Гидромеханическая многоконтурная передача прямого хода транспортного средства
ШДРОМЕХАНИЧЕСЖАЯ МНОПЖОНТУРНАЯ ПЕРЕДАЧА ПРЯМОГО ХОДА ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА, соаержашая гидротрансформатор, насосное колесо которого через входной вап передачи И зубчатый редуктор соединено с каждьтм ведущим звеном И -1 параппепьных суммирующих дифференциалов, турбинное колесо через зубчатый редук- .тор соединено с каждым вторым их ведущим звеном, через зубчатый редуктор JC передаточным отношением ipy и муф ТУ свободного хода - с выходным валом передачи, который соединен с каждьГм ведомым звене этих дифферюйаиагюв и /tepea зубчатый редуктор высщей и 4-1-ой основной ступени и муфту свободного хода - с входным валом передачи, причем в одной ю ветвей каждого двухпоточного контура установлена муфта свободнохх хода, а система подпитки и опорожнения гидротрансформатора содержит делитель потока, сообщенный своим входом с иоточтосом давления рабочей жидкости, своим напорным выходом - с рабочей полостью гидротрансформатора, своим Шунтирующим выходом - с гидробаком и кинематически связанный с приводе, система управления которым содержит датчики частоты вращения (JU вала двв, гателя и его нагрузки ф по подаче топлива, выходы которых черЬз блок деления и функциональный преобразователь в управляющей связи соединены с приводом делителя потока, при этом делитель потока и система его управления выполнены с возможностью монотонного регу пирования крутящего мсямента М двпнI гателя на высшей про лежуточной И/и+1 ой ступени по отвощению к остальнвгм ступеням передачи, при этом указанный зубчатый редуктор имеет передаточное отнощение: .1 рги ГУИОХ где 1 y-YfiQ-fi максимальное скоростное (Л передаточное отнощение блокир мого гидротрансформатора , отличающаяся тем, что, с целью создания режима двустороннего си 5 лового потока на всех ступенях передачи без кзменения ее кинематических характеристик при полной нагрузке двигателя &0 CD и улучщении их при его частичной нагрузке , все упомянутые муфты свободного xoi сл да снабжены устройствам для настройки 00 их на принудительное двустороннее заклинивание и на возможность самозаклинивания в направлении прямого хода транозпортного средства, их односторонняя управляющая полость сообщена с упомяну тым источником давления рабочей жидкости через общий четырехливейный двухпозиционш й гидропереключат ль режимов и индивидуальные двухлиыейные двухлеозвдионные пздрораспределители, -а в системе управдания с упомянутым блоком деления упомянутые датчики нагрузки ф двигателя и частоты вращенияfjft его
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИК. ИЮ (11) эcso, В 60 К 17/10
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Г .Ь
--Р. . 4 и„,;
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ
1 (21) 3431608/27-11 (22) 22.04.82 (46) 23.08.83. Бюп. Ию 31 (72) В.А.Левин (53) 629.113-585.2 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР
l4 839755, кп. В 60 К 17/10, 1979, 2. Авторское свидетельство СССР
Ж 891199, кл. В 60 К.17/10, 1980 (прототип). (54) (57) ГИДРОМЕХАНИЧЕСКАЯ МНО
ГОКОНТУРНАЯ ПЕРЕДАЧА ПРЯМОГО
ХОДА ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА, содержащая гидротрансформатор, насосное колесо которого через входной вап передачи и зубчатый редуктор соединено с каждым первым ведущим звеном VI -1 параллельных суммирующих дифференциалов, турбинное колесо через зубчатый редуктор соединено с каждым вторым их ведущим звеном, через зубчатый редуктор . с передаточным отношением 1pvn è муф ту свободного хода - с выходным валом передачи, который соединен с кажцым вецомым звеном этих дифферейциалов и ерез зубчатый редуктор высшей и +1-ой основной ступени и муфту свободного
xoga - с входным валом передачи, причем в одной из ветвей каждого двухпоточного контура установлена муфта свободного хода, а система подпитки и опорожнения гидротрансформатора содержит делитель потока, сообщенный своим входом с источником давления рабочей жидкости, своим напорным выходом - с рабочей полостью гицротрансформатора, своим
Шунтирукацим выходом - с гидробаком и кинематически связанный с приводом,система управления которым содержит датчики частоты вращения LUy вала дви-, гателя и его нагрузки 4 по подаче топлива, выходы которых через блок деления и функциональный преобразователь в управляющей связи соединены с приводом делителя потока, при этом делитель потока и система его управления выполнены с возможностью монотонного регу пирования крутящего момента Mg двиj гателя на высшей промежуточной И/и+1ой ступени по отношению к остапьнэтм ступеням передачи, при этом указанный зубчатый редуктор имеет передаточное отношение: рм " гп пиОХ
Ф
rae q вах «максимальное скоростное передаточное отношение бпокируемого Гидротрансформатора,отличающаяся тем,что,с. цепью создания режима двустороннего си- 9 пового потока на всех ступенях передачи беэ изменения ее кинематических харак теристик при полной нагрузке двигателя и улучшении их при его частичной нагр ке, все упомянутые муфты свободного да снабжены устройствам для настройк их на принудительное двустороннее эак нивание и на воэможность самозаклиниванин в направлении прямого хода траш» портного средства, их односторонняя управляющая полость сообщена с упомянутым источником давления рабочей жюкости через общий четырехпинейный дву поэиционнйй гидропереключатепь режимов и индивидуальные двухпинейные двухпозиционные гидрораспредепители, а в системе управления с упомянутым блоком деления упомянутые датчики нагрузки 0 двигателя и частоты вращениями с его
1036581 вала связаны через вычислитель крутящегo момента.Мс (0)@,$ ) двигателя, причем датчик частоты вращения Q/g вала двигателя двумя дополнительными выходами — через квадратор, а выход блока целения дополнительно связан с первым входом компараторов, второй вхоц zoTo рых связан с задатчиком эталонного уровня и выход - с управляющим звеном инднвицуа льного гицрораспределителя, при этом число КВНВпоВ управления каждой
Изобретение относится к гидромеханическим трансмнссням преимущественно тяжелых TpBHcIIopTHblx средств высокой прохоцимости с газотурбинным двигателем и может быть использовано для непрерыв- 5 мого монотонного плавного автоматического регулирования пряЬюго хода средства в рабочем силовом циапаэоне, заданном действующим станцартом.
Известна гидромеханическая много контурная передача прямого хода транспортного средства, содержащая гидротрансформатор, насосное колесо которого через входной вал передачи и зубчатый редуктор соединено с каждым первым I5 ведущим звеном N -1 параллельных суммирующих дифференциалов, турбинное колесо через зубчатый редуктор соединено с кажцым BTopbIM их ведущим звеном и через зубчатый редуктор с передаточным 20 отношением 1 Р „и одностороннюю муфту свободного хода - с выходным валом передачи, который соединен с какцым ведомым звеном этих дифференциалов, причем в одной из ветвей каждого упомянутого двухпоточного контура установ лена оцносторонняя муфта свободного хо» да, а система подпитки гидротрансформатора содержит управляемый гидроклапан его опорожнения, гидравлически со- .0 общенный с гидробаком своим входомчерез источник давления рабочей жидкости и своим выходом — через рабочую по
Ность гидротрансформатора Р 1) .
Известна также гидромеханическая 35 мнОГОКОнтурная передача прямого хОда транспортного средства, у которой входной вал через одностороннюю муфту свободного хода и блокировочный зубчатый муфтой свободного хода, профиль гидрораслределителя и настройка эадатчика эталонного уровня в этом канале опреде ляются ее .принудительным двусторонним . заклиниванием на режиме двустороннего силового потока при таких значениях аргумента выходного сигнала М /Ю
g блока деления, которые соответствуют ее самоэаклиненному состоянию HB cT 8 нях передачи в тяговом режиме одностороннего силового потока.
2 редуктор высшей основной и+1-ой ступени с передаточным отношением
"ph+1="pill rVnaX > (1)
% где 1„. „- максимальное скоростное передаточное отношение блокируемого гидротрансформатора, дополнительно соединен с ведомой шестерней зубчатого редуктора предыдущей ос новной ступени с передаточным отношением 1Р -л, управляемый гидроклапан опорожнения гидротрансформатора выполнен в виде целителя потока с напорным выходом, сообщенным с рабочей полостью гидротрансформатора, шунтирующим вы« ходом, сообщенным с гидробаком, и снабжен системой управления, содержащей датчики частоты вращения g вала двигателя и его нагрузки Я. по подаче топлива, выходы которых через блок деления и функциональный преобразователь в управляющей связи соединены с приводом делителя потока, причем по степени относительного наполнения гидротрансформато ра делитель потока и система его управления выполнены с возможностью монотонного регулирования крутящего момен« та Мц двигателя на высшей промежуточной .И/й +1 ой ступени по отношению к . остальным ступеням передачи (2) .
С целью наибольшего повышения КПД передачи в области наиболее вероятных средних и высоких скоростей средства гидротрансформатор такой передачи может быть выполнен некомплексным, а передаточное отношение 1 ру +y блокирс вочного зубчатого редуктора высшей
3 1036,основной N +1-ой ступени в атом спучае опредепяется значением
" шах гю н" @ os "м н=" где С . „1 - наименьший коэффициент 5
- трансформации блокируемого гидротрансформатора.
C цепью увепичения рабочего сипового диапазона непрерывного регулирования щ собственно передачи до:возможности ее полного совмещения с газотурбинным двигатепем (e испоцьзованием стоповой .1; точкй двигатепя) входной вал такой пере-. дачи может быть через зубчатый редук- д5 тор замедленной стунвни и одностороннюю муфту свободного хода допопнитепьно соединен с выходным валом передачи.
Сочетание ступеней известных передач во всех указанных вариантах создает 20 непрерывное ппавное монотонное устой чивое автоматическое регупирование кру .тящего момента с односторонним напраэленивм.силового потока от двигателя к движнтецю средства По сравнению с Я5 одноконтурной эти передачи обпадают повышенными (по поспецнему вариантуболее) силовым и скоростным рабочими диапазонами непрерывного регунирования и ужпиченной (по поспеднему варианту - зо неограниченной) прозрачностью, что позвопяет в совмещении с газотурбиннь м двигатепем эффективно (но последнему варианту - .цепиком) испопьзовать его высокую приспособляемость к внешней нагрузке.а для тяжепых транспортных средств высокой проходимости создать . подлинно нейрерывную гицромеханическую трансмиссию.
Высшая основная Q + 1 -ая. Ступень передачи 2 автоматически создается путем программированного опорожнения . гидротрансформатора при одновременной
: блокировке его через зубчатый редуктор
) с одним попюсом зацеппения Поэтому 45 по сравнению с известными схемами гиц.ромеханических многоконтурных передач . прямого хода (в том числе - передачей, 1 ). эта передача > имеет наибопьшее значение КПД в широком диапазоне статистически наибоцее вероятных средних и -5О высоких эксплуатационных скоростей . средства: при Ч (0,5-1,0) „цх выигрыш по КПД составляет соответствекю
4,3-1,0%, что при равной нагрузке дви гателя ведет к соответствующему повн» шению укаэанных скоростей, а при равных скоростях - к соответствующей экоaoMNa топпива двигатепя.
581 4
Этот показатель создает наибопьшую перспективу испопьзования такой передачи дня синтеза ускоренных ступеней прямого хода искомой непрерывной трансмиссии.
Передача Р23 (как и все остальные известные гидромеханические многоконтурные передачи, вкшочая передачу Pl) i содержит обязатепьно муфты свободного хода, которые на режиме прямого хода настроены as возможность самозакпинива ния только в направпении тягового сипового потока от двигателя к движитепю средства. Такой односторонний силовой: поток приводит при движении средства в тяговом режиме к самопроизвольному .чередованию периодов автоматического наката, что вызывает допопнительный . среднестатический выигрыш в средней эксппуатационной скорости средства и расходе топлива лвигатепем эа .период эксплуатации.
Однако при вождении средства в спож.ных условиях (в колонне, при пониженной,: видимости, при интенсивном дорожном потоке, при маневрировании в предепах . ограниченной площади и т.п.) неконтропируемый водителем разрыв сипового потока искажает стабильность приемов раэ гона и торможения, связанных с непрерыв-; ным испопьзованием инерционности и нриемистости двигателя, что вызывает необходимость в частом вкпючении специа ьного гидроэамедлителя такой передачи и тем самым ведет K допопнительному, t ограничению фактической скорости средства, связанному с усповизм безопасности дорожнси о движения.
Система управления передачи P2) программирова аое опорожнение гидротраисформатора на высшей промежуточной lH +1-ой ступени осуществляет по аргументу Q/ej,, который существенно отпичается от аргумента Мс /ю, харакх теризуюшвго естественную прозрачность: йередачи. При частичной нагрузке ус 1 .двигатепя это искажает закон регупироваиия передачи по сравнению с остальными ступенями.
Белью -изобретения явпяется создание режима двустороннего сиповрго потока as всех ступенях передачи без изменения ее кинематических характеристик цри йопной нагрузке двигателя и упучшеник их при его частичной нагрузке.
Поставленная пень достигается тем, -что s передаче все названные муфты свободного хода выпопнеша с устройством дпя настройки Ва принудитепьное двуста роннее эаклинивание и на воэможность самозакпинивания в направлении прямого хода транспортного средства в тяговом режиме, их односторонняя управляющая попость сообщена с источником цавпения рабочей жидкости через общий четырех- 5 пинейный двухпозипионный гидроперекпю= чатем режимов и индивидуальные qeyxпинейиые цвухпозипионные гицрораспредецитепи, а в системе управпения с блоком цепения датчики нагрузки $ двигате- 10 пя и частоты вращения цу его вала связаны через вычиспитепь крутящего момента Ahq. (Щ, "1 ) двигатепя, цатчик частоты вращения Фа, вана двигатепя, кроме того, своими двумя допопнитепьными 15 выходами - через квацратор, а выход блок биска деления допопнитепьно связан с первым входом компараторов, второй вход которых связан с задатчиком этапонного уровня и выход — с управляющим звеном 20 каждого индивидуального гидрораспредепитепя, причем число каналов управпения каждой муфтой свобоцного хода, профиль гицрораспрецелителя и настройка зацатчика эталонного уровня в этом канапе опре-25
"депяются ее принуцитепьным двусторонним заклиниванием на режиме двус1.ороннего силового потока при таких значениях ap j гумента выходного сигнала Ag 1(6+ блока . цепения, которые соответствуют ее само-З0 заклиненному состоянию на ступенях передачи в тяговом режиме оцностороннего: силового потока.
На фиг. 1 приведен пример прецпагаемой передачи на пять основных сту35 пеней в кинематическом варианте с эамедпенной ступенью и наименьшим числом силовых элементов; на фиг. 2структура общего вычислителя функции
Мс /(6 и оператор преобразования сисХ 40 темы управпения передачи; на фиг. 3— пример вычиспитепя крутящего момента
Ц ((6,о, ) цвигатепя с характеристикой совмещения передачи с одноступенчатым газотурбинным двигатепем; на фиг, 445 регупировочная характеристика атой пе-. редачи; на фиг. 5 - характеристика ее совмещения с одноступенчатым газотурбинным двигателем (фиг. 3) при изменении нагрузки Q = YOV последнего; на фиг. 6 — характеристики на высшей промежуточной 3/4 -:ой ступени при пюбой нагрузке 1> ф1 0 двигахепя; на фиг. 7 - тягово-экономические характеристики при полной нагрузке 0=1 двигателя (все характеристики относятся к режимам одностороннего и двустороннего сипового потока).
81 б
Передача (фиг. 1 j содержит входной вал 1, гидротрансформатор с насосным
2 и.турбинным 3 колесами, общий дифференциапьный механизм 4 планетарного типа с внешне-внутренним зацеплением, выходной вап 5 и систему управпения 6.
Насосное колесо 2 гидротрансформатора через входной вап 1 передачи, зубчатый рецуктор 7 и муфту свободного хода 8 соединено с коронной шестерней 9 дифференциапьного механизма 4. Турбинное колесо 3 гидротрансформатора через зубчатый редуктор 10 соединено с общей сопнечной шестерней 11 этого механизма. Поспедняя через бпокировочный редуктор 12 и му рту свободного хода 13 соединена с входным валом 1 передачи, через муфту свобоцного хода 14 — с выходным валом 5 передачи и кинемати-. чески связана с сателпитами 15. Коронная шестерня 16 дифференциального механизма 4- через муфту свободного хода
17 и зубчатый редуктор 18 соединена с входным валом 1 передачи и кинематически связана с сателлитами 19.
Сателлиты 15 и 19 попарно выполне ны в общем блоке 20. Нескопько таких блоков размещено по окружности водила
21 (на фиг.l показан только один блок в ппоскости разреза по валам 1,5 передачи), которое соединено с выхоцным валом 5 передачи. Передача снабжена. также замедпенным зубчатым редуктором
22, который соединен с входным валом
1 и через муфту свободного хода 23 кинематически связан с выходным ваном
5 передачи;
Муфты свободного хода 8, 13, 14,17 и 23 могут быть выполнены по одной из известных реверсивных схем, например по схеме (фиг.l) с парами ропиков 24, прижатыми пружинами 25 к вкпадышам .
26 между обоймой 27 и эвеэцочкой 28, муфты. При подаче давпенйя рабочей жидкости в одностороннюю управняющую полость 29 через канап 30 такую муфту настраивают на возможность самозакпинивания в направлении относитепьного перемещения звездочки 28, прэтивопопожном относитепьному перемещению вклады. ша 26. При снятии этого давления муфта под действием пружин 25 между вкпа дышами 26 оказывается принудительно двусторонне закпиненной.
Система управпения 6 передачи (фиг.1) предназначена дпя программированного опорожнения некомппексного гидротранс форматора 2-3 на режимах двустороннего и одностороннего сипового потока и ди7 1036881 8 станционного УпРавления муфтами свобод- -. деления 68, выходы которого эпектричеоного кода 8, 13, 14, 17, 23 в зависимос- ки связаны соответственю с функциоти от выбора такого режима водителем. напьным преобразоватепем 51 и комлара<
Эта система содержит сообщенные между торами 53-58. собой трубопроводами гидробак 31, источ-5 Структура вычислителя 66 крутящего ник давления рабочей жидкости в виде момента М g двигатепя .соответствует гидронасоса 32 с предохранитепьным виду функции Ng, (Жу,g) скоростных кпапаном 33, охпадитепь жидкости 34, характеристик hhg {(O ) при ф 0 делитель.потока 35 питания гидротранс- двигатепя, выбранюго дпя совмещения форматора, сообщенный с ним своим на- 1О с одной передачей. Так, например, для порным выходом 36 и с гидробаком 31 . газотурбинного двигатепя со скоростными своим шунтирующим выходом 37, общий характеристиками (фиг; 5),которые достачетырехпинейный двухпоэиционный гидро- точю бпиэко аппроксимируются функцией перекшочатепь режимов 38 передачи, со- р < общенный своими двумя входами с гидрс - 15 " ф насосом 32, первый выход 39- непосред- . >
14,17,23 и вторым выходом 40 — с . масштабных умножитепей 69 и,70, перэтой же полостью муфт свободного хода Zg вый из которых непосредственно и второй
8, 13, 1 4, 23 соответственно через инди- через инвертор 71 электрически связаны видуапьные двухпинейные двухпоэицион- с сумматором 72. Последний своим выхоные гидрораспредепитепи 41 - 44, а с. дом подкпючен к бпоку депения 68 общеодносторонней Управпяющей полостью 29 го вычиспитепя 50, муфты свободного хода 17 - через два 25 Передача функционирует спедующим об параппепьных двухпинейных двухпоэиционм . разом. ных гидрораспредепитепя 45 и 46. На режиме одностороннего сипового
Схема управления указанными гидрав- потока водитепь с помощью дистанционнолическими элементами (фиг. 1) содержит го привода 65 ставит гидроперекпючатець кинематически связанный с вапом 1 пе- Зэ режимов 38 в попожение а (на фиг.1 редачи датчик 47 частоты вращения (dg вцево), открывая его первый выход 39 вапа двигателя, кинематически связанный. и закрывая его второй выход 40. При с приводом 48 подачи топпива датчик 49 этом давпение рабочей жидкости от.гиднагрузки ф двигателя, электрически свя ронасоса 32 поступает одновременно через занный с,.датчиками своими входами об каналы 30 в односторонние управпяющие щий вычислитель 50 функции Мф/N, полости 29 муфт свободного хода 23, 35 эпектрически связанные с этим вычисли« .17,8,14 и 13, отжимает вкпадышами тепем: через функциональный преобразова- 26 левые ролики 24 каждой пары против тель 51 - привод 52 делителя потока 35 действия пружин 25 и тем самым настра, и непосредственно своим первым входом - ивает все муфты свободного хода передачи
1 40 компараторы 53-58, второй вход каждого на возможность ж самоэаклинивания праиэ.которых энектрически связан с соот- выми ропиками 24 каждой вары между ветствующим задатчиком 59-64 эталон- обоймой 27 и звездочкой 28 в направпеного уровня и выход - с эпектромагнит- нии относительного перемещения лоспедным приводом соответствующего гидро- ней, совпадающем с иаправпением прямого распреденитепя 41-46. хода средства.
К этой схеме относится также дистан Сателпиты 15 и 19 выпопнены с неционный привод 65 гидроперекпючатепя ;равными диаметрами.Э «y pq9 по отнорежимов 38 передачи. :шению друг, друге и к диаметру З воОбщий вычиспитепь 50 функции дипа 21, например:
М ф/ Ф (фиг. 2) содержит эпектрически связанный своими двумя входами соответ-.
" 0,2329, ственно с датчиками 47 и 49 вычисщьтепь 66 крутящего момента >Q дви а зубчатые редукторы 7,10,12,18,22гатепя, электрически связанный своими с неравными передаточными отношениями, двумя входами с датчиком 47 квадра- 55 например: тор 67 и электрически связанный своими 1р.п1 1,1354 )1р 1,0000 11 двумя входами соответственно с вы- *0,4658) 1 р *0,4074 ) чиспитепем 66 и квадратором 67 бпок ?" P24 "0„3227.
8581 10 выхода 37 и, тем самым зацанную степень относитепьного наполнения 6 =
= G /К ух гидротрансформатора 2-3 рабочей жидкостью. Депитепь потока 35 вместе с тем соответственно открывает свой шунтирующий выход 36, поддерживает постоянство общего проходного сечения обоих выходов 36 и 37 и тем самым обеспечивает неизменность расхода рабочей жидкости в напорной магистрали гидронасоса 32 системы управления 6 передачи.. 9 103
Тем самым гидротрансформатор 2-3 образует в схеме контуры, приведенные в табп, 1.
По .мере разгона системы двигательпередача свободный ход (воэможность самозакпинивания - самораскпинивания в сторону прямого хода средства) муфт
23,8,17,14,13, установленных в названных контурах, в сипу показанных неравенств конструктивных соотношений контуров обеспечивает поспедоватепьно авто матическое переключение контуров без воздействия гицрораспредепитепей 41 -46.
В силу упругости нагруженных звеньев > этих контуров такое перекпючение проис ходит с их парным взаимным перекрытием;
Тем самым образуется восемь последоватепьных ступеней передачи (замецпенная, четыре основных и три промежуточных межцу основными), на которых указанные 2О муфты оказываются самозаклине иными (3) либо самораскпиненными (P) (см. табп, 2).
Непрерывное плавпение монотонное ре- гулирование в сочетании ступеней от эа д медленной до 3-ей включительно обеспе- чивается указанными кинематическими и упругими свойствами контуров передачи.
Непрерывное плавное монотонное регу пирование в сочетании З-ей, 3/4-й, и
4-ой ступеней (фиг. Б) принудитепьно создается программированным опорожнением гидротрансформатора 2-3 по заданному закону на 3/4-й ступени, его попным опорожнением на 4-ой ступени и бпо-,. кировкой на этих ступенях через зубчатыйз редуктор 12. Такое опорожнение осу-. ществпяется с помощью делителя потока
35 по следующей схеме (фиг,2 и 3).
Датчики 47 и 49 создают управпяющие эпектрические сигнапы с параметром (например, напряжением) в функции соот ветственно от частоты вращения (4 sana цвигатепя и его нагрузки ф по попожению цривода 48 подачи топлива в двигатепь.
В вычиспитепе 66 эти сигналы преобразу-: ются в сигнап, пропорционапь.ный крутящему моменту (ИМ Ц)уу) двигатепя, в квадраторе 67 сигнал датчика 47 преобразуется в сигнал, пропорционапьный функции Ф . В бпоке деления 68 поп ченные сигнапы преооразуются в сигнап, пропорционапьный функции О = ®q /®q и в функционацьном преобразователе 51 в сигнап, который в заданной функции
9 (6) от этого отношения перемещает 55
: эапорно-регупирующий эпемент депитепя потока 35 в попожение, обеспечивающее опредепенное перекрытие его напорного
Привод 52 делителя потока 35 отрегупирован так, что при любой нагрузке ф двигатепя на эамецпенной, 1-ой, 1/2-й
2-ой, 2/3-й и 3-ей ступенях передачи напорный выход 37 попностью открыт (шунтирующий выход 36 IIonHocTbIo за,крыт), поэтому- 0" =1;0; на 3/4-й ступени передачи напорный выход 37 открыт частично в заданной функции 9(CI) (как и шунтируюший выход 36), поэтому
1 07 0; на 4-ой ступени передачи напорный выход 37 попностью закрыт (шунтирующий выход полностью открыт), поэтому 0" 0.
На 3/4-й ступени передачи (фиг. 1) мощность двигатепя от входного вала 1 передачи через самозакпиненную муфту свобоцного хода 14 на выхоцной вап 5 передачи передается двумя потоками: по механической ветви поспецовательно через самозакпиненную муфту свобоцного хода
13 и зубчатый редуктор 12 и по гидравпической ветви последовательно через гидротрансформатор 2-3 и зубчатый редуктор 10. При этом по мере разгона двигателя при пюбой его нагрузке ( (фиг. 6) зубчатый редуктор 12 бпокирует гидротрансформатор 2-3 и созцает постоянное скоростное передаточное отно шение передачи 1 @A = 1pgy = C0II5+; депитепь потока 35 обеспечивает моно- . тонное снИженне степеНИ отиоснтЕПьиого напопнения 6 гидротрансформатора 2-3 рабочей жидкостью, при котором соответственно монотонно падает коэффициент момента - его насосного копеса 2; упругие свойства рассматриваемого цвух поточ ного контура коэффициент нагрузки
$ гидротрансформатора 2-3 снижают менее интенсивно, в резупьтате чего об,щий коэффициент момента f Х. и / P монотонно cBHRaerce. Тем самым в заданном интервапе аргумента а Мс /Фу, в схеме принудительно создается прямая прозрачность, в силу которой каждому
1036 . текущему значению аргумента О соот"ветствует одно значение КПД, силового передаточного отношения передачи и крутящего момента hhq двигателя, т.е. обеспечивается устойчивая промежуточная
3/4-я ступень передачи. .. Конструктивные параметры делителя потока 35, его привода 52 и функционального преобразователя 51 подобны так, чтобы на этой ступени функция 6" (О ) 10 степени опорожнения гидротрансформатора 2 3 .обеспечивала менее интенсивный рост КПД передачи g. (0), чем падение ,крутящего момента Мс). (8 ) двигателя.
При таком соотношенИи на 3/4-й ступени 15 удельная сила тяги средства по двигате mo f (0)g 2 М .. остается убывающей, т.е. по направлению совпадает с характером ее изменения на всех остальных стутинях передачи, s том числе смеж- О ных 3-ей и 4-ой ступенях. Поэтому пере :. дача s. цепом. (фиг.7), несмотря на повыше 88e сипового передаточного отношения Y. схемы на 3/4-й ступени, сохраняет свойство устойчивого монотонного д5 плавного непрерывного регулирования крутящего момента в функции от ско.рости,Ч AJ о, поступательного дви.жения транспортного средства. ргумент регулирования О (/ ФФ зо
2. . совпадает с прозрачностью передачи т е выполняется усповие совмещения в сиотеме двигателя - передача (фиг.5) . м м у тл„ 235 .где 5 = Ч Э - постоянная входа Ъ
ЬХ передачи, выраженная через передаточное отношение входа между двигателем и гидротрансформатороМ и активный диаметр 3 последнего; и Р, — соответственно коэффициенты момента
45 насосного колеса и и нагрузки гидрот pR нсформатора.
Поэтому характеристики передачи этой ступени (фиг, 6) от нагрузки, = 1/а двигателя не зависят, что по аналогии с остальными ступенями обуспавливает эквидистантность тяговых характеристик передачи при частичной нагрузке 4> y > 0 двигателя и, тем самым, классический закон регулирования в сочетании всех ее ступеней, присущий непрерывным переда, чам.
Надлежащий выбор конструктивных параметров контуров замедленной;. 1-ой, 2-ой, и 3-ей ступеней передачи при этом создает на промежуточных 1/2-й и 2/3-й ее ступенях одинаковые амплитуды КПД передачи. Так, для рассматриваемого примера разбиения указанных ступеней при канонической координате стоповой точки первой основной ступени Ч = -1,0, - выполнении конструктивны х соотношений по табл. 1, применении гидротрансформатора Г4 530-27.5 по ГОСТ 2022874 и учете механических потерь в полюсах зацепления на уровне 3%, эти амплитуды КПД передачи имеют значение в пределах 0,8745 — 0,8000, т.е. входят в оценочный уровень рабочего силового диапазона регулирования транспортной дискретной гидромеханической трансмиссии по действующему стандарту.
Полное опорожнение гидротрансформатора
2-3 на 4-ой ступени передачи практнчес ки исключает гидравлические потери, а силовой поток только через один полюс зацепление в зубчатом редукторе 12 сводит HB этой ступени до миминимума и механические потери, что позволяет в . широком диапазоне скоростей \/ средства 4 = (0,5-1,0)- Y pygmy обеспечить КПД., передачи на уровне g 0,97 (фиг.7).
Режим одностщюннего силового потока позволяет вести средство .автоматическим накатом.
Для создания режима двустороннего силового потока водитель с помощью ди- станционного привода 65 ставит гидропереключатепь режимов 38 в положение б (на фиг. 1 вправо), закрывая его первый выход 39 и открывая его второй выход 40. При этом давление рабочей жидкости от гидронасоса 32 поступает на вход . гидрораспредепитепей 44, 45, 46, 41, 43,42, которые имеют две .. фиксированные позиции. В позиции Открыт" они передают это давление через каналы 30 в односторонние управляющие полости 29 соответствующих муфт свободного хода
23,17,8,14,13, настраивая их на воэможность самоэакпинивания в направлении прямого хода средства; в позиции
«Закрыт«они это давление снимают, поэтому соответствующая муфта под действием своих пружин 25 через ролики 24 и вкладыии 26 оказывается цринуците ь но двусторонне заклиненной между обоймой 27 н звездочкой 28.
Прогр1.армированное управление позициями эт :: гидрораспределителей (фиг. 2) осуществт ется соответственно компара13 10365 .;орами 53-58. Последние по разности
1 между сигналом, пропорциональным аргументу 0 „соответствующего задатчика эталонного уровня 59-64, и выходным сигнаnoм.общего вычискитепя 50, пропорцио -:.;"".""., üIM текущему значению аргуменI.e О, с учетом своего порога срабаты:.=-.: нн - с..оз F,юr дискретный oHI цал: 1. р а„-а О, О при.О -o О, f0
H G I+1 (О, который с помощью электромагнитного привода II пружинного возврата перемещает с.oor-=" твующий гидрораспределитель
41 - 1:6:: лрн (3„- =0 — в позицию а, (на 1s фиг. 1, правую}; прн 0„ =1 - в позицию б (на ф;1г. 1 левую}.
I«=;Io каналов управления каждой муф с- I сх.:".-одного хода и профиль индивидуальн -:.—::.o гидрораспределитепя в TBKQM ка- $0 ца:.о:-.::11;ецеляются комбинацией которая
I oîrüårñãâóåò комбинации (табл. 2) состоян ; —.1; —.; r:à loçàloëíèâàíèë (3) И саМорасклицияання (P) в тяговом режиме одностороннего силового тока. Поэтому муФ- 25 ты 23,8,14,13, принимающие в схеме на этом режиме два состояния: (3) и (Р) пнбо (Р} H (3), управляются каждая одним двухпозиционным гидрораспредепителем 44,41,43 или 42,а муфта. 17, llpb-: 30 ньмаюц|ая на этом режиме в cxeMG три состояния: (P}, (3} и (Р), поочередно управляется двуMH двухпозиционными гидрораспрэцэлнтелямн 45 и 46.
Применение селекционного компаратора с двумя ypoemIMH сраба ываиия, который совместно с задатчиками 54 и
55 создает на выходе дискретный сигнал:
О при а„- -O 0, U 1 приа О)0.
О при <„.„.,;0 и О, позвол1ет гидравлическое управле6ие муфтой 17 (аналогично муфтам 23,8,14, 4
13) вь;полнить по одному каналу на одном двухпозиционном гидрораспределите це (на фиг.1, этот вариант не ноказан}.
Настройка задатчиков 59-64 эталонного уровня О„обеспечивает принудитепьное двустороннее заклинивание муфт сво бодного хода 23, 8, 17> 14, 13 при
81 1Д таких значениях аргумента g, выходного сигнала блока деления 68 общего вычиспителя 50, которые соответствуют их са- мозакпиненному состоянию (3) на ступенях передачи в режиме одностороннего силового потока (табл.2).
Управление этими муфтами на режиме двустороннего силового потока осуществI ляется по тому же аргументу регулирования = М /Ф, что и программирован- . ное опорожнение гидротрансформатора
2-3 на обоих режимах. Поскольку этот аргумент совпадает с прозрачностью пер дачи, регулировочная характеристика последней (фиг.4) or нагрузки двигателя ф=УсМ" не зависит (переключение муфт на рркимы происходит при значениях (},,(Ф ), описываемых соответствующей параболой (фиг.
Схема программированного опорожнения гидротрансформатора (фиг, 1) с поло жением гидропереключатепя режимов 38 не связана. Поэтому на обоих режимах она функционирует одинаково. Одинако» вой на этих режимах сохраняется и упругость нагруженных звеньев контуров передачи, и плавность регулирования на ее промежуточных ступенях.
Указанные особенности обеспечивают полную идентичность всех кинематических характеристик (в том числе характеристихи совмещения с двигателем на фиг.5 е и тягово-экономических характеристик, на фиг.7) предлагаемой передачи на режимах двустороннего и одностороннего силового потока .и известной передачи P2).
Воспроизведение высоких кинематических показателей передачи в двухстороннем силовом потоке (при сохранении выбора одностороннего силового потока) существенно повышает динамические показатели и управляемость транспортного средства (этому же способствует улучшение кинематических характеристик пеI редачи при частичной . нагрузке двигателя). Вместе с тем использование предлагаемого режима двустороннего силового потока заметно снижает общее число цикпов заклинивания-расклинивания муфт свободного хода передачи, что увеличивает их долговечность и, тем самым, надежность конструкции передачи.
1036881
Т аб пи@а 1
Гидравпнческая ветвь: от турбинного копеса 3 через зубчатый редуктор 10 10 10 10 муфту свободного хода
° Ю 14 солнечную шестерню . 1 1 11 11
Механическая ветвь: от входного ване 1 черве. муфгу свободного хода зубчатый редуктор
1 муфту свободного хода
° 7 22
8 23
17 коронную шестерню э
l5 19
15 сатеппиты
Таб пипа 2
:Замедленная
1-ая 1/2-я 2-ая 2/3-я З-я 3/4-я 4-ая
Crymem
P
Муфта 23
Муфта 8
Муфга 17
Муфта 14
Яуфта 13
9 9 1Е
° Ю
Суммирующая ветвь: на водиле 21 через
Р
1036581 вюе
1
1 r. 1!
11
i! е1
II
;. !1 !
°
lI p
I I (I1 ! t
l l l
1
It(I l1 !
ttI
lI
1tl
t I I !
11
I I t
11!
11!
il !
1!
111
1 I I
I I t
I I
I I i
111
1»
)!I !
1 с г,И
М ав ююю
М л
° -4ч
„3 ю е ав юа ю ююю ю«еав.евююав юевююйаюю
1036581 г- r-
449Р4 4,g t
L 3 )
3 .д
1 пег-1
r-- Я < г ч к И 1,У g а г - алло г» «1 бО t г . ко+4 И к»-----а 1
«4f Ф-1 1J$ )ф-----> а В..Л НЮХ II r /гав > SSS- - — 1 Я 3-5 J В----I yf,о 06 ОЯ д у30 10 0,8 0,б 0 0,2 1036581 0,4 Фиа Х 1036581 1036581 б о ! pe ОИ 080 . 08 ОЯ / o4 О 04 06 10 фиг. 7 ВНИИПИ Заказ 5913/1 7 Тираж 675 Подписное Филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Прсектная, 4
