Гидромуфта принцип работы: Гидромуфта: схема, устройство, принцип работы. — Официальная продажа грузовиков MAN и Mercedes, а также полуприцепов Wielton и Shmitz по России

Содержание

Как работает гидромуфта вентилятора?

Гидравлическая муфта – это закрытое устройство автоматической и полуавтоматической коробки передач. Это устройство применяется для передачи крутящего момента от ведущего вала мотора к АКПП. В нем между ведомым и ведущим валами отсутствует жесткая связь, из-за этого вращение передается от одной оси к другой мягко и равномерно, без толчков и рывков.

История появления гидромуфты

Появление гидромуфты связано с особенностями развития судостроения в конце 19 века. Во время возникновения на кораблях морского флота паровых машин появилась потребность в новом вспомогательном устройстве, которое могло бы мягко передавать крутящий момент от парового двигателя к огромному и тяжеловесному гребному винту, находящемуся в воде. Таким механизмом стала гидравлическая муфта, которую предложил в 1905 году инженер и изобретатель из Германии Герман Феттингер. Спустя некоторое время это устройство начали устанавливать в автобусы, а потом на дизельные локомотивы и автомобили, чтобы обеспечить им более плавное начало движения.

Как работает и из чего состоит гидравлическая муфта

Гидромуфта вентилятора находится в середине вентилятора. Гидравлическая муфта состоит из 3 основных элементов:

• Картер

• Ведущее (насосное) колесо

• Ведомое (турбинное) колесо

Ведущее и ведомое колесо обладают одинаковой конструкцией и чаще всего схожи по форме. Разрез обоих колес имеет форму полуокружности, составляя в собранном виде круг с маленьким зазором по центру. Внутри желоба колес есть поперечные лопатки: в насосном колесе – направляющие, в турбинном – турбинные. Колеса находятся друг напротив друга с очень маленьким зазором. Внутреннюю полость картера гидравлической муфты наполняет масло.

Гидравлическая муфта является очень простым компонентом гидромеханической трансмиссии. Крутящий момент и на ведущем, и на ведомом валу гидравлической муфты одинаков, а это значит, что гидравлическая муфта не изменяет крутящего момента, передаваемого через нее с вала мотора на коробку передач.

Насаженное на вал мотора аналогично ведущему диску сцепления ведущее колесо крутится внутри герметичного картера гидравлической муфты, тем самым приводя направляющими лопатками в движение масло, заполняющее гидравлическую муфту. Вязкое масло поступает на турбинные лопатки турбинного колеса, передавая им кинетическую энергию ведущего колеса, в итоге турбинное колесо начинает вращаться.

Если обороты мотора увеличиваются, движение масла внутри гидравлической муфты усложняется. Бывает переносное и относительное движение. Переносное движение масла образуется при работе вращающихся лопаток ведущего колеса. А относительное образуется под воздействием центробежных сил – масло движется от центра ведущего колеса к его периферии.

Итак, сумма скорости движения масла, отбрасываемого лопатками ведущего колеса на турбинные лопатки турбинного колеса, равна векторной сумме скоростей этих двух движений. На деле это значит, что когда частота вращения насосного колеса увеличивается, то увеличиваются две составляющие суммарной скорости движения масла, но увеличивающаяся скорость относительного движения уменьшает коэффициент полезного действия гидравлической муфты, так как доля кинетической энергии лопаток ведущего колеса тратится на центробежное передвижение масла.

Какими достоинствами и недостатками можно охарактеризовать гидравлическую муфту

В настоящее время гидравлические муфты устанавливают на машины с поуавтоматическими коробками передач (например: грузовые машины, автобусы, реже на легковые). Основным плюсом гидравлической муфты считается возможность плавной перемены крутящего момента, переходящего на трансмиссию от мотора. Еще важной положительной стороной гидравлической муфты считается ограничение наибольшего передаваемого крутящего момента.

Другими словами, это устройство никогда не сможет передать очень большое вращение, которое может повредить трансмиссию. Оно предохраняет от перегрузки приводной двигатель (в особенности в момент запуска). Также плюсом является простота конструкции гидравлической муфты.

Самым существенным минусом гидравлической муфты является невысокий КПД по сравнению с механической муфтой, обладающей жесткой связью ведущего и ведомого вала. Именно из-за этого на современные автомобили их практически не устанавливают. Крутящий момент, а точнее, некоторая его часть, просто-напросто используется ею для перемешивания масла. Взамен того, чтобы преобразоваться в полезный крутящий момент на выходном валу, энергия верчения превращается в тепло, это вызывает нагрев корпуса муфты. Естественно, это влечет за собой увеличение расхода горючего.

Подписывайтесь на наши ленты в таких социальных сетях как, Facebook, Вконтакте, Instagram, Pinterest, Yandex Zen, Twitter и Telegram: все самые интересные автомобильные события собранные в одном месте.

Что такое гидромуфта и для чего она нужна

Статья про гидромуфту: для чего она нужна, комплектующие, особенности работы, возможные неисправности. В конце статьи — видео анимации гидромуфты КамАЗа.Статья про гидромуфту: для чего она нужна, комплектующие, особенности работы, возможные неисправности. В конце статьи — видео анимации гидромуфты КамАЗа.

Содержание статьи:

Гидравлическая муфта является частью закрытой системы автоматической и полуавтоматической коробки передач. Отдельный узел гидромуфты (в современных моделях авто — гидротрансформатор) предназначен для плавной передачи крутящего момента от коленвала к коробке-автомат.

Принцип работы

Гидромуфта обеспечивает плавные переходы с одной передачи на другую, сдерживая вращательное колебание, позволяет начать плавный старт автомобиля и быстрый плавный разгон.

Между комплектующими муфты отсутствует жесткое сцепление, между ведомым и ведущим валом также нет жесткого крепления — вращательное движение от ведущего вала на ось передается без рывков и толчков.

Главные комплектующие гидромуфты — два лопастных колеса, которые расположены на одной оси. Первая лопасть соединяется гибкой связкой с ведущим валом авто. Вторая лопасть имеет сцепление с ведомым валом. Внутренняя часть гидромуфты заполнена маслом.

Ведущий вал муфты получает вращение от двигателя машины. Под действием вращательных движений рабочей жидкости происходит передача усилий на лопасти ведомого вала, который начинает плавно вращаться, перебирая на себя ускорение от ведущего вала. Связующим звеном между валами является рабочая жидкость.

Гидротрансформатор как более модернизированная система имеет дополнительную силовую деталь – статор, третье колесо с лопастями определенной формы. Устанавливается на ведущий (насосный) вал, образуя с колесом единый узел.

Гидротрансформатор увеличивает крутящий момент передачи от двигателя на АКПП в несколько раз, в то время как муфта передает количество колебаний от ведущего вала с потерями на 2-5%.

Главные комплектующие гидромуфты:

колесо (лопасть насосная) присоединяется к коленвалу;
турбинное колесо, присоединяется на вал трансмиссии;
пробка заливная;
торцевое уплотнение;
ребра воздушного охлаждения;
коленвал двигателя;
ведомый вал.

Признаки износа и поломки гидромуфты и гидротрансформатора

Гидравлическая муфта рассчитана на весь срок эксплуатации автоматической коробки передач, но, как и любая другая деталь, может выходить из строя намного раньше.

Признаки неисправности гидромуфты, которые потребуют обращения в автосервис:

Явно слышен нехарактерный треск в АКПП при переключении скоростей. После набора скорости потрескивание исчезает. Причина может быть в истирании опорных подшипников.

Вибрация кузова при скорости от 60 км в час. Рабочая жидкость муфты выработала ресурс, происходит забивка масляного фильтра закарстованными частицами масла. В этом случае после диагностики производится замена всех рабочих жидкостей трансмиссии и двигателя.
Автомобиль теряет момент ускорения и показывает плохую динамику разгона. Причина — в выходе из строя турбинного колеса муфты.
Явным признаком износа или поломки турбинного колеса может служить внезапная остановка автомобиля без возможности продолжить движение.
Износ или поломка лопаток турбинного колеса, а также их деформация приводят к металлическому стуку в коробке передач при переключении скоростей.
Торцевая шайба гидромуфты изготавливается из алюминия. Если при проверке масла на щупе заметны следы металлического налета, следует проверить колеса муфты и торцевую шайбу.

Главной особенностью и достоинством гидромуфты является предохранение АКПП от большого крутящего момента при передаче усилия от двигателя. Муфта и гидротрансформатор позволяют сглаживать рывки подачи и передавать крутящий момент плавно, с постепенным увеличением и снижением оборотов.

Видео анимации гидромуфты КамАЗа:

Гидромуфта, устройство и характеристики

Гидромуфта представляет собой специальный механизм, который передает крутящий момент от вала силовой установки на коробку передач. Он является важнейшей частью гидромеханической трансмиссии, но в последнее время все чаще в качестве альтернативы используются гидротрансформаторы, хотя еще сравнительно недавно эта деталь устанавливалась на все авто с автоматической и полуавтоматической КПП.

Назначение

Читайте также: АКПП — устройство и принцип работы, как пользоваться коробкой-автомат

Сфера применения гидромуфт не ограничивается одними только автомобилями и другими транспортными средствами. Эти механизмы незаменимы в устройстве всевозможных конвейеров, они входят в конструкцию элеваторов, дымососов, различного рода насосов и газовых турбин, а также мельниц, дробилок и тому подобных сельскохозяйственных и промышленных установок.

Также детали, ставшие темой нашего разговора, входят в состав экскаваторов роторного типа, дорожных катков, центрифуг, бетономешалок и барабанных сушилок.

Так, к примеру, гидромуфта вентилятора является обязательным элементом привода системы охлаждения в автомобилях определенных марок и моделей. Если говорить о функции данной детали вкратце, то она сводится к автоматическому включению/отключению вентилятора в соответствии с изменением температуры мотора.

Для управления работой вентилятора в конструкцию некоторых авто предусмотрен датчик гидромуфты – устройство, которое при необходимости включает, а затем автоматически отключает вентилятор, ориентируясь по температуре охлаждающей жидкости.

Гидромуфта привода обладает массой преимуществ по сравнению с остальными типами привода, ее установка предпочтительна в транспортных средствах повышенной проходимости, которые призваны выдерживать высокие нагрузки в сложных условиях эксплуатации.

Так, ее использование, к примеру, минимизирует необходимость применения жалюзи перед радиатором охлаждения, позволяет сэкономить время перед преодолением на автомобиле водных препятствий (водителю не придется отключать вентилятор перед ездой вброд).
Помимо всего прочего, доказано, что этот механизм способствует снижению расхода топлива и делает работу двигателя более тихой, что особенно заметно на холостых оборотах.

Гидромуфту двигателя без преувеличения можно назвать простейшим элементом гидромеханической трансмиссии. Крутящие моменты на ее ведущем и ведомом валах одинаковы, она их не изменяет, а передает требуемую скорость вращения с вала мотора на КПП.

Именно эта деталь отвечает за плавное переключение передач, она тормозит вращательное колебание, обеспечивает плавное начало движения и хороший разгон без рывков.

Это становится возможным потому, что жесткое сцепление между комплектующими муфты, равно как и между валами – ведущим и ведомым — отсутствует Вращательное движение передается на ось плавно, нет ни толчков, ни рывков.

Как работает гидромуфта

Работа механизма, ставшего темой нашего разговора, базируется на простейших принципах. Крутящий момент поступает от ротора благодаря тому, что рабочая жидкость вязкая. Функцию этой жидкости выполняет масло гидромуфты.

Управление деталью осуществляется благодаря двум деталям – спиральной биметаллической пружине и пластине. В соответствии со сменой температуры пружина скручивается либо раскручивается, она поворачивает закрепленную на штифте биметаллическую пластину.

Пластина, также подверженная воздействию температурных изменений, либо изгибается, либо выпрямляется, обеспечивая открытие или закрытие каналов соответственно.

Если мотор транспортного средства холодный (а это обычно бывает сразу после его запуска), гидромуфта тоже холодная, ее пружина коротка, а пластина находится вплотную к разделительной пластине, соответственно, каналы закрыты.

Когда двигатель нагревается, нагревается и муфта, ее пружина под воздействием тепла раскручивается, провоцируя поворот пластины – она смещается, открывает канал, что способствует попаданию рабочей жидкости внутрь камеры. Благодаря вязкости этой жидкости начинается вращение вентилятора.

Устройство

Основными составными элементами гидромуфты являются лопастные колеса в количестве 2-х штук. Первая лопасть связана с ведущим валом ТС, вторая – с ведомым валом. Внутри гидромуфты находится масло.

Описывая устройство гидромуфты детальнее, необходимо упомянуть следующие ее конструктивные элементы:

насосная лопасть, которая непосредственно связана с коленвалом;
турбинное колесо;
уплотнение;
заливная пробка;
ребра охлаждения;
валы (коленчатый и ведомый).

Признаки неисправности гидромуфты

Наиболее распространенными признаками износа гидромуфты являются:

Незначительная пробуксовка сцепления в момент начала движения авто. Машина на протяжении пары секунд не реагирует на педаль акселератора и разгоняется очень слабо, но затем начинает двигаться в штатном режиме.
При езде в городском режиме ощущаются вибрации. Как правило, случается это на скорости около 60-ти км/час.
Во время движения авто при нагрузке (резкий подъем, транспортировка груза и пр.) чувствуется вибрация.
ТС, оснащенные автоматической коробкой передач, двигаются рывками, что особо ярко ощущается, когда осуществляется торможение двигателем.

В некоторых случаях поломку детали можно определить на слух. Так, во время переключения передач появляется шум, который исчезает одновременно с увеличением оборотов двигателя. Иногда при езде на скорости около 60-ти км/час появляется вой, который сопровождается вибрацией.

При обнаружении хотя бы одного из перечисленных выше признаков необходимо посетить СТО и выполнить диагностику, а в случае необходимости — провести ремонт гидромуфты, чтобы исключить риск появления в будущем более серьезных проблем.

Достоинства и недостатки

Аренда спецтехники: Аренда спецтехники в России

Гидромуфты входят в конструкцию автомобилей, которые оснащены полуавтоматической трансмиссий. Чаще ими оборудуют грузовики и автобусы. К неоспоримым плюсам этих механизмов следует отнести простоту конструкции, плавность изменения скорости движения, снижение нагрузки на шестеренки КПП.

Что касается недостатков, то это низкий КПД по причине значительных потерь ведущего вала на больших оборотах. Именно поэтому на легковой автотранспорт в последнее время устанавливают гидротрансформаторы, которые считаются более совершенными устройствами.

Заключение

Разместите объявление на нашем сайте: Запчасти в России

Благодаря наличию в системе привода ТС гидромуфты заметно улучшаются статические и динамические характеристики двигателя, что в общем и целом оптимально сказывается на эксплуатационных показателях авто и его надежности. Деталь, которой был посвящен наш сегодняшний разговор, предотвращает перегрузку мотора и продлевает срок службы машины.

Гидромуфта, гидротрансформатор

Поиск запроса «гидромуфта» по информационным материалам

Принцип работы гидромуфты видео

🎥 Добавил интересное видео к посту:

— Гидравлическая муфта (она же гидромуфта), а также впоследствии вытеснивший ее гидротрансформатор представляют собой закрытые механизмы полуавтоматических и автоматических коробок передач.

— Оба устройства используются для передачи крутящего момента от ведущего вала двигателя к АКПП. В обоих механизмах между ведущим и ведомым валами нет жесткой связи, поэтому они передают вращение от одной оси к другой плавно и равномерно, без каких-либо рывков и толчков.

— Своим рождением гидротрансформатор и гидромуфта обязаны развитию судостроения в конце XIX века. С появлением на кораблях морского флота паровых машин возникла острая необходимость в новом дополнительном механизме, который позволял бы плавно передавать крутящий момент от паровых двигателей к большим и тяжелым гребным винтам, погруженным в воду. Такими устройствами стали гидромуфта и гидротрансформатор, которые запатентовал в 1905 году немецкий инженер и изобретатель Герман Феттингер. Позже эти механизмы адаптировали для установки на лондонские автобусы, а затем на автомобили и первые дизельные локомотивы для более плавного начала движения.

• Устройство и принцип работы гидромуфты:

— Внутри гидромуфты очень близко друг к другу соосно размещены два вращающихся колеса с лопастями. Одно соединено с ведущим валом (насосное), а второе с ведомым (турбинное). Все пространство вокруг них в гидромуфте заполнено рабочей жидкостью (масло).

— Принцип работы гидромуфты очень прост. Её ведущий вал вращается двигателем. Вместе с валом в корпусе гидромуфты циркулирует и масло. vk.com/v_korche За счет своей вязкости оно постепенно все больше и больше вовлекает за собой в это вращение ведомый вал. Таким образом, крутящий момент от двигателя плавно нарастая постепенно через жидкость передается на ведомый вал.

• Устройство и принцип работы гидротрансформатора:

— По сути, гидротрансформатор это та же гидромуфта в которой между вращающимися колёсами добавлено третье лопастное колесо – реактор (статор). Посредством муфты свободного хода оно может вращаться на ведущем валу, образуя единое целое с насосным колесом. Это происходит до тех пор, пока обороты вращения насоса и турбины различаются. Как только они уравниваются, реактор начинает вращаться независимо от насоса, превращая гидротрансформатор в гидромуфту.

— Главным достоинством гидромуфты и гидротрансформатора является возможность плавного изменения крутящего момента, передаваемого на трансмиссию от двигателя. Еще одним важным плюсом этих устройств является ограничение максимального передаваемого крутящего момента. Иными словами, эти механизмы никогда не смогут передать слишком большое вращение, способное повредить трансмиссию. Они предохранят от перегрузок приводной двигатель (особенно в момент пуска).

— Самый большой недостаток гидротрансформатора и гидромуфты, в свою очередь, является низкий КПД в сравнении с механическими муфтами, имеющими жесткую связь ведущего и ведомого вала. Часть крутящего момента в них попросту тратится на перемешивание масла. Вместо того чтобы превратиться в полезный крутящий момент на выходном валу энергия вращения трансформируется в тепло, нагревая корпус муфты. Соответственно, это приводит к увеличению расхода топлива. Чтобы избежать этого, у современных автомобилей с АКПП для гидротрансформаторов предусмотрен механизм блокировки, который жестко связывает насос и турбину при достижении определенной скорости.

В преддверии начала установки АКПП на автомобили УАЗ давайте разберемся как же она устроена.

Есть разные виды АКПП подразделяющиеся по внутреннему устройству: классика — гидравлический автомат (AT), вариатор (CVT), роботизированная коробка передач (MTA)

Самый распространенный и самый «изученный» тип АКПП это гидравлический автомат. Из названия следует, что в нем работу выполняет жидкость. Рассмотрим устройство такой АКПП более подробно:

Смотрится страшно, но если разложить всё по отдельным частям, то будет более понятно.

Автоматическая коробка передач состоит из двух частей: Гидротрансформатора и механической КПП с устройством управления.
Вместо обычных шестеренок в такой КПП используются планетарные редукторы.

Гидротрансформатор – выполняет роль, аналогичную механизму сцепления в механической коробке передач. Он передает крутящий момент от двигателя к автоматической трансмиссии. Но в отличии от механического аналога здесь нет жесткой связи ДВИГАТЕЛЬ-КПП.

Планетарный ряд — собранные вместе несколько планетарных редукторов. Их задача состоит в изменении передаточного отношения в автоматической трансмиссии при переключении передач. Выполняет те же функции, что и блок шестерен в механической коробке передач.

Фрикционный тормоз (фрикционная муфта) — отвечает непосредственно за переключение передач.

Система управления.
На старых АКПП она была полностью гидравлическая. Команды на переключение передач вырабатывались за счет изменения давления в гидравлических датчиках.
На всех современных АКПП используется электронная система управления. Вместо гидравлических датчиков стоят электрические. Вместо клапанов переключения скоростей используются соленоиды.
Но объединяет две системы то, что для включения фрикционных муфт, которые определяют какая скорость задействована, используется гидравлика.

Гидротрансформатор

В начале будет проще понять принцип работы гидротрансформатора на примере гидромуфты.
Гидромуфта по конструкции очень на него похожа, но не умеет изменять передаточное число, а только передает крутящий момент.

Гидромуфта состоит из двух колес с лопатками (как у вентилятора) которые вращаются друг напротив друга.
Одно колесо, насосное, соединено с двигателем, второе колесо, турбинное, соединено с КПП. Оба колеса находятся в герметичном кожухе внутрь которого залито масло.

При вращении двигателем насосного колеса вязкое масло захватывается его лопатками, выбрасывается на лопатки турбинного колеса приводя его в движение. Таким образом кинетическая энергия от вращения вала двигателя передается валу КПП хотя при этом отсутствует жесткая связь между ними.

Наиболее наглядно демонстрирует этот механизм опыт с двумя вентиляторами расположенными друг напротив друга. Один из них выключен, второй включен. Воздух ударяясь о неподвижные лопатки выключенного вентилятора заставляет их вращаться.

Однако в замкнутом пространстве в котором работает гидромуфта обратный поток масла идущий от турбинного колеса попадает на лопатки насосного колеса в обратном направлении и замедляет его ход. Чтобы уменьшить этот эффект, на пути движения масла устанавливают третье колесо — реакторное. Это колесо может свободно вращаться или блокироваться на валу.
Таким образом получается гидротрансформатор.

Схема гидротрансформатора:
1 — блокировочная муфта; 2 — турбинное колесо; 3 — насосное колесо; 4 — реакторное колесо; 5 — механизм свободного хода

Если третье колесо (реактор) свободно вращается, то гидротрансформатор работает в режиме гидромуфты.

Если же реакторное колесо фиксируется неподвижно, то за счет своих лопастей он изменяет направление потока жидкости, выходящей из турбинного колеса и направляет его под определенным углом на лопасти насосного колеса. Это позволяет значительно увеличить передаваемый от двигателя в трансмиссию крутящий момент. Таким образом происходит трансформация крутящего момента.

*Коэффициент трансформации момента Kt (или силовое передаточное отношение) определяется отношением крутящего момента турбинного колеса к крутящему моменту насосного колеса гидропередачи Kt = MT / MH.

В автомобильных гидротрансформаторах коэффициент трансформации равен 2-3,5, а КПД 0,9

Схема потока жидкости в гидротрансформаторе:

Недостатком гидропередачи является рассогласование частот вращения насосного и турбинного колес, так называемое — скольжение гидропередачи, имеющее место при любом режиме работы трансмиссии. Минимальная величина скольжения составляет примерно 3% и приводит к снижению КПД гидропередачи. Так как, при движении автомобиля с постоянной скоростью наличие гидротрансформатора в трансмиссии не является необходимым, как это требуется на режимах разгона и торможения, в современных коробках применяют механизм блокировки гидротрансформатора.
Для блокировки гидротрансформатора чаще всего используется блокировочная муфта, которая позволяет жёстко соединить между собой насосное и турбинное колесо. Это приводит к тому, что гидротрансформатор выключается из силового протока, а двигатель напрямую соединяется с ведущим валом коробки передач.

Основные детали гидротрансформатора:

Детали гидротрансформатора:
1 — насосное колесо; 2 — турбинное колесо; 3 — крышки муфты свободного хода; 4 — часть корпуса гидротрансформатора; 5 — остатки рабочей жидкости с продуктами механического износа деталей; 6 — колесо реактора; 7 — муфта свободного хода реактора; 8 — упорная шайба турбинного колеса; 9 — упорный подшипник реактора; 10 — поршень блокировки гидротрансформатора

Компоновка деталей гидротрансформатора:

В качестве рабочей жидкости в современных гидротрансформаторах используется ATF

Насос

Насос создает давление жидкости во всей гидросистеме.
Как правило насос располагается между гидротрансформатором и коробкой передач. Насос приводится в движение коленчатым валом двигателя.

В настоящее время в АКПП наиболее часто используют несколько видов насосов: шестерёнчатые, трохоидные и лопастные.

Разборка шестеренчатого насоса и его принцип действия можно посмотреть на видео:

Планетарная коробка передач

Хотя гидротрансформатор может сам изменять крутящий момент, но это происходит в очень узком диапазоне, что явно недостаточно для нормального движения автомобиля. Поэтому к гидротрансформатору подсоединяют коробку перемены передач в основе которой находятся планетарные редукторы.

Все пары шестерен редуктора находятся в постоянном зацеплении.

Лучше всего работу планетарного редуктора демонстрирует видеоролик:

Механизмы переключения

Чтобы включать или выключать ту или иную группу планетарных редукторов в АКПП используются ленточные и дисковые фрикционные элементы, а так же муфты свободного хода (обгонные муфты).

Ленточный тормоз

Ленточный тормоз используется для остановки одного из звеньев АКПП и состоит из тормозной ленты и тормозного барабана.
Тормозная лента охватывает тормозной барабан, один её конец жёстко прикреплен к картеру коробки, а второй соединен с устройством управления (с поршнем).

Тормозные ленты изготавливаются из листовой стали. Для увеличения коэффициента трения между тормозной лентой и барабаном к внутренней поверхности тормозной ленты прикрепляется фрикционная накладка. В АКПП наиболее часто используются фрикционные накладки, изготовленные на бумажно-целлюлозной основе. Такие накладки обладают хорошими износостойкими свойствами, не вызывают большого износа поверхности тормозного барабана и не сильно загрязняют рабочую жидкость.

Дисковый тормоз и блокировочная муфта

Дисковый тормоз ничем не отличается от блокировочной муфты. Разница заключается только лишь в том, что дисковый тормоз соединяет звено коробки передач с картером, а блокировочная муфта соединяет между собой два звена АКПП.

Дисковый тормоз состоит из: дисков с фрикционными накладками (они с внутренними шлицами), дисков без накладок (шлицы снаружи), поршня, возвратной пружины, барабана.

При выключенной муфте фрикционные накладки внешнего диска и фрикционные накладки внутреннего диска свободно вращаются относительно друг друга. При включении муфты, рабочая жидкость давит на поршень, он сжимает пакет фрикционов и они «склеиваются» между собой. Таким образом внешний диск и внутренний становятся жестко связанными.

Для выключения муфты достаточно убрать давление жидкости через клапан.

Обгонная муфта

Обгонная муфта (также муфта свободного хода) — деталь механической трансмиссии, которая предотвращает передачу крутящего момента от ведомого вала обратно к ведущему в случае, если по какой-либо причине ведомый начинает вращаться быстрее.

Обгонная муфта не требует управления, она работает за счет разницы в скорости оборотов. Примером обгонной муфты является велосипедная «трещётка».

Система охлаждения

Главная причина из-за которой АКПП выходит из строя явялется её перегрев. Чтобы охлаждать рабочую жидкость (ATF) используют радиаторы и теплообменники.

АКПП с внешним радиатором охлаждения

АКПП с радиатором охлаждения встроенным в радиатор охлаждения двигателя

АКПП с теплообменником

Системы управления

В первых поколениях АКПП были распространены полностью гидравлические системы управления. В них команды на управление элементами системы формировались за счет разницы давлений клапана-дросселя и скоростного регулятора. Поток рабочей жидкости через систему каналов воздействовал на нужный гидроцилиндр, который в свою очередь через фрикционы или ленточный тормоз включал или выключал нужную передачу.
Как и все гидросистемы такая конструкция была очень чувствительна к параметрам рабочей жидкости (масла).

Сейчас используются электрогидравлические системы. В них гидравлика оставлена только на последнем этапе — на исполнительном. Измерительные функции и функции анализа переданы полностью электронике.
Выделяют следующие основные части электрогидравлической системы: измерительную (датчики), аналитическую (блок управления) и исполнительную (соленоиды).

Вид на гидроблок снизу. Справа виден ряд электромагнитных клапанов.

Разобранный гидроблок очень похож на лабиринт.

В электронный блок управления (он же — ЭБУ, контроллер, компьютер, «мозги») поступают сигналы от датчиков. Сигналы обрабатываются и анализируются в соответствии с программой блока. На основании результатов сравнительного анализа сигналов, поступивших от датчиков с данными, хранящимися в памяти устройства, блок формирует управляющие сигналы, которые поступают к исполнительным элементам системы (соленоидам). Соленоиды преобразовывают поступающие к ним электрические сигналы в механическое перемещение гидравлического клапана. Рабочая жидкость воздействует на нужный гидроцилиндр и включает/выключает нужную передачу.

Общепринятые обозначения режимов АКПП

«P» — parking. Режим стоянки. Все передачи выключены, выходной вал КПП и ведущие колёса заторможены блокирующим механизмом.

«R» — reverse, задний ход.

«N» — нейтраль. В этом режиме двигатель и ведущие колёса рассоединены. Автомобиль может двигаться накатом, его можно буксировать.

«D» или «Drive» основной режим для движения вперед. Смена передач осуществляется автоматически.

«S», «Sport», «PWR», «Power» или «Shift» — спортивный режим. Самый динамичный и самый неэкономичный. При разгонах двигатель в все время находится в режиме максимальной мощности. Переключение передач производится позднее, на больших оборотах, чем в обычном режиме.

«Kick-down» — режим, в котором осуществляется переход на пониженную передачу для осуществления интенсивного ускорения, например, при обгоне. Для включения режима надо резко нажать на педаль газа.

«Overdrive» или «O/D» — режим, при котором повышающая передача будет включаться чаще, переводя двигатель на более низкие обороты. «Овердрайв» обеспечивает экономичное передвижение, но с потерей в динамике.

«Norm» реализует самый сбалансированный режим движения. Переключения на повышающие передачи, как правило, происходят по достижении средних оборотов и на оборотах несколько выше средних.

«1» (L, Low), «2» или «3» — выбор фиксированной скорости в АКПП. Эти режимы пригодятся в тяжёлых дорожных условиях, например, при движении по горным дорогам, при буксировке прицепа.

«W», «Winter», «Snow» — «зимний» режим работы АКПП. В целях предотвращения пробуксовки ведущих колёс трогание с места осуществляется со второй передачи. Чтобы не спровоцировать проскальзывания колес, переход с одной передачи на другую производится более мягко и при более низких оборотах.

«+» и «-» — возможность ручного переключения передач в сторону повышения и в сторону понижения.

Вязкостная муфта в системе охлаждения двигателя автомобиля применяется в качестве альтернативы электрическому вентилятору. Рассмотрим, как работает вискомуфта вентилятора, ее устройство, возможные неисправности, преимущества и недостатки.

Роль в системе охлаждения ДВС

Вентилятор с вискомуфтой устанавливается на автомобили с продольным расположением двигателя (обычно это полноприводные и заднеприводные модели). При такой компоновке шкив вентилятора радиатора целесообразней всего соединить со шкивом водяной помпы. Как известно, вращение водяной помпе передается сервисным ремнем от шкива коленчатого вала.

Недостаток такой конструкции в том, что скорость вращения крыльчатки вентилятора всегда будет пропорциональна оборотам коленчатого вала. Подобное устройство приведет к тому, что на высоких оборотах в условиях холодного воздуха двигатель будет чрезмерно охлаждаться, что снизит его КПД. К тому же постоянное соединение крыльчатки и шкива коленчатого вала увеличит механические потери на трение, что будет отнимать мощность и повышать расход топлива.

Вискомуфта вентилятора позволяет регулировать скорость вращения крыльчатки в зависимости от температуры двигателя.

Устройство

Разница в конструкции вискомуфт вентилятора Toyota, BMW, Mercedes, Audi. минимальна, так как все они устроены и работают по единому принципу.

Вал с соединительным фланцем крепится к приводу помпы охлаждения, поэтому его скорость вращения всегда пропорциональна оборотам коленчатого вала. К валу, в свою очередь, крепится приводной шкив, который вращается в рабочей камере. Рабочая и резервная камеры разделены пластинами. Переход между камерами возможен только через впускные клапаны и возвратные каналы. Изначально резервная камера заполнена специальным силиконовым маслом. Приводной шкив, или диск, как его еще называют, имеет по окружности косые зубья, которые при вращении позволяют выгонять масло обратно в резервную камеру. Поверхность приводных дисков, как и делительных пластин, имеет специальные ребра, которые превращают рабочую камеру в своеобразную сеть лабиринтов, по которым циркулирует силиконовое масло.

Корпус муфты, к которому и крепится крыльчатка вентилятора, соединяется с валом (ротором вискомуфты) посредством обычного шарикового подшипника. Впускные клапаны соединены с биметаллической пластиной, которая располагается в передней части корпуса вискомуфты. При нагреве пластина расширяется, что приводит к увеличению пропускного сечения клапанов.

Свойства силиконового масла

Основная особенность силиконовой жидкости, использующейся в вискомуфтах вентиляторов, – термостойкость и вязкостная стабильность. С изменением температуры масло лишь незначительно изменяет свою вязкость.

В работе вискомуфты силиконовое масло исполняет роль связывающего вещества, позволяющего создать между приводным диском и разделительными пластинами, соединенными с корпусом, трение. Несмотря на то что между корпусом и приводным шкивом всегда будет некоторая степень проскальзывания, созданного коэффициента сцепления достаточно для зацепления корпуса муфты с приводным валом.

В некоторых источниках указывается, что с повышением температуры масло расширяется, что и провоцирует вязкостное зацепление приводного диска с корпусом вискомуфты. Подобное понимание принципа работы вискомуфты вентилятора охлаждения является ложным и возникло, скорее всего, из-за сравнения вискомуфты вентилятора с вязкостными муфтами раздаточных коробок полноприводных автомобилей. В вискомуфтах дифференциалов используется дилатантная жидкость, вязкость которой сильно зависит от скорости деформации сдвига.

Принцип работы

Когда рабочая камера не заполнена маслом, приводной диск свободно вращается в рабочей камере. Небольшое количество масла все же присутствует, но коэффициент сцепления приводного шкива с корпусом вискомуфты минимален, поэтому с повышением оборотов двигателя скорость вращения крыльчатки не увеличивается.

Процесс прогрева двигателя и увеличения температуры тосола в радиаторе сопровождается нагревом биметаллической пластины. Нагреваясь, пластина расширяется, что приводит к открытию впускного клапана и увеличению количества рабочей жидкости, проникающей из резервной в рабочую камеру. Возникающее между приводным диском и разделительными пластинами трение приводит к увеличению скорости вращения корпуса и крыльчатки вентилятора.

Когда двигатель нуждается в максимальном охлаждении, биметаллическая пластина изогнута настолько, чтобы обеспечить максимальное проходное сечение впускных клапанов. В таком случае разница частоты вращения вала и корпуса вискомуфты минимальна, поэтому повышение оборотов коленчатого вала приводит к практически равнозначному увеличению скорости вращения крыльчатки вентилятора.

Снижение температуры набегающего воздуха приводит к постепенному возврату биметаллической пластины в исходное положение. Соответственно, уменьшается проходное сечение впускных клапанов, жидкость перегоняется в резервную полость. Уменьшение коэффициента сцепления приводит к увеличению разницы частоты вращения приводного вала вискомуфты и корпуса – крыльчатка вентилятора замедляется.

Работа вискомуфты Toyota на примере конкретных температурных режимов

Устройство вискомуфт вентиляторов Toyota предполагает наличие двух рабочих камер (в первых вариантах конструкции была только одна камера).

Биметаллическая пластина в «холодном» состоянии.
Пластина разогрета теплым воздухом, открыт впускной клапан передней камеры.
Коэффициент температурного расширения соответствует максимальному режиму охлаждения. Открыт клапан задней камеры.

Почему вискомуфта вращается на холодную

Многие владельцы автомобилей с механическим приводом вентилятора системы охлаждения, скорее всего, замечали, что после запуска холодного двигателя вентилятор крутится с большой скоростью. Спустя некоторое время после прогрева двигателя, количество оборотов крыльчатки уменьшается, поэтому может показаться, что подобное явление идет в разрез с описанным выше принципом работы вискомуфты вентилятора. Такой эффект возникает из-за того, что во время простоя масло самотеком стекает в нижнюю рабочую камеру, поэтому сразу после запуска крыльчатка и корпус вискомуфты будут вращаться до того времени, пока масло перекачается обратно в резервную секцию.

Преимущества

Обороты крыльчатки подстраиваются под фактический температурный режим двигателя, что позволяет:

уменьшить расход топлива;
снизить уровень шума;
уменьшить потери мощности.

Установка вискомуфты в системе охлаждения позволяет уменьшить нагрузку на генератор и снизить себестоимость авто, исключив затраты на электропривод крыльчатки, проводку.

Недостатки

Многие сетуют на ненадежность вискомуфты, забывая, что система с электровентилятором также периодически нуждается в ремонте. Наиболее распространенная поломка – утечка рабочей жидкости. Несмотря на то что большинство муфт вязкостного типа неразборные, существуют проверенные технологии восстановления работоспособности системы. В случае износа поддается восстановлению и подшипник. Именно поэтому важно знать способы проверки и ремонта вискумуфты вентилятора радиатора.

Гидромуфта и гидротрансформатор

Гидравлическая муфта (она же гидромуфта), а также впоследствии вытеснивший ее гидротрансформатор представляют собой закрытые механизмы полуавтоматических и автоматических коробок передач.

Трансмиссия

Оба устройства используются для передачи крутящего момента от ведущего вала двигателя к АКПП. В обоих механизмах между ведущим и ведомым валами нет жесткой связи, поэтому они передают вращение от одной оси к другой плавно и равномерно, без каких-либо рывков и толчков.

История

Своим рождением гидротрансформатор и гидромуфта обязаны развитию судостроения в конце XIX века. С появлением на кораблях морского флота паровых машин возникла острая необходимость в новом дополнительном механизме, который позволял бы плавно передавать крутящий момент от паровых двигателей к большим и тяжелым гребным винтам, погруженным в воду. Такими устройствами стали гидромуфта и гидротрансформатор, которые запатентовал в 1905 году немецкий инженер и изобретатель Герман Феттингер. Позже эти механизмы адаптировали для установки на лондонские автобусы, а затем на автомобили и первые дизельные локомотивы для более плавного начала движения.

Гидротрансформатор

Устройство и принцип работы гидромуфты

Внутри гидромуфты очень близко друг к другу соосно размещены два вращающихся колеса с лопастями. Одно соединено с ведущим валом (насосное), а второе с ведомым (турбинное). Все пространство вокруг них в гидромуфте заполнено рабочей жидкостью (масло).

Принцип работы гидромуфты очень прост. Её ведущий вал вращается двигателем. Вместе с валом в корпусе гидромуфты циркулирует и масло. За счет своей вязкости оно постепенно все больше и больше вовлекает за собой в это вращение ведомый вал. Таким образом, крутящий момент от двигателя плавно нарастая постепенно через жидкость передается на ведомый вал.

Гидромуфта Источник: web-mechanic.ru

Устройство и принцип работы гидротрансформатора

По сути, гидротрансформатор это та же гидромуфта в которой между вращающимися колёсами добавлено третье лопастное колесо – реактор (статор). Посредством муфты свободного хода оно может вращаться на ведущем валу, образуя единое целое с насосным колесом. Это происходит до тех пор, пока обороты вращения насоса и турбины различаются. Как только они уравниваются, реактор начинает вращаться независимо от насоса, превращая гидротрансформатор в гидромуфту.

Гидротрансформатор. С ростом скорости автомобиля (а значит, и частоты вращения турбинного колеса) колесо реактора растормаживается, и гидротрансформатор переходит в режим гидромуфты. Соотношение крутящих моментов на входе и на выходе в обоих режимах на рисунке отражено весом гирек, «подвешенных» к насосному и к турбинному колесам. Источник: autoreview.ru

Плюсы и минусы

Главным достоинством гидромуфты и гидротрансформатора является возможность плавного изменения крутящего момента, передаваемого на трансмиссию от двигателя. Еще одним важным плюсом этих устройств является ограничение максимального передаваемого крутящего момента. Иными словами, эти механизмы никогда не смогут передать слишком большое вращение, способное повредить трансмиссию. Они предохранят от перегрузок приводной двигатель (особенно в момент пуска).

Самый большой недостаток гидротрансформатора и гидромуфты, в свою очередь, является низкий КПД в сравнении с механическими муфтами, имеющими жесткую связь ведущего и ведомого вала. Часть крутящего момента в них попросту тратится на перемешивание масла. Вместо того чтобы превратиться в полезный крутящий момент на выходном валу энергия вращения трансформируется в тепло, нагревая корпус муфты. Соответственно, это приводит к увеличению расхода топлива. Чтобы избежать этого, у современных автомобилей с АКПП для гидротрансформаторов предусмотрен механизм блокировки, который жестко связывает насос и турбину при достижении определенной скорости.

Принцип работы гидромуфты

В некоторых видах двигателей устанавливается привод вентилятора с охлаждающей функцией от коленвала. Соединение осуществляется через специальную деталь, называемой гидромуфтой. В чём суть действия этого прибора, строение и процесс его функционирования, пойдёт речь в данной статье. Также немаловажным фактором является правильное использование данного узла, технические особенности и, в случае необходимости, проведение ремонта.

Содержание:

Принципиальная схема гидромуфты и её технические характеристики
Принцип действия
Свойства
Нюансы работы

Принципиальная схема гидромуфты и её технические характеристики

Для лучшего понимания функционирования гидравлической муфты приведём её конструктивную схему:

Колёса (9) снабжены прямыми лопатками, хотя в некоторых случаях, для них используют лопатки изогнутой формы.
Гидромуфта является соединением колеса центробежного насоса, колеса реактивной турбины и кожухов (3), как охватывающего, так вращающего. Насос, в свою очередь, присоединён к ведущему валу (6), а реактивная турбина – к ведомому валу (16).

Принцип действия

Попробуем разобраться, в чём же состоит её основной принцип роботы. Во время вращения насос является передающим звеном работы двигателя жидкости, которая заполняет гидравлическую муфту через клапан. В процессе этого сообщается запас энергии скорости и энергии давления. Попадая на лопасти, жидкость преобразует энергию в механическую работу, которая приводит к вращению ведомого вала. Покидая турбину, жидкость снова поступает в насос. Во время этого процесса происходит передача момента вращения с одного вала на другой. Таким образом, устанавливается замкнутый процесс, который работает в таком порядке: насос – турбина – насос. Делаем вывод, что основным элементом, которая связывает между собой оба вала – это жидкость.

В процессе действия происходят некоторые потери. Причиной этому является тот факт, что в рабочем состоянии ведущий вал немного опережает ведомый.

Свойства

Отметим основные свойства, которыми обладают гидромуфты:

Ведомые и ведущие валы действуют вне зависимости друг от друга. К примеру, когда ведомый вал находится в покое, то в это время ведущий вал может функционировать или соответствовать промежуточному значению угловой скорости. Но отметим, что значение последней не может равняться скорости вращения ведущего вала. Обычно её значения меньше на 2 – 3%.
Именно гидравлические муфты смогут обеспечить плавное начало движения транспорта и плавный набор разгона.
Строение организовано таким образом, что в ней отсутствуют детали, которые тесно соприкасаются между собой. Другими словами отсутствует процесс трения деталей, а следовательно, их износ сводится к минимуму.
Гидромуфта сдерживает крутильные колебания.
С её помощью обеспечивается бесшумное функционирование передач.
Обеспечивается высокие показатели коэффициента полезного действия, до 0,96 – 0,98.
Высокая степень надёжности при эксплуатации.

С их помощью можно организовать управление, как на дистанционном, так и на автоматическом уровне.

Нюансы работы

Благодаря всем выше перечисленным свойствам, обеспечивается взаимодействие гидравлической муфты и двигателя. Перечислим все основные функции, которые выполняет устройство:

Способность регулировать количество выполняемых вращений ведомым валом при постоянном числе вращений двигателя;
Обеспечение разгона больших масс.

Обеспечение суммирования мощностей и реверса. Особенно это актуально при использовании детали на судах.

Обратим внимание, все функции, которые приведены выше, позволяют использовать гидравлической муфты не только в автомобильной отрасли.

Установлено, что она зарекомендовала себя довольно долгими сроками службы. В ходе эксплуатации требуются лишь периодическая регулировка температуры срабатывания выключателя. Но всё-таки, если произошла поломка, то замена производится в комплекте с передней крышкой двигателя.

В наше время достаточно сложно выбрать подходящий автосервис, чтобы там понимали ваши потребности, чтобы уровень мастерсва персонала оправдывал надежды. Авто-Шеф рекомендует автосервис Лонжерон в Гатчине. Ссылка сайт: longeron-sto.ru

Гидромуфта flender принцип работы. Принцип работы гидромуфты вентилятора

История появления

Первый в мире серийный легковой автомобиль без педали сцепления
Впервые принцип передачи крутящего момента посредством рециркуляции жидкости между двумя лопастными колесами без жесткой связи был запатентован немецким инженером Германом Феттингером в 1905 году. Устройства, работающие на основе данного принципа, получили название гидромуфта. В то время развитие судостроения требовало от конструкторов найти способ постепенной передачи крутящего момента от парового двигателя к огромным судовым винтам, находящимся в воде. При жесткой связи вода тормозила резкий ход лопастей при запуске, создавая чрезмерную обратную нагрузку на двигатель, валы и их соединения.

Впоследствии модернизированные гидромуфты стали использоваться на лондонских автобусах и первых дизельных локомотивах в целях обеспечить их плавное трогание с места. А еще позже гидромуфты облегчили жизнь и водителям автомобилей. Первый серийный автомобиль с гидротрансформатором, Oldsmobile Custom 8 Cruiser, сошел с конвейера завода General Motors в 1939 году.

Принципиальная схема гидромуфты и её технические характеристики

Для лучшего понимания функционирования гидравлической муфты приведём её конструктивную схему:

Колёса (9) снабжены прямыми лопатками, хотя в некоторых случаях, для них используют лопатки изогнутой формы. Гидромуфта является соединением колеса центробежного насоса, колеса реактивной турбины и кожухов (3), как охватывающего, так вращающего. Насос, в свою очередь, присоединён к ведущему валу (6), а реактивная турбина – к ведомому валу (16).

Устройство и принцип работы

Устройство гидротрансформатора
Гидротрансформатор представляет собой закрытую камеру тороидальной формы, внутри которой вплотную друг к другу соосно размещены насосное, реакторное и турбинное лопастные колеса. Внутренний объем гидротрансформатора заполнен циркулирующей по кругу, от одного колеса к другому, жидкостью для автоматических трансмиссий. Насосное колесо выполнено в корпусе гидротрансформатора и жестко соединено с коленчатым валом, т.е. вращается с оборотами двигателя. Турбинное колесо жестко связано с первичным валом автоматической коробки передач.

Между ними находится реакторное колесо, или статор. Реактор установлен на муфте свободного хода, которая позволяет ему вращаться только в одном направлении. Лопасти реактора имеют особую геометрию, благодаря которой поток жидкости, возвращаемый с турбинного колеса на насосное, изменяет свое направление, тем самым увеличивая крутящий момент на насосном колесе. Этим различаются гидротрансформатор и гидромуфта. В последней реактор отсутствует, и соответственно крутящий момент не увеличивается.

Гидротрансформатор — принцип работы

Принцип работы гидротрансформатора основан на передаче крутящего момента от двигателя к трансмиссии посредством рециркулирующего потока жидкости, без жесткой связи.

Ведущее насосное колесо, соединенное с вращающимся коленчатым валом двигателя, создает поток жидкости, который попадает на лопасти расположенного напротив турбинного колеса. Под воздействием жидкости оно приходит в движение и передает крутящий момент на первичный вал трансмиссии.

С повышением оборотов двигателя увеличивается скорость вращения насосного колеса, что приводит к нарастанию силы потока жидкости, увлекающей за собой турбинное колесо. Кроме того, жидкость, возвращаясь через лопасти реактора, получает дополнительное ускорение.

Поток жидкости трансформируется в зависимости от скорости вращения насосного колеса. В момент выравнивания скоростей турбинного и насосного колес реактор препятствует свободной циркуляции жидкости и начинает вращаться благодаря установленной муфте свободного хода. Все три колеса вращаются вместе, и система начинает работать в режиме гидромуфты, не увеличивая крутящий момент. При увеличении нагрузки на выходном валу скорость турбинного колеса замедляется относительно насосного, реактор блокируется и снова начинает трансформировать поток жидкости.

Свойства

Отметим основные свойства, которыми обладают гидромуфты:

Ведомые и ведущие валы действуют вне зависимости друг от друга. К примеру, когда ведомый вал находится в покое, то в это время ведущий вал может функционировать или соответствовать промежуточному значению угловой скорости. Но отметим, что значение последней не может равняться скорости вращения ведущего вала. Обычно её значения меньше на 2 – 3%.
Именно гидравлические муфты смогут обеспечить плавное начало движения транспорта и плавный набор разгона.
Строение организовано таким образом, что в ней отсутствуют детали, которые тесно соприкасаются между собой. Другими словами отсутствует процесс трения деталей, а следовательно, их износ сводится к минимуму.
Гидромуфта сдерживает крутильные колебания.
С её помощью обеспечивается бесшумное функционирование передач.
Обеспечивается высокие показатели коэффициента полезного действия, до 0,96 – 0,98.
Высокая степень надёжности при эксплуатации.

С их помощью можно организовать управление, как на дистанционном, так и на автоматическом уровне.

Режим блокировки

Устройство гидротрансформатора с блокировкой
Для того, чтобы справиться с основными недостатками гидротраснформатора (низкий КПД и плохая динамика автомобиля), был разработан механизм блокировки. Принцип его работы схож с классическим сцеплением. Механизм состоит из блокировочной плиты, которая связана с турбинным колесом (а следовательно, с первичным валом КПП) через пружины демпфера крутильных колебаний. Плита на своей поверхности имеет фрикционную накладку. По команде блока управления трансмиссией, плита прижимается накладкой к внутренней поверхности корпуса гидротрансформатора при помощи давления жидкости. Крутящий момент начинает передаваться напрямую от двигателя к коробке передач без участия жидкости. Таким образом достигается снижение потерь и более высокий КПД. Блокировка может быть включена на любой передаче.

Ремонт вискомуфты своими руками

Если это устройство перестало работать, то сначала надо заправить его гелем или спецмаслом.

Специалистов, которые могут починить вискомуфту не много. Иногда дешевле и быстрее выходит купить новое устройство или перейти на электровентилятор.

Чтобы установить вентилятор охлаждения ДВС с электроприводом, нужны следующие детали:

Сам вентилятор с электрическим приводом.
Провода площадью сечения 6 мм2.
Предохранитель на 40 Ампер.
Реле-регулятор на 30 Ампер или более.
Термореле, например, от жигулей, которое срабатывает при нагреве двигателя до 87 градусов.

Термореле можно приклеить к радиатору или рядом с термостатом на металлическую поверхность.

После этого, надо сделать схему подсоединения, как на автомобилях Ваз. Вазовская электросхема подключения вентилятора прослужит около 5 лет.

Режим проскальзывания

Блокировка гидротрансформатора может также быть неполной и работать в так называемом «режиме проскальзывания». Блокировочная плита не полностью прижимается к рабочей поверхности, тем самым обеспечивается частичное проскальзывание фрикционной накладки. Крутящий момент предается одновременно через блокировочную плиту и циркулирующую жидкость. Благодаря применению данного режима у автомобиля значительно повышаются динамические качества, но при этом сохраняется плавность движения. Электроника обеспечивает включение муфты блокировки как можно раньше при разгоне, а выключение – максимально позже при понижении скорости.

Однако режим регулируемого проскальзывания имеет существенный недостаток, связанный с истиранием поверхностей фрикционов, которые к тому же подвергаются сильнейшим температурным воздействиям. Продукты износа попадают в масло, ухудшая его рабочие свойства. Режим проскальзывания позволяет сделать гидротрансформатор максимально эффективным, но при этом существенно сокращает срок его службы.

Роль в системе охлаждения ДВС

Вискомуфта вентилятора позволяет регулировать скорость вращения крыльчатки в зависимости от температуры двигателя.

Устройство

Свойства силиконового масла

В работе вискомуфты силиконовое масло исполняет роль связывающего вещества, позволяющего создать между приводным диском и разделительными пластинами, соединенными с корпусом, трение. Несмотря на то что между корпусом и приводным шкивом всегда будет некоторая степень проскальзывания, созданного коэффициента сцепления достаточно для зацепления корпуса муфты с приводным валом.

Принцип работы

Работа вискомуфты Toyota на примере конкретных температурных режимов

Читать дальше: Стальные диски или легкосплавные

Биметаллическая пластина в «холодном» состоянии.
Пластина разогрета теплым воздухом, открыт впускной клапан передней камеры.
Коэффициент температурного расширения соответствует максимальному режиму охлаждения. Открыт клапан задней камеры.

Почему вискомуфта вращается на холодную

Преимущества

Обороты крыльчатки подстраиваются под фактический температурный режим двигателя, что позволяет:

уменьшить расход топлива;
снизить уровень шума;
уменьшить потери мощности.

Недостатки

Система охлаждения автомобилей КамАЗ устроена по классическому принципу. Но имеются и особенности. Одна из них – наличие гидромуфты вентилятора. Благодаря исправной работе этого узла система охлаждения грузового автомобиля под нагрузкой работает максимально эффективно.

Преимущества гидромуфты

Если рассматривать другие разновидности муфт в приводе вентилятора, а именно электрическую и вискомуфты, у гидромуфты на лицо явные преимущества.

Отсутствует целая электрическая цепь для управления и контроля над работой узла.
Более высокая надёжность конструкции, что увеличивает время безотказной работы во время эксплуатации двигателя.
Включение и выключение вентилятора у гидромуфты самое быстрое.

Все явные преимущества гидромуфты заметно ухудшает не самый надёжный элемент системы – её выключатель. На практике используют разные способы для поднятия общей надёжности. Один из таких – применение выключателя от «Урал-4320».

Назначение гидромуфты

Важнейший узел для обеспечения эффективного охлаждения двигателя — гидромуфта. КамАЗ без неё имел бы непрерывно работающий вентилятор охлаждения. Смысл ее — в нужное время включать вентилятор, а затем выключать. Ведь в моменты прогрева двигателя, а также в холодное время эксплуатации автомобиля обдув совсем не нужен.

Прямое назначение гидромуфты – в нужное время передать крутящий момент коленчатого вала двигателя вентилятору охлаждения. Также она значительно гасит резкие изменения в работе коленвала и служит хорошим демпфером для привода вентилятора.

Как работает этот уникальный узел системы охлаждения, будет понятно из его строения.

Гидромуфты подразделяются на регулируемые и замкнутые.

Регулируемые гидромуфты предназначены, как правило, для относительно неглубокого (до 30-40%) регулирования частоты вращения ведомого вала привода. Наиболее экономичным такое регулирование является лишь для машин, у которых мощность нагрузки в процессе работы изменяется пропорционально кубу частоты вращения турбины, т.е. N 2 =(i 3) Nн (Nн- номинальная мощность при полной скорости и n 1 =const.). К таким машинам относятся мощные (до15тыс.квт) центробежные насосы, турбогенераторы, вентиляторы. Менее экономичным регулирование с помощью гидромуфт является в случае, когда мощность изменяется пропорционально квадрату частоты вращения,т.е. N 2 =(i 2) Nн. Максимальные потери мощности Nпот. в первом случае составляют Nпот.= 0,148 Nн при i=0,666, а во втором случае 0,25 Nн- при i=0,5. Для многих лопастных машин регулирование гидромуфтой имеет ряд преимуществ по сравнению с другими способами регулирования скорости.

Выключатель гидромуфты

Металлический корпус с термодатчиком, напрямую связанным с охлаждающей жидкостью, — это и есть выключатель гидромуфты. КамАЗ обладает следующим температурным режимом: при повышении температуры тосола или антифриза до 83-86 о С (горячий или холодный выключатель) рабочая масса в датчике начинает плавиться и расширяться, толкая при этом шток. Канал для поступления масла в гидромуфту при этом открывается. При обратном понижении температуры охлаждающей жидкости пружинка возвращает шток открытия выключателя на место.

Что же делают три положения выключателя гидромуфты? «Флажок» выключателя даёт возможность выбрать три основных режима работы:

автоматический;
постоянно открытый вариант;
постоянно закрытый.

Понятно, что автоматический режим является основным рабочим и при исправной гидромуфте вентилятора не переключается в другие положения. В случае возникновения неисправности в выключателе (что вполне возможно), его устанавливают в режим «постоянно открыт». А при первой же возможности выключатель заменяется.

Третий режим выключателя гидромуфты – «постоянно закрыт», используют в случае преодоления автомобилем глубоких бродов. В этих случаях работа вентилятора не просто не нужна, а будет только вредить.

Гидравлическая муфта

— основные части, принцип, работа и применение

Гидравлическая муфта также известна как гидравлическая муфта. Это гидродинамическое устройство, которое используется для передачи крутящего момента от одного вала к другому с помощью трансмиссионной жидкости. Он используется в автомобильной трансмиссионной системе, судовой силовой установке и в отраслях для передачи энергии. Используется как альтернатива механическому сцеплению.

Он был обнаружен доктором Германом Фоттингером.Он запатентовал свое открытие гидравлической муфты и гидротрансформатора в 1950 году.

Основные детали

Он состоит из трех основных компонентов

1. Корпус:

Он также известен как оболочка. Имеет маслостойкое уплотнение вокруг приводного вала. Он также защищает рабочее колесо и турбину от внешних повреждений.

2. Рабочее колесо или насос:

Это турбина, которая соединена с входным валом и называется рабочим колесом.Он также известен как насос, потому что он действует как центробежный насос.

3. Турбина:

Она связана с выходным валом, на который должна передаваться мощность вращения.

Также читайте:

Рабочее колесо подключено к первичному двигателю (двигателю внутреннего сгорания), который является источником энергии. Турбина соединена с выходным валом, на который необходимо передавать мощность вращения. Рабочее колесо и турбина заключены в маслонепроницаемый герметичный корпус.Корпус состоит из трансмиссионной жидкости.

Принцип работы

Источник изображения

Принцип работы жидкости можно легко объяснить, взяв два вентилятора, один из которых подключен к источнику питания, а другой — нет. Когда выключатель питания включен, воздух от первого вентилятора начинает дуть в сторону второго вентилятора (который не подключен к источнику питания). Первоначально, когда первый вентилятор работает на более низкой скорости, он не может управлять вторым вентилятором.Но по мере того, как скорость включенного вентилятора увеличивается, скорость воздуха, ударяющего по лопастям второго вентилятора, также увеличивается, и он начинает вращаться. Через некоторое время он приобретает ту же скорость, что и первый вентилятор.

По такому же принципу работает гидромуфта. При этом крыльчатка действует как первый вентилятор, а турбина — как второй вентилятор. И рабочее колесо, и турбина заключены в маслонепроницаемый корпус. Рабочее колесо соединено входным валом первичного двигателя и турбины с выходным валом.Когда рабочее колесо перемещается первичным двигателем, жидкость в корпусе испытывает центробежную силу, а из-за изогнутых лопаток рабочего колеса жидкость направляется к лопаткам турбины. Когда жидкость ударяется о лопатки турбины, она начинает вращаться. С увеличением скорости вращения крыльчатки скорость турбины увеличивается и становится примерно равной скорости крыльчатки. Жидкость после прохождения лопаток турбины снова возвращается к крыльчатке.

Также читайте:

Работа гидравлической муфты

При движении первичного двигателя он вращает крыльчатку муфты.Рабочее колесо действует как центробежный насос, выбрасывая жидкость наружу и направляя ее к лопатке турбины.
Когда жидкость, движущаяся с большой скоростью, ударяется о лопатки турбины, она также начинает вращаться, после удара о лопатки направление жидкости изменяется, и она снова направляется к крыльчатке. Лопатки турбины сконструированы таким образом, что она может легко изменять направление движения жидкости. Именно изменение направления потока жидкости заставляет турбину вращаться.
По мере увеличения скорости рабочего колеса скорость турбины также увеличивается. Через некоторое время частота вращения крыльчатки и турбины сравняется. Таким образом, мощность передается от одного вала к другому с помощью гидравлической муфты.
Гидротрансформатор работает точно так же, но с той разницей, что он имеет статор, расположенный между рабочим колесом и турбиной для увеличения крутящего момента.

Для лучшего объяснения посмотрите видео, приведенное ниже:

Приложение

Он используется в автомобильной промышленности для передачи мощности от двигателя к колесу в качестве альтернативы сцеплению.
Используется в морских силовых установках.
Используется в различных отраслях промышленности для передачи электроэнергии.

Здесь мы подробно узнали, что такое гидравлическая муфта, ее основные части, работа и применение. Если вы нашли эту информацию ценной, не забудьте поставить лайк, поделиться с нами и подписаться на нас.

Гидравлическая муфта | КСБ

Гидравлическая муфта состоит из рабочего колеса насоса (на входном валу) и рабочего колеса (на выходном валу).Обе крыльчатки размещены в одном корпусе.
См. Рис.1 Гидравлическая муфта

Рис.1 Гидравлическая муфта: Схема гидравлической муфты

Рабочее колесо насоса проталкивает жидкость внутри корпуса (обычно масло с низкой вязкостью) к рабочему колесу, что приводит к вращению выходного вала. Гидравлические муфты не имеют лопаток диффузора между насосом (индекс _P) и турбиной (индекс _T), в отличие от гидротрансформаторов.Поскольку диффузор не поддерживается неподвижным кожухом, входной крутящий момент (T _P) и выходной крутящий момент (T _T) гидравлической муфты одинаковы.

T

_P = T _T = T

Значения мощности (P _P = T · ω _P) и P _T = T · ω _T) используются для расчета эффективности. гидромуфты.

ν Передаточное число между частотой вращения турбины и частотой вращения насоса
ω Угловая скорость

Когда частота вращения турбины (n _T) равна нулю, гидравлическая муфта имеет очень высокий крутящий момент.Если частота вращения турбины равна частоте вращения насоса (n _T = n _P), крутящий момент (T) равен нулю. Однако во время передачи мощности всегда происходит проскальзывание, в результате чего частота вращения турбины ниже, чем у насоса.

См. Рис.2 Гидравлическая муфта

Рис.2 Гидравлическая муфта: характеристические кривые для различных объемов заполнения

Использование регулируемой черпаковой трубки для изменения объема наполнения (V) позволяет управлять проскальзыванием (1-ν) и, в свою очередь, скоростью турбины.

В соответствии с законами гидродинамического сродства скорость турбины также зависит от скорости насоса. См. Рис. 3 Гидравлическая муфта

Рис. 3 Гидравлическая муфта: Графические характеристики для различных скоростей насоса

Большое разнообразие конструкций означает, что характеристические кривые могут быть максимально согласованы с требованиями ведущей и ведомой машины. См. Рис. 4 и 5 Гидравлическая муфта

Рис. 4 Гидравлическая муфта: характеристические кривые для разного числа лопаток z Рис.5 Гидравлическая муфта: Характеристические кривые гидравлической муфты с плоским сечением по внешнему диаметру и несимметричным рабочим колесом насоса и рабочим колесом турбины

В сочетании с редуктором (см. Зубчатую передачу) гидравлическую муфту иногда также называют редукторной муфтой переменной скорости.Механическое разделение входного и выходного валов гасит скачки крутящего момента и вибрации. Однако недостатком является то, что эффективность иногда значительно снижается (например, из-за повышения температуры гидравлической муфты) в результате проскальзывания. Этот недостаток можно уменьшить, комбинируя гидравлическую муфту с гидротрансформатором. В диапазоне низких частот вращения и мощности гидравлическая муфта принимает на себя ответственность за работу, тогда как в диапазоне частот от 80 до 100% входной и выходной валы жестко соединены.Это означает, что большая часть мощности может передаваться без проскальзывания или потерь, но позволяет гидротрансформатору одновременно продолжать увеличивать скорость вращения и мощность (например, питающего насоса котла) благодаря разделению мощности с помощью планетарного редуктора ( шестерня модуляции скорости).

Гидравлическая муфта — основные части, принцип, работа, применение, преимущества и недостатки

Гидравлическая муфта — основные части, принцип, работа и применение

Гидравлическая муфта также называется гидравлической муфтой, которая используется при использовании трансмиссионная жидкость для передачи крутящего момента от вала к валу.Он используется в автомобильной трансмиссии, судостроении и передаче электроэнергии. Он используется как альтернатива механическому захвату.

Доктор Герман Фоттингер обнаружил это. В 1950 году он запатентовал свое открытие гидравлической муфты и гидротрансформатора.

Основные детали

Он состоит из трех основных элементов:

Корпус: Оболочка также имеет название. Уплотнение вокруг приводного вала маслостойкое. Он также защищает рабочее колесо и турбину от внешних повреждений.
Рабочее колесо или насос: это турбина, которая прикреплена к входному валу и называется рабочим колесом. Насос также известен как центробежный насос.
Турбина: присоединена к источнику питания, который должен распределяться с вращающимся электричеством.

Ротор прикреплен к основному двигателю (двигателю внутреннего сгорания), который является источником энергии. Турбина подключена к выходному валу, где необходима мощность вращения. Ротор и турбина расположены в герметичном маслонепроницаемом корпусе.Корпус состоит из жидкостной трансмиссии.

Принцип работы

Принцип работы жидкости можно легко объяснить использованием двух вентиляторов, один с блоком питания, а другой с блоком питания. Воздух от первого вентилятора начинает дуть в направлении второго вентилятора, когда включен выключатель питания (который не подключен к источнику энергии). Сначала он не может управлять вторым вентилятором, когда первый вентилятор работает на более низкой скорости. Но по мере увеличения скорости мощного вентилятора скорость воздуха, достигающего вторых лопастей вентилятора, также увеличивается, и начинается вращение.Через некоторое время он набирает ту же скорость, что и первый вентилятор.

Флюидное отношение работает по тому же принципу. Ротор — это первый вентилятор, а турбина — второй вентилятор. В маслонепроницаемом корпусе находятся крыльчатка и турбина. Ротор соединен с входным валом первичного двигателя и турбиной. Жидкость в корпусе становится центробежной, когда рабочее колесо приводится в движение через первичный двигатель, и благодаря наклонным лопаткам жидкость направляется к лопаткам турбины.

Работа гидравлической муфты

Во время движения первичный двигатель вращает крыльчатку муфты.Рабочее колесо действует как центробежный насос, выбрасывая жидкость наружу и направляя ее к лопатке турбины.
Когда жидкость, движущаяся с большой скоростью, ударяется о лопатки турбины, она также начинает вращаться, после удара о лопатки направление жидкости изменяется, и она снова направляется к крыльчатке. Лопатки турбины сконструированы таким образом, что она может легко изменять направление движения жидкости. Именно изменение направления потока жидкости заставляет турбину вращаться.
По мере увеличения скорости рабочего колеса скорость турбины также увеличивается.Через некоторое время частота вращения крыльчатки и турбины сравняется. Таким образом, мощность передается от одного вала к другому с помощью гидравлической муфты.
Гидротрансформатор работает точно так же, но с той разницей, что он имеет статор, расположенный между рабочим колесом и турбиной для увеличения крутящего момента.

Приложение

Используется в автомобильной промышленности для передачи мощности от двигателя к колесу в качестве альтернативы сцеплению.
Используется в морских силовых установках.
Используется в различных отраслях промышленности для передачи электроэнергии.

Advantage

В силовой передаче отсутствует вибрация и шум.
Передача мощности плавная даже в экстремальных условиях.
Защита от перегрузки.
Двигатель или двигатель запускается без нагрузки.

Недостатки

Всегда есть пробуксовка. Всегда есть небольшая разница в скорости рабочего колеса и рабочего колеса.
Гидравлическая муфта не может развивать крутящий момент, когда ведущий вал и ведомый вал вращаются с одинаковой угловой скоростью.
В условиях остановки муфта рассеивает энергию, так как тепло может привести к повреждению.

Гидравлическая муфта / Конструкция гидравлической муфты, рабочая и передача мощности

Гидравлическая муфта или гидравлическая муфта — это гидродинамическое устройство, используемое для передачи механической энергии вращения. В гидравлической муфте отсутствует механический контакт между ведущим валом и ведомым валом. Он передает мощность от одного вала к другому с помощью жидкостей или масел.

Конструкция гидравлической муфты

Гидравлическая муфта состоит из идентичного по форме рабочего колеса насоса и рабочего колеса турбины, полностью заключенных в маслонаполненный кожух.Обычно в качестве рабочей жидкости используется минеральное масло. Рабочее колесо насоса (первичное колесо) соединено с приводным валом (входным валом), а рабочее колесо турбины (вторичное колесо) соединено с ведомым валом (выходным валом). Оба вала соосны. Рабочее колесо насоса и рабочее колесо турбины имеют лопатки, определяющие направление потока жидкости. Колеса обращены друг к другу с очень узким зазором между ними.

Читайте: Применение, преимущества и недостатки гидравлической муфты
Работа гидротрансформатора

Принцип работы гидравлической муфты и путь потока жидкости

Поперечное сечение гидромуфты FLUDEX — siemens

Входной вал соединен с первичным двигателем, обычно с двигателем или электродвигателем.Когда первичный двигатель вращает ведущий вал, центробежная сила, действующая на жидкость, увеличивается. Масло внутри крыльчатки начинает перемещаться от внутреннего радиуса к внешнему радиусу крыльчатки насоса, как показано на рисунке. Движение масла через рабочее колесо преобразует механическую энергию в центробежную энергию для увеличения кинетической энергии и энергии давления масла на внешнем радиусе. Затем высокоэнергетическая жидкость входит во внешний радиус рабочего колеса турбины. Затем жидкая частица течет внутрь от внешнего радиуса к внутреннему радиусу рабочего колеса турбины.Этот поток жидкости воздействует на лопатки рабочего колеса турбины и вращает рабочий валок и выходной вал. Наконец, масло из рабочего колеса возвращается к крыльчатке насоса, и процесс продолжается.

В гидравлической муфте жидкость по внешнему радиусу течет быстрее, чем по внутреннему радиусу.

Мощность, передаваемая в гидромуфте — уравнение

Гидравлическая муфта привода не может обеспечить 100% -ный КПД, но очень ценится КПД 98%. Уравнение для эффективности гидравлической муфты и скольжения обсуждается ниже
. КПД гидравлической муфты = мощность на выходе / мощность на входе

η = (мощность, передаваемая на ведомый вал) / (мощность, передаваемая на ведущий вал)

Мощность на любом валу = 2 πNT / 60

Подставляя это значение в уравнение эффективности , Здесь «A» — водолазный вал, «B» — ведомый вал

Но передаваемый крутящий момент тот же TA = TB
Тогда

Скольжение гидромуфты S

Скольжение гидравлической муфты определяется как отношение разности скорости ведущего вала и ведомого вала к скорости ведущего вала.

Гидравлические муфты | Приложения | Рати Групп

Зачем инженерам гидравлические муфты?

Ответ прост. Гидравлическая муфта — это устройство, которое обеспечивает регулируемое скольжение между входом и выходом, между приводом и ведомой машиной без механического контакта.

Благодаря этому гидравлические муфты предлагают инженерам реальные преимущества при передаче энергии различными способами.

Эти преимущества включают управляемый запуск, плавное ускорение, защиту от перегрузки, экономию энергии, бесступенчатое регулирование скорости, сцепление практически без трения, запуск с нулевой нагрузки двигателя и, таким образом, уменьшение размера двигателя, изоляцию от скручивания (важно, например, между дизельным двигателем и его нагрузкой) и долговременная надежность привода, не имеющего механического контакта между силовыми элементами.

Гидравлическая муфта , также известная как гидравлическая муфта, представляет собой гидродинамическое устройство, которое используется для передачи крутящего момента от одного вала к другому с помощью трансмиссионной жидкости.

Используется в автомобильных трансмиссионных системах, морских силовых установках и в промышленности для передачи энергии. Используется как альтернатива механическому сцеплению.

Подробнее: Применения муфт кулачков Spider Star

Какие бывают типы гидравлических муфт?

На практике существует два типа гидравлических муфт; Постоянное наполнение, при котором заливка масла является фиксированной, и регулируемое наполнение, также известное как регулируемая скорость, при котором количество масла в рабочем контуре может изменяться во время работы, чтобы контролировать величину проскальзывания между крыльчаткой и рабочим колесом и, таким образом, регулировать скорость.

Гидравлическая муфта с регулируемым наполнением также позволяет отключать машину от привода и широко используется в приводах конвейеров для точного управления крутящим моментом, прилагаемым во время ускорения, и облегчения балансировки нагрузки с помощью внешних элементов управления.

Подробнее: Гибкие муфты: что это такое и почему это выгодно

Где используются гидравлические муфты?

В основном гидравлические муфты используются в ленточных конвейерах, экструдерах, центрифугах, ковшовых элеваторах, шаровых мельницах, дробилках, смесителях, шламовых насосах, компрессорах, промышленных вентиляторах, питателях, тепловозах, опрокидывающих колесах, питающих насосах котлов, поршневых насосах, технологических насосах. , Сушилки и т. Д.

В чем преимущество гидравлических муфт Lovejoy?

В техническом сотрудничестве с Transfluid S.p.A, Италия, произведено методом литья под давлением из алюминия под давлением, чтобы гарантировать отсутствие пористости в течение определенного периода времени, чтобы избежать просачивания масла, лучший внешний вид, превосходное качество.

Кроме того, наши гидравлические муфты оснащены проверенными качественными эластичными муфтами Lovejoy для обеспечения длительного срока службы.

На рынке доступно множество типов муфт, имеющих особое значение для различных частей трансмиссии.

Rathi Couplings , крупный производитель муфт с историей успешного внедрения, разработки и производства индивидуальной высокопроизводительной муфты для турбины .

Муфты Lovejoy — основные игроки на рынке муфт, предлагающие отличную продукцию.

Посетите нас: Rathi Couplings

ПРИНЦИП РАБОТЫ МУФТЫ — Концепции и принципы машиностроения

В этом посте мы постараемся понять основную концепцию «Гидравлической муфты».

Во-первых, давайте разберемся, что такое гидравлическая муфта?

Жидкость Муфта также известна как гидравлическая муфта и представляет собой одно гидрокинетическое трансмиссионное устройство, которое будет действовать как центробежный насос и гидротурбина. Я заметил широкое применение жидкости муфта в большой системе привода конвейерной ленты, а также гидравлические муфты используют в наши дни как один из заменителей механического сцепления в автомобильной трансмиссии система.

Базовый компоненты гидромуфты

Гидравлическая муфта состоит в основном три важные части, как указано ниже

Насос: рабочее колесо, которое будет устанавливаться на первичный вал
Турбина: Рабочее колесо, которое будет установлен над выходным валом
Корпус: Крышка с маслонепроницаемой уплотнение

Будет одна камера задержки для более длительное время старта

Давайте разберемся, как работает гидромуфта?

Рабочий принцип Прежде всего нам нужно будет поймите, что первые два элемента, которые мы обсудили выше, могут работать как насос или турбина тоже.Рабочие колеса будут действовать как гидравлические. турбина, а также действует как центробежный насос. Входной источник энергии будет либо электродвигатель, либо дизельный двигатель.

Электродвигатель будет подключен с рабочим колесом, т. е. насосом. Механическая энергия (кинетическая энергия) будет передается на масло с помощью насоса в муфте.

Из-за центробежное действие, Масло будет двигаться вокруг лопаток турбины в направлении вне сцепления. Турбина поглотит кинетическую энергию и произведет крутящий момент, который всегда будет равен входному крутящему моменту.Следовательно, выходной вал будет быть повернутым.

Теперь вопросы вообще на вопрос, как крыльчатка крутит турбину. Мы можем понять концепцию вращение турбины с помощью следующего рисунка, на котором работает один вентилятор как насос для передачи воздуха к следующей лопасти вентилятора для вращения лопасти второго вентилятора. Жидкость покидает рабочее колесо под углом, и это будет комбинация вращательного потока и вихревой поток

Поскольку мы знаем, что здесь нет механических соединений, поэтому износ будет нулевым. и эффективность будет зависеть только от разницы в скорости между турбина и насос.Разница в скорости называется скольжением.

Скольжение (%) = [(Скорость на входе — на выходе скорость) / Скорость на входе] x 100

Пусть нарисуем «Кривую производительности» 1. Связь между крутящим моментом и ток через пускатель линии 2. Текущий розыгрыш с учетом и без гидравлическая муфта поперек линии стартера

Преимущество гидромуфты

Есть следующие преимущества с гидромуфтами

Легкий запуск с постоянным ускорением ведомого элемент.
Привод будет защищен от перегрузки.
Вращательные колебания гаснут.
Электродвигатель с прямым пуском от сети может использоваться без пускателя со звезды на треугольник.
Автоматическая регулировка скорости нагрузки возможна с учетом понятие синхронной скорости двух или более чем двух двигателей.

Выравнивание вала Еще при установке мы выровняли осторожно вал, но есть вероятность некоторого смещения, такого как параллельное и угловое смещение из-за смещения ведомого и ведущего агрегата.Мы можем ссылаться на следующий рисунок для проверки углового и параллельного совмещения с помощью шкалы индикаторы тестирования, установив индикаторы рядом с наружным диаметром фланцев, как у нас показано на рисунке, а затем нам нужно будет повернуть муфту на 360 градусов.

Жидкость муфта: точки обслуживания

Есть несколько важных моментов и мы должны понять эти моменты.

1. Масло гидравлической муфты

Температура масла гидравлической муфты никогда не должна превышать температуру 195 ° F.Если мы наблюдаем это масло перегрето, то возможны следующие причины

Низкий уровень масла
Более высокая температура окружающей среды
Потребляемая мощность может быть выше, чем у двигателя. номинальная мощность
Частое включение и выключение муфты
дольше время запуска
Вентиляция воздуха не подходит

2. Через 25 дней установка, мы должны проверить каждый крепеж, плавкую вилку и выравнивание.Придется заменить масло на холодное. Следует отметить, что это Рекомендуется менять масло только через 20 дней в первый раз, но после этого масло придется менять через 4000 часов работы.

Также обсудите довольно важные гидравлические темы.

Продолжайте читать …….

пожаловаться на это объявление

Гидравлические муфты обеспечивают плавную транспортировку.

Гидродинамическая передача крутящего момента гидравлических муфт защищает ремни, двигатели и приводы .

Предоставлено Кайлом Клутцем, директором отдела горных работ и полезных ископаемых, Voith Turbo, Йорк, Пенсильвания

Гидродинамические гидромуфты защищают большие конвейеры от перегрузок по крутящему моменту и крутильных ударов.

Конвейеры, используемые на открытых и подземных рудниках, предприятиях по переработке полезных ископаемых, гаванях и портах, обычно перемещают сотни, если не тысячи тонн в день. Растущий во всем мире спрос на природные ресурсы заставляет производителей повышать лимит мощности ленточных конвейеров, что приводит к созданию более крупных и длинных конструкций, требующих более мощных приводов.Это влечет за собой более высокие нагрузки и, возможно, более сильный износ. Эти конвейеры с большей производительностью часто проектируются с пониженным запасом прочности на ленту, что требует более тщательного управления системой привода для обеспечения максимальной готовности и сокращения любых непредвиденных простоев.

Гидродинамические гидромуфты активно амортизируют двигатели, ремни и редукторы в таких системах от перегрузок по крутящему моменту и крутильных ударов. Они обеспечивают максимальную передачу мощности и плавно регулируют крутящий момент, ускорение и рабочую скорость.Кроме того, они «проскальзывают» при превышении максимальной нагрузки и эффективно защищают трансмиссию от повреждений.

Возможно, ни один элемент не способствует более плавной работе ленточного конвейера, чем гидравлическая муфта. Прочные, прочные и компактные муфты, например, от Voith Turbo, работают надежно и обеспечивают безопасную и надежную работу даже в самых тяжелых условиях окружающей среды.

Основы гидродинамики
Гидродинамические муфты передают механическую энергию от первичного привода — обычно электродвигателя или двигателя внутреннего сгорания — к ведомой машине, такой как коробка передач или конвейер.Два лопастных колеса, центробежный насос (подключенный к двигателю) и турбина (подключенный к выходу) расположены лицом к лицу внутри металлического корпуса. Вращающийся поток жидкости из насоса отклоняется через соответствующие лопаточные колеса, вращает турбину и создает крутящий момент.

Ключевые компоненты гидравлической муфты — центробежный насос и турбинное колесо, расположенные лицом к лицу внутри металлического корпуса. Вращающийся поток жидкости создает крутящий момент.

В отличие от валов и шестерен, гидродинамическая передача мощности является непрямой.Насос преобразует механическую энергию в кинетическую энергию в потоке жидкости; турбина преобразует энергию жидкости в механическую энергию и крутящий момент. Мощность передается без физического контакта между насосом и турбиной и, таким образом, практически без износа. Нормальному износу подвержены только необходимые подшипники качения и уплотнения.

Сама жидкость также является важным элементом конструкции гидродинамической муфты. Плотность и вязкость имеют первостепенное значение, поскольку инженеры стремятся минимизировать трение жидкости и максимизировать передачу мощности и эффективность.Другие факторы, связанные с жидкостями, включают способность к теплопередаче, смазочные свойства подшипников и совместимость материалов уплотнений.

В гидравлических муфтах

обычно используются гидравлические жидкости на основе минерального масла (HLP) с вязкостью ISO VG 32. В особых случаях, например, при низких температурах, пользователи могут регулировать вязкость в соответствии с рекомендациями производителя муфты.
Минеральное масло может не подходить для использования в подземных шахтах, опасных и экологически уязвимых местах. В качестве альтернативы часто используются вода или водомасляные эмульсии (жидкости HFA), хотя ограниченный температурный диапазон и склонность к кавитации могут ограничивать номинальную мощность муфты.Напротив, безводные, огнестойкие синтетические жидкости (HFD-U) и биоразлагаемые жидкости на основе синтетических сложных эфиров часто не требуют значительных изменений конструкции.

Постоянное наполнение по сравнению с контролем наполнения
Два основных типа гидродинамических муфт — это постоянное наполнение и регулирование наполнения.

Лента часто является самой дорогой частью конвейерной системы. Муфты защищают эти вложения благодаря плавной и надежной работе, исключающей механические удары в приводной цепи.

Муфты постоянного заполнения — это автономные агрегаты с поверхностным охлаждением, которые в основном используются для ограничения пускового момента, максимального крутящего момента и крутильных колебаний в приводной цепи. Как следует из названия, в них содержится заранее установленное количество жидкости. Заполняются перед вводом в эксплуатацию; Отношение объема жидкости к общему объему муфты (называемое уровнем заполнения) влияет на производительность. Добавление или удаление жидкости вручную (при остановке) изменяет рабочие характеристики.
Различные версии в основном отличаются своими внутренними объемными камерами и средствами, с помощью которых они автоматически измеряют наполнение и опорожнение, чтобы влиять на поведение при запуске.Как правило, они не нуждаются во внешнем управлении и обеспечивают бесперебойную и безотказную работу.

Требования к применению определяют конкретную конструкцию, крутящий момент и допустимую мощность. Например, более мелкие модели телевизоров Voith обеспечивают умеренное время запуска, плавное наращивание крутящего момента и ограничивают пусковой крутящий момент до 160% от номинальной нагрузки. Телевизор хорошо сочетается с короткими горизонтальными или круто поднимающимися конвейерами в прямом расположении и в основном используется с маломощными ременными приводами. Он подходит для скоростей от 900 до 1800 об / мин и уровней мощности от 37 до 1000 кВт.Другие модели с постоянным заполнением, такие как Voith TVV и TVVS, дополнительно ограничивают максимальный момент ускорения до 140% от потребности.

Муфты с регулируемым заполнением представляют собой передовые компоненты системы привода, которые обеспечивают более высокую мощность передачи с точно контролируемым крутящим моментом, что снижает износ ленточных конвейеров и всей трансмиссии. Они включают внешний контур жидкости. Насос заполнения подает жидкость из резервуара к муфте, а впускной и выпускной клапаны регулируют подачу.

В любой муфте передача мощности пропорциональна уровню заполнения в рабочем контуре. Муфты с регулируемым наполнением обычно пустые при запуске двигателя. Входящий поток повышает уровень заполнения рабочей камеры и, в свою очередь, способность передавать крутящий момент. Контроллер устройства может изменять уровень наполнения между полным и пустым, а также непрерывно регулировать режим передачи для поддержания точной работы.

Внешний контур жидкости может также включать теплообменник для облегчения охлаждения.Это увеличивает тепловую мощность, позволяя увеличить время разгона и более частые запуски с высокими нагрузками, что увеличивает общую производительность и надежность оборудования.

Муфты с регулируемым заполнением, такие как TurboBelt 780 TPXL, разработаны для работы с самыми длинными конвейерами; конвейеры с кривыми или сложными схемами; сверхмощные, высокоинерционные системы; и те, у которых частые и сложные условия запуска. Муфта обеспечивает плавное ускорение при больших нагрузках на ремень с простыми в использовании органами управления, а компактная конструкция позволяет напрямую подключаться к 6- и 8-полюсным двигателям.Он оптимизирован для работы на частоте от 900 до 1200 об / мин и имеет мощность от 700 до 1900 кВт.

Достоинства и преимущества
Лента часто является самой дорогой частью конвейерной системы, и муфты должны защищать эти вложения благодаря плавной и надежной работе. Как упоминалось выше, гидродинамические муфты по своей конструкции передают мощность с незначительным износом и исключают механические удары в приводной цепи. Вот некоторые дополнительные преимущества перед другими методами передачи энергии.

Гидродинамические муфты передают механическую мощность от электродвигателя к коробке передач практически без износа.

Двигатель без нагрузки Разгон. Асинхронные (индукционные) электродвигатели широко используются, особенно в стационарных приводах, таких как конвейеры. Однако недостатком таких двигателей является высокий пусковой ток, который легко может превышать номинальный ток в пять раз. Высокий пусковой ток вызывает падение напряжения и крутящего момента двигателя и, особенно в слабых энергосистемах, может вызвать перегрузку электросети или привести к отказу источника питания.

Гидравлическая муфта в приводной цепи значительно снижает нагрузку на двигатель во время разгона, поэтому двигатель быстро перемещается в сильноточном диапазоне и сводит к минимуму влияние падения напряжения на систему привода. Это также позволяет использовать экономичные стандартные двигатели, размер которых не требуется.

Муфты контроля заполнения полностью отделяют двигатель от ведомой машины, поэтому запуск конвейера не зависит от запуска двигателя. Муфта остается пустой до включения двигателя, а затем медленно заполняется и увеличивает крутящий момент.В сочетании с электронным управлением муфта постепенно усиливает натяжение ремня и эффективно предотвращает удары и вибрацию. В заполненном состоянии муфта работает с КПД до 98,5% и автоматически компенсирует небольшие колебания крутящего момента и нагрузки.

Распределение нагрузки. Многие системы ленточных конвейеров полагаются на многомоторные приводы. Гидравлические муфты обеспечивают последовательный запуск двигателей, предотвращая одновременные пики тока и помогая защитить электросеть. Муфты с регулируемым заполнением остаются пустыми до тех пор, пока не будут задействованы все двигатели, поэтому крутящий момент нарастает постепенно, а растягивающее усилие на ремень прикладывается мягко и контролируемым образом.

Крутящий момент можно удерживать в жестких пределах, в зависимости от нагрузки. Гидравлические муфты Voith также обеспечивают активное распределение нагрузки, которое защищает отдельные двигатели от перегрузки и регулирует различные ситуации нагрузки для различных типов приводов.

Ограничение крутящего момента. Муфта ограничивает максимальный крутящий момент в трансмиссии в зависимости от скорости. Это обеспечивает защиту от перегрузки и более длительный срок службы, а компоненты приводной системы не нуждаются в увеличении размера, чтобы выдерживать более высокий крутящий момент в условиях отрыва для ускорения ремня.

Собственное демпфирование. Еще одним преимуществом этого метода передачи мощности является влияние на условия неравномерного крутящего момента. Муфты значительно гасят низкочастотные колебания крутящего момента, а высокочастотные колебания практически не передаются. Они улучшают динамические характеристики привода и защищают все компоненты системы. Проблемы с крутильной частотой в трансмиссии практически устраняются, если гидравлическая муфта является частью системы привода.

Муфты с регулируемым заполнением представляют собой передовые компоненты приводной системы, которые обеспечивают высокую мощность передачи с точно контролируемым крутящим моментом.Насос заполнения подает жидкость из резервуара к муфте, а впускной и выпускной клапаны регулируют подачу. Контроллер устройства может изменять уровень наполнения между полным и пустым, а также непрерывно регулировать режим передачи для поддержания точной работы.

Низкие эксплуатационные расходы. Как уже отмечалось, жидкость разделяет входную и выходную стороны муфты, поэтому насос и турбина практически не изнашиваются и требуют минимального обслуживания. Кроме того, прочные агрегаты спроектированы и изготовлены таким образом, чтобы не подвергаться влиянию окружающей среды.Они надежно работают даже в тяжелых условиях эксплуатации. Результат — высокая доступность системы, большая производительность и меньшее время простоя.

Безопасная работа. Гидравлические муфты Voith соответствуют требованиям для подземных ленточных конвейеров. Они используют воду как безопасную негорючую рабочую среду и специально разработаны для использования во взрывоопасных средах. Муфты имеют все соответствующие сертификаты для подземных горных работ, такие как сертификаты ATEX, MA и MSHA.

Рекомендации по выбору
Авторитетные производители предлагают широкий ассортимент гидравлических муфт, подходящих для множества различных применений. Voith, например, предлагает широкий ассортимент муфт для ленточных конвейеров мощностью от 37 до 4000 кВт.

Эксперты говорят, что для определения правильного соединения для приложения важно знать общую инерцию системы, а не только уровень мощности. Результатом станет ременная передача более качественной конструкции, которая стоит меньше и повышает эффективность.

Инженеры Voith обычно оценивают такие параметры, как компоновка конвейера, длина конвейера, инерция конвейера, частота запусков, адаптация пускового момента к условиям нагрузки, ограничения крутящего момента, время запуска и эффективная мощность конвейера или двигателя, чтобы выбрать лучшая гидромуфта для привода. И сегодня инструменты автоматизированного проектирования являются неотъемлемой частью этого процесса.

Voith TurboSim, например, представляет собой пакет программного моделирования, используемый для анализа трансмиссии ленточных конвейеров с гидродинамическими муфтами.В частности, TurboSim позволяет инженерам моделировать поведение ленточных конвейеров при запуске в различных условиях окружающей среды и сценариях загрузки. Это позволяет более точно выбирать муфту с помощью компьютера, обеспечивает большую безопасность планирования, снижает операционные риски и помогает определять резервы производительности.

Во время моделирования ключевым элементом является проверка тепловых характеристик муфты при различных нагрузках, а также при номинальной работе или частых запусках. TurboSim может анализировать ряд условий окружающей среды (температура, а также высота над уровнем моря) и взаимодействия с двигателями и другими компонентами.На основе этих расчетов программное обеспечение может генерировать кривые запуска, которые можно использовать для оптимизации других параметров конвейера, таких как качество ленты и настройки натяжения. Общая производительность конвейера также может быть проанализирована в зависимости от различных нагрузок и условий эксплуатации. Результатом является более точный, основанный на данных метод определения того, какая приводная система будет работать лучше всего.

TurboSim — это мощный инструмент, который помогает руководителям проектов снизить неопределенности и риски, обеспечивая своевременный ввод в эксплуатацию, высокую доступность и повышенную производительность, а также помогает определить возможные области для оптимизации затрат.

Повышение эффективности сцепления

Среди новейших моделей, разработанных для такого оборудования, как большие горные конвейеры, компания Voith Turbo недавно представила гидравлическую муфту TurboBelt 500 TPXL. Сообщается, что муфта с регулируемым наполнением сочетает в себе преимущества проверенных принципов гидродинамического привода с передовой технологией управления. Он рассчитан на работу с тяжелыми и меняющимися нагрузками и плавную регулировку передаваемого крутящего момента и рабочей скорости.

TurboBelt 500 TPXL — это муфта с регулируемым наполнением, рассчитанная на скорость от 1200 до 1800 об / мин и диапазон мощности от 250 до 600 кВт.

Электронная система управления TPXL может точно адаптировать выходной крутящий момент муфты к условиям запуска конвейера. Это обеспечивает время разгона, которое может длиться несколько минут, снижает растягивающие усилия на ремнях и сводит к минимуму пики тока при включении двигателей. Эти муфты позволяют использовать недорогие электрические устройства плавного пуска, которые могут снизить пусковой ток двигателя на 50% для установок со слабой сетью.

Во время работы пользователям нужно только передать требуемый крутящий момент ремня и основные параметры запуска, а блок управления автоматически вычисляет оптимальное количество заполнения и немедленно заполняет или опорожняет рабочий контур соответственно.Оснащенный функцией самообучения, он одновременно сохраняет все соответствующие рабочие данные, чтобы согласовать поведение управления с фактическими операциями на основе соответствующей нагрузки и предыдущих эмпирических значений.

Кроме того, контроллер, насос и блок подачи масла спроектированы для работы как единая подсистема, которая обеспечивает возможность прогнозируемого обслуживания муфты с учетом требований. Контроллер контролирует датчики температуры, давления и скорости на муфте и предоставляет соответствующую диагностическую информацию, например состояние масляного фильтра.Доступны возможности удаленного доступа.

Еще одним значительным усовершенствованием является то, что инженеры Voith значительно увеличили удельную мощность новой муфты за счет изменения конструкции лопаток на насосе TPXL и колесах турбины. Объединение многолетнего опыта с CFD-моделированием привело к разработке конструкции, которая углубляет профили лопастей и направляет больше рабочих сред в рабочий контур муфты, что максимизирует крутящий момент, передаваемый между колесами для заданного размера.

Гидромуфта теперь передает вдвое большую мощность по сравнению с предыдущими моделями без увеличения монтажного пространства.Это означает, что TurboBelt 500 TPXL требует только половину объема для передачи того же крутящего момента, что вдвое увеличивает удельную мощность по сравнению с аналогичными обычными муфтами.