Відповіді на екзаменаційні питання № 1-88 дисципліни "Гідродинамічні машини і передачі" (Основне рівняння лопатевих гідромашин. Режими роботи гідродинамічної передачі), страница 18

Численні досліди обмежувальних ГДМ зі статичним самоспорожнюванням показали, що вони мають добру характеристику тільки при визначеному ступені наповнення. Зменшення або збільшення ступеня наповнення у порівнянні з оптимальним приводить до збільшення Кпер, й перешкоджає використанню ГДМ з двигунами різної потужності. ГДМ зі статичним самоспорожнюванням мають малу швидкодію на перехідних режимах роботи. Рідина з робочої порожнини в додаткову та назад перетікає при невеликому перепаді тиску, й тому швидкість перетікання мала. Це явище викликає різке підвищення коефіцієнта перевантаження (Кпер=10...12), наприклад, при різкому гальмуванні вихідного валу, та відсутності обмеження момента, який діє в системі машини.

Для поліпшення характеристики ГДМ були виконані всебічні та глибокі дослідження оптимальних форм та співвідношень об’ємів робочої та додаткової порожнин. В результаті було одержано, що поліпшенню характеристики ГДМ сприяє підрізка лопатей на вході до насосного колеса та на виході з турбінного колеса (штрихові лінії  на  рис. 3),  з  метою  утворення центральної безлопатевої порожнини. При малих ковзаннях центральна порожнина не заповнена рідиною. При великих ковзаннях після перебудови потік проходить через вільний простір без взаємодії з лопатями, тобто момент кількості руху потоку не змінюється.  Тому різка зміна форми потоку не викликає значного збільшення передаваного моменту, як в ГДМ без вільного простору.

38. Проектування ГДМ за м-м подібності

1. За заданими властивостями із числа ГДМ, які діють, підбирають         модель – прототип майбутньої ГДМ.

2. Якщо є відомим коефіцієнт потужності , то активний діаметр ГДМ, яку проектують визначають за формулою

  ,                                                  (1)

де  – потужність на вхідному валі ГДМ за розрахункового режиму; потужність двигуна і втрат за розрахункового режиму);  – густина;   – кутова швидкість вхідної ланки.

Потужність  визначається втратами потужності на привод допоміжного обладнання (вентилятора, насоса живлення, компресора і тощо). Якщо у технічному завданні відсутні дані про , то можна у першому наближенні прийняти   .

Якщо потрібно визначити коефіцієнт потужності, то використовують формулу (1), до якої підставляють параметри модельної ГДМ: , ,  і . Потім у ту саму формулу підставляють вихідні дані ГДМ, яку проектують, і знайдений коефіцієнт потужності та знаходять активний діаметр, який шукають.

3. За співвідношенням розмірів модельної ГДМ (рис. 3, 4, 5, 6, 7) і значенню активного діаметра, який знайдено, розраховують геометричні параметри ГДМ, яку конструюють, і її робочої порожнини.

Рис. 3. Співвідношення розмірів і форми робочої порожнини ГДМ:

а – без тору; б – з тором

4. За розрахованими геометричними параметрами і формою                          моделі – прототипа креслять меридіональний переріз ГДМ, яку конструюють.

5. Кількість лопатей для ГДМ без тору визначається за емпіричною залежністю І.Ф. Семічастного

  ,                                                     

а для ГДМ з тором – за емпіричною залежністю Д.Я. Алексапольського

 .                                                        Обмежує використання розрахунку ГДМ за методом подібності вплив режиму течії при визначенні області автомодельності і масштабного чинника. Кінематична подібність у ГДМ визначається геометричною подібністю, постійними передатними відношеннями і відносним наповненням у випадку частково наповнених муфт, постійними числами Рейнольдса. Число Рейнольдса для ГДМ без внутрішнього тору розрахувати практично неможливо, тому що невідомими є масова витрата, розподіл швидкостей у робочій порожнині і важко вибрати характерний переріз. Тому для установлення подібності можна використати “умовний критерій подібності”

 ,                                                     (6)

де    – кінематичний коефіцієнт в’язкості.