В этой статье мы постараемся подробно описать типы гидротрансформаторов и подробно осветить их характеристики, и еще попробуем узнать, в чем же отличия гидротрансформатора прозрачного, непрозрачного и полупрозрачного. В настоящее время эти механизмы обычно подразделяют нескольким факторам. Это и характер циркуляции жидкости, а также воздействие на насос нагрузок с турбины (прозрачность). Помимо этого, учитывается число рабочих колес и направление вращения рабочей турбины.
Виды гидротрансформаторов
По характеру циркуляции жидкости гидротрансформаторы подразделяются на два основных типа. Первый – это одноциркуляционный, работающий на режиме трансформации и гидромуфты (также он носит название комплексного). Второй тип – это многоциркуляционные. Первый тип широко распространен на колесных, а также гусеничных транспортных средствах. А, в свою очередь, многоциркуляционные (с последовательным заполнением) как правило, служат на тепловозах.
Помимо всего прочего, гидротрансформаторы делятся на непрозрачные, прозрачные и полупрозрачные. Это зависит от уровня воздействия нагрузки на насос в турбине. Основой классификации трансформаторов являются турбины. Там эти механизмы классифицируются по числу рабочих колес. Вообще они бывают одно-, двух- и трехступенчатые. Опять же в зависимости от числа колес турбины.
В случае, если колеса турбины исполнены раздельно, гидротрансформаторы подразделяются на одно-, двух- и трехтурбинные. Иногда классификация может производиться по общему числу рабочих колес. В таком случаем гидротрансформаторы носят названия уже трех-, четырех-, либо пяти колесных. Также бывают еще и гидротрансформаторы прямого и обратного вращения. Здесь название зависит от направления вращения турбины. Разные типы гидротрансформаторов очень по-разному могут реагировать на изменения нагрузок на турбине. А именно: если меняется передаточное отношение (уменьшается/увеличивается момент сопротивления), то крутящий момент остается постоянным. Если по каким-либо причинам увеличивается передаточное отношение , то крутящий момент сначала повышается, а затем, при изменении соотношения угловых скоростей насоса, может и понизиться.
В случае, если на практике имеет место быть первый случай, то устройство носит название непрозрачного гидротрансформатора. При увеличении передаточного отношения мы можем понаблюдать за работой полупрозрачного гидротрасформатора.
Если увеличивается момент и понижается число оборотов, то на ведомом валу гидротрансформатора происходит уменьшение момента ведущего вала, то такой гидротрансформатор будет уже с обратной прозрачностью. Степень прозрачности которого оценивается специальным коэффициентом, определяющийся как отношение момента насоса при покоящейся турбине к моменту насоса, равному моменту турбины. Для непрозрачного прибора коэффициент прозрачности обычно принимается равным единице. Хотя для прозрачного гидротрансформатора он, как правило, превышает 1. 5. А для гидротраснформатора с обратной прозрачность и вовсе меньше единицы.
Непрозрачные гидротрансформаторы нашли свое применение в машинах, которые работают по более-менее постоянному режиму. Примером могут быть всевозможные трактора, как гусеничные, так и колесные, а также тепловозы. В свою очередь прозрачные и полупрозрачные гидротрансформаторы используются на колесных и гусеничных машинах, которые работают в куда более широком диапазоне скоростей и нагрузок.
Вообще, на практике очень часто вместо всевозможных коэффициентов часто используют уже сами величины. Это обусловлено тем, что имеет место быть достаточно ощутимая разница в плотности применяемых рабочих жидкостей. Случается, что на специальном графике исходной характеристики вместо кривой коэффициента строят кривую, отражающую изменение угловой скорости двигателя при постоянном моменте насоса. Эта кривая способна условно характеризовать прозрачность гидротрансформатора.
Подробнее об отличиях.
Но давайте мы с вами подробно осветим отличия гидротрансформатора прозрачного, непрозрачного. Ввиду их более широкого распространения о них и расскажем подробнее. Итак, как непрозрачным гидротрансформатором будет считаться такой, у которого коэффициент П находится в пределах от 1 до 1. 2. В таких приборах изменение нагрузки на турбинном валу (ведомом) никак не сказывается на режиме работы двигателя. Такое устройство гидротрансформатора способно достаточно хорошо защитить двигатель от перегрузки. Особенно актуально это для стационарных мощных установок, в состав которых включены синхронные двигатели. Здесь такой гидротрансформатор – надежное средство, не допускающее опрокидывания рабочего агрегата. Помимо всего прочего, непрозрачный аппарат почти полностью исключает возможность слишком сильного увеличения числа оборотов двигателя. Это обстоятельство особенно важно для энергетических установок, которые монтируются на кораблях. В сложных погодных условиях, когда винты показываются из воды и нагрузка, которую они создают, резко падает. Но наличие непрозрачного гидротрансформатора практически полностью исключает аварийное увеличение числа оборотов двигателя. Примерно такая же схема имеет место быть и в более привычных непосвященному человеку колесных системах (например, автомобиль или трактор), а также на специальных машинах с синхронными двигателями.
Также нужно указать тот факт, что непрозрачный трансформатор существенно ограничивает возможность использования перегрузочных свойств двигателя. В автомобиле это вызывает потребность в увеличении числа оборотов двигателя, что, разумеется, способствует повышенному износу механизма на таких оборотах. Для обычных же стационарных машин это означает потребность в увеличении установочной мощности двигателя.
Прозрачный гидротрансформатор - это такой, у которого коэффициент П равняется 1. 2 - 1. 4. Такое устройство уже не полностью защищает двигатель, но у него есть одно неоспоримое преимущество: он позволяет полностью раскрыть все тяговые свойства двигателя.
Сейчас разрабатываются новые конструкции трансформаторов, но перечисленные нами устройства будут еще долго актуальны и верно служить на благо человечества.
