Відповіді на екзаменаційні питання № 1-88 дисципліни "Гідродинамічні машини і передачі" (Основне рівняння лопатевих гідромашин. Режими роботи гідродинамічної передачі), страница 23

     ГДМ, яка регулюється насосом і рухомою черпаковою трубкою (рис.14), включає насосне 1 та турбінне 2 робочі колеса, додатковий об’єм 8, який утворюється кожухом, рухому відносно вала – колектора 12 черпакову трубку 9, зовнішній масляний резервуар – основу 3 із зовнішньою опорою . Додаткова камера і робоча порожнина є сполученими сосудами. Відведення рідини із робочої порожнини здійснюється під дією напору у додатковому об’ємі через черпакову трубку. При цьому чим більше є зануреною трубка, тим інтенсивніше відводиться робоча рідина. Занурення черпакової трубки регулюється поворотом колектора (зубчастого сектора) рукояткою керування 14. Відведена робоча рідина зливається у зовнішній резервуар. Подача робочої рідини у ГДМ здійснюється живлячим насосом із зовнішнього резервуару через теплообмінник, колектор на валу насосного колеса і далі по каналах вала до входу у насосне колесо. Припинення подачі здійснюється закриттям вентиля 13, після чого робоча рідина, що подається насосом, зливається у зовнішній резервуар через перепускний клапан 11.

46. Циркуляція рідини в частково заповненій ГДМ. Керування перехідним процесом

ГДМ  з  віднесеною  робочою  порожниною  (рис. 2)  була  розроблена  в

Рис. 2. ГДМ з віднесеною робочою порожниною:

а — схема; б — приведена характеристика

1967р. в ІГС ім. А.А. Скочинського. В основу її конструювання було покладено те явище, що в частково заповненій ГДМ частина простору робочої порожнини зайнята рідиною, а частина — повітрям. Обриси границі між рідиною і повітрям залежать від передатного відношення (ковзання). Робочій порожнині можна надати обриси, які є оптимальними тільки для високих передатних відношень і. При зменьшенні і форма робочої порожнини перешкоджає збільшенню швидкості потока Vm , отож, крутного момента. В показаній на рис. 2 схемі ГДМ робоча порожнина віднесена (віддалена) від вісі обертання: відношення активного діаметра до втулочного приблизно дорівнює 1,5 (звичайно воно складає 2...3). Ширина робочої порожнини перевищує її радіальний розмір. В робочу порожнину трохи виступає поріг 2.  ГДМ заповнюється майже повністю, причому вона дуже чутлива до заповнення (незначне зменшення заповнення значно погіршує зовнішню характеристику ГДМ). Для  узгодження та поліпшення характеристик ГДМ і двигуна при пуску в турбінному колесі є порожнина, в якій установлені із спроможністю радіального переміщення диски 1, які витискують рідину у робочу порожнину при  розгоні  турбінного  колеса.   Із   характеристики   (рис. 2)   витікає,  що  Кпеp = 2,45. Розглянутий принцип був покладений в основу створення та впровадження ряда модифікацій обмежувальних ГДМ, які успішно використовуються у теперішній час у гірничий промисловості.

ГДМ із статичним самоспорожнюванням робочої порожнини вперше була запропонована англійським дослідником Г.Сінклером в 1926 р. Розглянемо принципіальну конструктивну схему та особливості робочого процесу цієї ГДМ  (рис. 3).  В  ГДМ  є  симетричні  насосне та турбінне колеса, додаткова порожнина в турбінному колесі, яка утворена зовнішньою поверхнею турбінного колеса й внутрішньою поверхнею замикаючого кожуха,   та   поріг.   На   режимах   роботи,  близьких  до  оптимальних  (S─>O,  i─> i* ─>1), в робочій порожнині виникає циркуляція потоку навколо миттєвого центру О. На частку рідини М постійно діють дві протилежно направлені сили Р1 та Р2. Сила Р2 обумовлена відносним рухом рідини навколо точки 0 та залежить від швидкості Vm, яка, в свою чергу визначається режимом роботи (чим менше і, тим більші Vm та сила Р1 та навпаки). Сила Р2  обумовлена  переносним рухом рідини разом із додатковою порожниною з кутовою швидкістю ωp=(ω1+ω2)/2  (при ω1=const   чим більш ω2 , тим більше ωp  й сила P2 та  навпаки).