До питання проектування проточної частини комплексного гідротрансформатора

Abstract

Комплексні гідротрансформатори поєднують найкращі властивості гідротрансформатора та гідромуфти і широко використовуються в різних областях техніки: в автомобілебудуванні, тракторобудуванні, в тепловозобудуванні; в транспортному машинобудуванні, в бурових установках для нафтогазових промислів та ін. Вони забезпечують: плавну автоматичну зміну крутного моменту і частоти обертання веденого валу, отже, і швидкості транспортних машин, а в бурових установках – збільшення механічної швидкості проходки; збільшення терміну експлуатації машин завдяки гасінням динамічних навантажень від двигуна і від трансмісії; роботу машини з кращими енергетичними показниками; підвищують надійність і роблять простішим управління машинами. Розрахунок гідротрансформатора може бути двох типів. Перший тип – розрахунок за законами подібності – перерахунок із добре діючого зразка на задані параметри – потужність N, кВт; оберти насосного колеса n, об/хв при досягненні необхідного ККД. Цей розрахунок більш швидкий за часом і гарантує швидке отримання гарних результатів; розрахунок нового гідротрансформатора, якщо не має прототипу. При цьому закладається умова забезпечення необхідної форми зовнішніх характеристик і визначення основних геометричних і кінематичних параметрів гідротрансформатора. Другий тип – це проектування нового гідротрансформатора, повʼязане з розрахунком його зовнішніх характеристик, гідродинамічним розрахунком і графічними побудовами проточної частини з використанням ЕОМ. Для реалізації завдань зазначених етапів на кафедрі гідромашин НТУ «ХПІ» створено математичну модель та пакет програм, який складається із: програми для розрахунку зовнішніх характеристик і гідродинамічного розрахунку; програми розрахунку і побудови форми проточної частини гідротрансформатора – визначення кінематичних і геометричних параметрів на середній лінії струму, підготовки даних і побудови кола циркуляції; програми профілювання лопаток робочих коліс гідротрансформатора – розрахунку геометричних і кінематичних параметрів на граничних лініях струму – побудови скелетних ліній лопаток робочих коліс на поверхні тора і чаші проточної частини; програми розрахунку профілів кінцевої товщини. Наведено опис методів побудови кола циркуляції і профілювання лопаток робочих коліс гідротрансформатора.

Integrated torque converters combine the best properties of the torque converter and hydraulic clutches and are widely used in various fields of tech-nology such as the automotive, tractor, diesel locomotive building; transport engineering, drilling rigs for oil and gas fields, etc. They provide a smooth automatic change of the torque and speed of the driven shaft, and hence the speed of the transport machines, an increase of the mechanical speed of penetration in drilling rigs, durability of the machine due to the quenching of dynamic loads from theengine and transmission, the work of the machine with the best energy performance, increase reliability and make it easier to control the machines. Calculation of a torque converter can be of two types. The first one is calculation by the laws of similarity, i.e. recalculation of a good working sample for specified parameters such as power N, kW, pump wheel speed when the required efficiency is reached. This calculation is faster in time and guarantees fast achievement of good results, as well as calculation of the new torque converter if there isno prototype. In this case, a condition is set to ensure the necessary form of the external characteristics and to determine the main geometric and kinematic parameters of the torque converter. The second type of calculation consists in designing a new torque converter, in particular calculating its external characteristics, hydrodynamic calculation andgraphic construction of the flow part using a computer are considered. To implement the tasks of these stages, a software package has been created at the Hydraulic Machines Department of NTU «KPI», consisting of a program for calculating external characteristics and hydrodynamic calculation, programs for calculating and building the flow section of the torque converter – determining the kinematic and geometric parameters on the middle line of the current, preparing data and building a circle of circulation, programs for profiling the impeller blades of the torque converter – calculating geometrical and kinematic parameters on the cur-rent limiting lines – building skeletal lines for the blades of impellers on the surface of the torus and the bowl of the flow part, programs for calculating the finite thickness of the profiles. Methods for constructing a circle of circulation are given and profiling of blades for impellers of a torque converter is described.