
  Доклад нефть
• 
  Классификация бульдозеров
• 
  Классификация бульдозеров
• 
  Чем заменить карбюратор кмб 5
• 
  Дз 2
• 
  Чем заменить карбюратор кмб 5
• 
  Гидростатический привод
• 
  Гидростатический привод