ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Принятые обозначения из "Расчет осевых сил в гидродинамических передачах " На ротор лопастного колеса гидродинамической передачи действуют массовые и поверхностные силы. Под массовыми силами понимают пропорциональные массе силы веса и инерции. У колес, для которых проведена статическая балансировка с целью совмещения центра тяжести с осью вала, а также динамическая балансировка с целью совмещения оси инерции с осью вала, действующие силы не создают ни равнодействующей, ни момента на колесо. [c.5] Результирующей поверхностных сил, возникающих вследствие взаимодействия потока с колесом, является сила, которая уравновешивается реакцией в месте крепления колеса на валу. Эти силы являются силами гидродинамического давления на колесо, направленными по нормали к поверхности, если пренебречь трением. [c.5] В большинстве конструкций гидродинамических передач отсутствуют элементы, нарушающие круговую симметрию поля скоростей и давлений. Вследствие этого радиальные составляющие сил гидродинамического давления для элементов поверхности, расположенных симметрично, равны, противоположно направлены и, следовательно, уравновешиваются. Асимметрия поверхностных сил в гидродинамических передачах может быть только в пределах одного шага лопаток рабочих колес. В этом случае радиальные составляющие образуют систему радиальных сил, равнодействующая которых равна нулю. [c.5] Решение задачи об осевых силах сводится к нахождению сил, действующих на колеса гидропередач. Исключение составляют муфты с черпательной трубкой, в которых возникает асимметрия потока, обусловливающая возникновение поперечных сил. Данную частную задачу рассматривать не будем. Величина результирующей силы осевых составляющих гидродинамических сил, действующих на рабочие колеса, определяет конструкцию и тип упорных подшипников передачи. [c.5] Гидродинамическое давление р, действующее на рабочие колеса, равно сумме давлений питания ра и давления р, обусловленного динамикой потока. [c.6] Знак составляющих осевых сил, действующих на внешнюю поверхность рабочего колеса слева и справа, определяется согласно условно выбранному положительному направлению по оси рабочего колеса и общеизвестному положению о направленности сил давления по внутренней нормали к площадке, на которую они действуют. [c.7] Сп — нормальная составляющая скорости. [c.8] Знаки составляющих сил зависят от выбора направления оси 22. В изложенной методике расчета осевых сил в гидропередачах по известным давлениям и скоростям использованы основные положения теории расчета осевых сил, применяемой в насосостроении. [c.9] Работы, проведенные для проверки приемлемости данной методики, подтвердили ее правомочность для расчета осевых сил, действующих на рабочие колеса гидродинамических передач. На рис. 2, а, б показаны экспериментальные кривые осевых сил, построенные в зависимости от скольжения для муфт (рис. 3) с радиальными лопатками с тором и без тора. [c.9] На рис. 4, а, б показаны экспериментальные и расчетные (подсчитанные по замеренным давлениям и скоростям) кривые осевых сил для насосного (кривая /) и турбинного (кривая II) колес трансформаторов переднего и заднего хода. [c.11] Для насосного колеса расхождения между измеренными и рассчитанными по замеренным давлениям и скоростям осевыми силами составляют 5,5—7,8%, что можно считать удовлетворительным. Расхождения между данными величинами осевых сил, действующих на турбинное колесо, несколько больше. Они составляют 13—20% на номинальном режиме и объясняются большим количеством уплотнений и подшипников на ведомом валу, что искажает показания. Приведенные данные показывают, что методика расчета осевых сил, которую используют в иасосостроении, применима для расчета осевых сил в гидропередачах. [c.11] Как известно, в гидромашиностроении большую роль играет моделирование, в основе которого лежат законы подобия. Этот способ позволяет сравнить технические качества машин, значительно облегчает их экспериментальное исследование и позволяет использовать уже имеющиеся конструкции. Кроме этого, можно применять моделирование при рассмотрении осевых сил. Рассмотрим основные условия и зависимости, которым подчиняются осевые силы. [c.12] Однозначность решений данных уравнений определяется заданием геометрии пространства, в котором протекает данный гидродинамический процесс, а также заданием начальных и граничных условий. В дальнейшем будут рассматриваться только установившиеся режимы работы гидродинамических передач, поэтому вопрос о начальных условиях отпадает. [c.14] Аналогичные преобразования претерпевают уравнения и в остальных проекциях. [c.15] Как видно, условия тождественности уравнений обеспечиваются двумя определяющими коэффициентами критериями Струхаля и Рейнольдса. [c.15] Таким образом, при заданных одинаковых граничных условиях тождественность критериев Струхаля и Рейнольдса составляет необходимое и достаточное условие подобия потоков в гидропередачах. Тождественность критерия Эйлера является не предпосылкой, а следствием подобия процессов, определяющегося критериями Струхаля и Рейнольдса. [c.15] Следовательно, при равенстве критериев Струхаля для модели и натуры расходы в проточной части гидродинамических передач пропорциональны кубу линейных размеров и первой степени частоты вращения рабочего колеса насоса. Это условие является условием подобия режимов работы для модели и натуры. Так как гидродинамические параметры гидропередач и их режимы работы характеризуются не только частотой вращения насосного колеса, но также и частотой вращения турбинного колеса или передаточным отношением, равным отношению частоты вращения турбинного колеса к частоте вращения насосного колеса, то последнее выражение справедливо только при одинаковых передаточных отношениях. [c.16] Коэффициенты Эйлера для модели и натуры равны, т. е. [c.17] Давления, обусловленные динамикой потока двух подобных гидропередач, пропорциональны удельному весу, частоте вращения и активному диаметру в квадрате. За активный (характерный) диаметр принимаем наибольший диаметр круга циркуляции. [c.17] Следовательно, статические напоры также пропорциональны квадрату линейных размеров и квадрату частоты вращения для подобных режимов. Таким образом, второй член выражения (5) пропорционален удельному весу, квадрату частоты вращения и диаметру рабочего колеса в четвертой степени. [c.18] Вернуться к основной статье