|
13 • гидростатическая (гидрообъемная) передача. Здесь основным элементом передачи, выполняющим функции динамической связи, является гидростатический трансформатор, преобразующий вращательный механический поток энергии в поступательный гидростатический поток или наоборот; • бесступенчато-регулируемые передачи. К таким передачам с динамическими связями относится большое разнообразие вариаторов, отличающихся друг от друга, как по принципу работы, так и по конструкции: лобовые, конусные, шаровые, тороидные и дисковые фрикционные вариаторы, клиноременные, цепные, комбинированные и др.; • инерционно-импульсные силовые передачи. В импульсных бесступенчатых передачах энергия передается в виде периодических импульсов. Фрикционные передачи с жесткими контактирующими телами трения и с гибкой связью (ременные передачи, качение упругого колеса, пробуксовка сцепления) не обеспечивают постоянства передаточного отношения, что приводит к взаимному скольжению элементов передачи, в зависимости от условий эксплуатации и технического состояния, за счет упругих деформаций, масляных пленок между контактирующими телами и других факторов. В силу инерционности деталей силовой передачи под действием вращающих моментов, передаваемых от двигателя к движителю машины, происходит закручивание валов, т.е. силовая передача работает как упругий элемент. Кроме того, в силовой передаче возникают силы неупругого сопротивления (демпфирования), зависящие от различных видов трения в силовой передаче, угловой скорости вращения звеньев, частоты изменения подводимого вращающего момента и других факторов. Все это в свою очередь обуславливает наличие неголономных, динамических и квазидинамических связей. Силовые передачи с такими видами связей между ее звеньями фрикционные муфты сцепления и ременные передачи, работающие в нормальных условиях без явного буксования, упругие элементы или обоснованно введенные упругодемпфирующие звенья при исследовании силовых передач мобильных машин и им подобные предлагается называть силовыми передачами с квазидинамическими связями. При рассмотрении динамики трансмиссии в основном используются записи уравнений в обобщенных координатах, применяя уравнения Лагранжа второго рода. Вместе с тем, это зачастую неправомерно. Фрикционные, электрические, гидравлические передачи имеют скольжение от долей до нескольких процентов, а для длинных трансмиссионных валов деформируемость может быть большой и как следствие, |
60 В настоящее время у колесных машин наиболее распространен механический силовой привод, передающий энергию от двигателя к движителю. В процессе эксплуатации колесной машины можно выделить четыре режима движения: а) начало движения (машина стоит, подводимый к движителю вращающий момент увеличивается от нуля до значения вращающего момента, соответствующего началу движения); б) движение с буксующим сцеплением; в) движение с блокированным сцеплением; г) переключение передач. По динамическим процессам, происходящим в силовой передаче, и по математическим моделям (системам дифференциальных уравнений) эти режимы существенно отличаются друг от друга. У первых двух режимов движения отсутствуют, какие либо кинематические соотношения между скоростями обобщенных координат ведущих и ведомых деталей сцепления, а у четвертого между скоростями ведущих и ведомых деталей выключаемой и включаемой передач. В связи с этим механические силовые передачи можно отнести к передачам с динамическими связями. Практически все силовые передачи колесных машин имеют в своих конструкциях звенья с динамическими связями, например: гидродинамическая передача. Основным звеном этой передачи является гидротрансформатор, реализующий динамическую связь и состоящий из двух гидромашин гидронасоса и гидродвигателя (турбины). Обычно совместно с гидротрансформатором применяют дополнительно механические редукторы, например, коробку передач. Такая силовая передача с динамической связью называется гидромеханической; гидростатическая (гидрообъемная) передача. Здесь основным элементом передачи, выполняющим функции динамической связи, является гидростатический трансформатор, преобразующий вращательный механический поток энергии в поступательный гидростатический поток или наоборот; 61 бесступенчато-регулируемые передачи. К таким передачам с динамическими связями относится большое разнообразие вариаторов, отличающихся друг от друга, как по принципу работы, так и по конструкции: лобовые, конусные, шаровые, тороидные и дисковые фрикционные вариаторы, клиноременные, цепные, комбинированные и др.; инерционно-импульсные силовые передачи. В импульсных бесступенчатых передачах энергия передается в виде периодических импульсов. Фрикционные передачи с жесткими контактирующими телами трения и с гибкой связью (ременные передачи, качение упругого колеса, пробуксовка сцепления) не обеспечивают постоянства передаточного отношения, что приводит к взаимному скольжению элементов передачи, в зависимости от условий эксплуатации и технического состояния, за счет упругих деформаций, масляных пленок между контактирующими телами и других факторов. В силу инерционности деталей силовой передачи под действием вращающих моментов, передаваемых от двигателя к движителю машины, происходит закручивание валов, т.е. силовая передача работает как упругий элемент. Кроме того, в силовой передаче возникают силы неупругого сопротивления (демпфирования), зависящие от различных видов трения в силовой передаче, угловой скорости вращения звеньев, частоты изменения подводимого вращающего момента и других факторов. Все это в свою очередь обуславливает наличие неголономных, динамических и квазидинамических связей. Силовые передачи с такими видами связей между ее звеньями фрикционные муфты сцепления и ременные передачи, работающие в нормальных условиях без явного буксования, упругие элементы или обоснованно введенные упругодемпфирующие звенья при исследовании силовых передач мобильных машин и им подобные предлагается называть силовыми передачами с квазидинамическими связями. При рассмотрении динамики трансмиссии в основном используются записи уравнений в обобщенных координатах, применяя уравнения Лагранжа второго рода. Вместе с тем, это зачастую неправомерно. Фрикционные, электрические гидравли 142 3. Автоматический трансформатор вращающего момента должен иметь не менее двух степеней свободы, при этом условия изменения передаточного отношения без специального регулирующего звена могут быть созданы только при динамической связи между степенями свободы (гидродинамические, инерционные, клиноременные с центробежным регулятором трансформаторы). В теоретическом плане механизмом с динамическими связями будет консервативная система, кинетическая энергия которой содержит члены с произведением скоростей. 4. Любая передающая энергию механическая система колесной машины обладает кинематическими связями между входящими в нее твердыми телами звеньями. К кинематическим связям относят, как правило, геометрические (голономные) связи, ограничивающие только относительное перемещение точек и звеньев силовой передачи, и неголономные связи, устанавливающие зависимости между скоростями точек звеньев силовой передачи. Геометрические связи создают возможность передачи необходимых сил, которые порождают силы реакции (реактивные связи). Силы реакций связей зависят от других действующих в передаче сил и от характера движения звеньев, входящих в нее. Если движение хотя бы одного звена определяется действием сил реакций связей, то силовая передача колесной машины имеет динамические связи, а действие сил трения обуславливает наличие неголономных связей. 5. Различные виды трения, угловые скорости вращения звеньев, частота изменения подводимого вращающего момента и другие факторы обуславливают возникновение в силовой передаче сил неупругого сопротивления (демпфирования). Фрикционные, электрические, гидравлические передачи имеют скольжение от долей до нескольких процентов, а для длинных трансмиссионных валов деформируемость может быть большой и как следствие, динамические процессы (колебательные, переходные) происходящие в силовой передаче оказывают влияние на скорость обобщенных координат. Все это в свою очередь обуславливает наличие неголономных, динамических и квазидинамических связей. |