Výhody a nevýhody různých převodů
Dnes dochází k obnově a rychlému rozvoji speciálního trhu. technologie. Každý řidič vám řekne, že chce pracovat na buldozeru s ovládáním joystickem. Podívejme se očima majitele na řidičovy sny.
Průmyslové traktory 10. trakční třídy mohou být vybaveny třemi typy převodů:
1. MECHANICKÝ převod
Klasická převodovka, používaná na traktorech s tahem do 20 tun. Převodovka přenáší výkon z motoru přes spojku, převodovku a rozvodovku na koncové spojky a čelní koncové převody.
Historicky první typ převodovky se nejlépe hodí do těžkých provozních podmínek pro svou nenáročnost a dobrou udržovatelnost. Lze použít pro jakýkoli typ práce.
Doplňky:
– nízká cena
— vysoká udržovatelnost v polních podmínkách
— vysoká spolehlivost
— vysoká účinnost
– nevyžaduje vysoce kvalifikovaný personál pro opravy
Nevýhody:
— Potřeba ručního řazení
— Přerušení trakce při řazení
2. HYDROMECHANICKÁ převodovka
Nejběžnější přenos. Mechanická spojka je nahrazena měničem točivého momentu, který plynule přenáší točivý moment na planetovou převodovku. Koncové pohony jsou složitější – planetární.
Tím odpadla nutnost ručního řazení. Zároveň se zvýšily ztráty výkonu a snížila se účinnost. Složitější koncové převody snižují riziko poruchy a zvyšují složitost a náklady na opravy. Buldozery s hydromechanickým převodem se používají především pro těžké práce.
Doplňky:
— Snížené rázové zatížení motoru a převodovky
— Snadné ovládání – není třeba měnit rychlostní stupně
Nevýhody:
– vysoká náročnost oprav
— vysoké požadavky na servisní personál
– citlivost na kvalitu oleje
– O 10-15% vyšší výkon ve srovnání s manuální převodovkou
3. HYDROSTATICKÁ převodovka
Poskytuje nejlepší manévrovatelnost a plynulost trakce Nejjednodušší zařízení ze všech převodů: hydraulická čerpadla, hydromotory a planetové koncové převody. Z hydraulického systému je možné napájet přídavná hydraulická příslušenství.
GTS se všemi svými přednostmi je velmi náročný na kvalitu maziv a provozní podmínky. Oprava v terénu je extrémně náročná a náhradní díly jsou velmi drahé.
Doplňky:
— vysoká manévrovatelnost
— kontinuita trakce
— snadné ovládání
Nevýhody:
– vysoké náklady
– sofistikovaná řídicí elektronika
— vysoká citlivost na kvalitu oleje
— vysoké požadavky na servisní personál a vybavení
— neopravitelné v polních podmínkách
– nedostupnost náhradních dílů
Cena přenosu:
Mechanická převodovka 480 000 rublů
Hydrostatická převodovka 1 100 000 rublů
Hydromechanická převodovka 1 800 000 rublů
Téměř hydrostatická převodovka 4x dražší než mechanické způsobuje však potíže při provozu v chladných nebo odlehlých oblastech.
Přes svou jednoduchost je manuální převodovka hospodárnější, protože:
— z důvodu chybějící elektroniky je spolehlivý a opravitelný v terénu pracujícím personálem;
— snadné vyhledání náhradních dílů;
— umožňuje výrazně snížit náklady na nákup náhradních dílů a údržbu.
Pouze vy, znáte podmínky a lidi ve svém podniku, budete schopni posoudit ekonomická rizika a přínosy používání buldozeru s konkrétní převodovkou. Dělejte realistická rozhodnutí.
Hydromechanická převodovka je kombinovaná, ve které je použita stupňovitá převodovka spolu s měničem točivého momentu. Obvykle se taková převodovka označuje zkratkou GMP nebo GMKP.
Měnič točivého momentu, stejně jako kapalinovou spojku, vynalezl německý profesor Hermann Fettinger na začátku minulého století. Před použitím v automobilech se tyto hydrodynamické převodovky používaly při stavbě lodí.
GMP se poprvé objevil na autech v USA – v roce 1940 převodovka Hydramatické byla instalována na auta Oldsmobile. V současné době v USA téměř všechny 90% osobní automobily, dále všechny městské autobusy a značná část nákladních automobilů.
V Evropě se hydromechanické převodovky začaly široce používat až na počátku sedmdesátých let minulého století, kdy tato ozubená kola našla uplatnění v automobilech. Mercedes-Benz, Opel, BMW.
Změna provozních režimů měniče momentu probíhá automaticky. Pokud zvýšíte zatížení na výstupu z měniče momentu, úhlová rychlost turbíny se sníží, což vede ke zvýšení transformačního poměru.
Měnič točivého momentu má bohužel malý rozsah převodových poměrů, neposkytuje zpětný pohyb a neodpojuje motor od převodovky (je vyžadován složitý systém pro vyprazdňování průtokových částí z pracovní kapaliny). Proto je za hydraulickým transformátorem instalována speciální převodovka, která tyto nedostatky kompenzuje. Tato hydromechanická převodovka je plynule měnitelná a umožňuje získat jakýkoli převodový poměr v daném rozsahu.
Hydromechanické převodovky využívají především mechanické planetové převodovky, které lze snadno automatizovat, ale někdy využívají i hřídelové stupňovité převodovky s automatickým řízením.
Konstrukce a funkce měniče točivého momentu, stejně jako jeho rozdíl od kapalinové spojky, jsou podrobněji diskutovány zde.
V některých případech je kromě standardní třecí spojky a stupňovité převodovky instalován měnič točivého momentu a řazení probíhá ručně.
V tomto provedení postačuje jednolamelová spojka, která slouží pouze k odpojení vstupního hřídele převodovky od turbínového kola transformátoru při řazení a měnič momentu zajišťuje plynulý nárůst točivého momentu.
Výhodou takové převodovky je relativní jednoduchost konstrukce a ovládání oproti automatizované převodovce. Nejčastěji se však používá měnič točivého momentu v kombinaci s dvou nebo třístupňovou převodovkou bez standardní třecí spojky.
Převodovky jsou hřídelové nebo častěji planetové. Ovládání řazení je automatické nebo poloautomatické.
Dvourychlostní hřídelová převodovka
V hydromechanickém převodu autobusu LiAZ-677M je použit měnič točivého momentu v kombinaci s dvoustupňovou hřídelovou převodovkou (obr. 1).
Jedná se o převodovku s hřídelemi umístěnými uvnitř: primární 3, sekundární 11 a střední 15. Vstupní hřídel je připojena k turbíně měniče točivého momentu a sekundární hřídel je připojena k hnacímu ústrojí převodovky. První (nižší) rychlostní stupeň má převodový poměr 1,79a druhý převodový stupeň je přímý, tj. jeho převodový poměr je roven jedné.
Zvláštností této převodovky je, že k řazení převodových stupňů se spolu s převodovou spojkou používají vícekotoučové spojky (spojky) pracující v oleji.
Hnací kotouče spojky jsou ocelové, hnané kotouče kovokeramické. Instalují se na vnitřní nebo vnější drážky a mají schopnost mírného pohybu v axiálním směru. V rozpojené poloze je svazek kotoučů držen pružinami; kotouče jsou stlačovány působením oleje přiváděného do záběrového válce spojky.
Při zařazení prvního rychlostního stupně se aktivuje spojka 5, která blokuje ozubené kolo 4 se vstupním hřídelem 3. Муфта 8 zároveň se řadí doleva a blokuje ozubené kolo 7 s výstupní hřídelí 11.
Točivý moment se přenáší přes ozubené kolo 4 vstupního hřídele, ozubená kola 16 и 14 mezihřídel a ozubené kolo 7 na sekundární hřídel 11. Při zařazení druhého rychlostního stupně se aktivuje spojka 6který blokuje vstupní hřídel 3 s výstupní hřídelí 11. Муфта 8 je nastaven do neutrální polohy.
Zpětná spojka 8 přesune do správné polohy a zablokuje ozubené kolo 10 s výstupní hřídelí 11, pak se spojka sepne 5. Točivý moment se přenáší přes ozubená kola 4, 16, 13, 12, 10 na sekundární hřídel 11 převodovky.
Když je spojka zapnutá 2 Měnič točivého momentu se zablokuje, když jsou kola turbíny a čerpadla vzájemně pevně spojena, a přejde do režimu kapalinové spojky.
Třístupňová planetová převodovka
V hydromechanických převodovkách se nejvíce používají planetové převodovky. Jsou kompaktní, mají sníženou hlučnost při provozu a mají dlouhou životnost. Převodové stupně u nich probíhají prakticky bez přerušení toku energie.
Hlavním prvkem planetové převodovky je planetové soukolí (obr. 2), sestávající z planetového (korunního) ozubeného kola 1, sluneční zařízení 2, řídil 3 a satelity 4.
Satelitní osy jsou upevněny na nosiči a otáčejí se s ním, tedy jsou pohyblivé. V závislosti na tom, který prvek planetového soukolí vede a který je blokován, se mění převodové poměry planetového soukolí.
Dvoustupňové převodovky mají jedno planetové soukolí. Vícestupňové mohou mít dvě nebo více planetových převodů, které jsou vzájemně propojeny.
Brzdění prvků planetových soukolí při řazení se provádí třecími spojkami (spojkami) nebo pásovými brzdovými mechanismy.
Návrh hydromechanické převodovky osobního automobilu, ve které je měnič točivého momentu kombinován s třístupňovou planetovou převodovkou, je uveden v obr. 3.
Měnič točivého momentu 1 se skládá ze tří kol s lopatkami. Hřídel 2 Turbínové kolo je hnací hřídel převodovky. hnaný hřídel 12 Převodovka je umístěna souose s hnací hřídelí. Součástí převodovky jsou dvě identická planetová soukolí 7 и 8, tři lamelové spojky 5, 6, 9 a dvě pásové brzdy 4, 10.
Řazení převodových stupňů se provádí zapínáním spojek a brzdových mechanismů v různých kombinacích (obr. 4).
V neutrální poloze brzda aktivována 10 (obr. 3) a spojka je zablokována 13 volnoběžka. hnaný hřídel 12 neotáčí.
Na první rychlostní stupeň spojka v ceně 6 a brzdový mechanismus 10a spojka je také součástí dodávky 13 volnoběžka. Epicyklická planetová převodovka 8 se otáčí s úhlovou rychlostí hnacího hřídele 2a centrální kolo je zabrzděno, unašeč otáčí planetovým kolem planetového kola 7, ve kterém je brzděno i sluneční kolo. Hnaný je unášečem této řady, který je integrální s hnaným hřídelem 12. Volnoběžka 13 zahrnuta.
Na druhý rychlostní stupeň spojka v ceně 5 a brzdový mechanismus 10. Epicyklická planetová převodovka 8 se volně otáčí a planetové kolo 7 – s úhlovou rychlostí hnacího hřídele 2.
Protože je centrální kolo brzděno, unášeč a hnaná hřídel se otáčejí 12. Volnoběžka 13 zahrnuta.
Na třetí rychlostní stupeň spojky v ceně 5 и 6a také brzdový mechanismus 10. Epicyklická převodovka a planetový unašeč 8 přednášející. Planetová kola a planetový unašeč se otáčejí stejnou úhlovou rychlostí 7tj. hnací a hnaný hřídel se otáčejí stejnou frekvencí.
Na zpátečku spojka povolena 6 a brzdový mechanismus 4. Planetový nosič 8 je brzděno a planetový převod je poháněn.
Centrální kolo se otáčí v opačném směru a centrální kolo planetového kola se otáčí ve stejném směru. 7. Od planetové planetové převodovky 7 brzděný, hnaný je unášeč spojený s hnaným hřídelem 12.
Volnoběžka 13 zamčeno.