Лого Сделано у нас
21

Насосы объёмные ролико-лопастные и гидромоторы калужского завода «Гидротех» и НТЦ «Доролл»

 © doroll.ru

Особенности ролико-лопастных гидромашин — высокий КПД и надежность, способность развивать большие скорости вращения ротора, обусловленные следующими причинами:

  1. Весь объем рабочего тела совершает полезную работу;
  2. Минимальное количество вращающихся деталей и практически отсутствует трение между ними;
  3. Качество и точность изготовления деталей обеспечивают отсутствие протечек жидкости через щели между ротором с лопастями и корпусом на выход потока, а также через ролики в обратном вращению направлении;
  4. В гидромашине отсутствует интенсивное перемешивание рабочего тела — жидкости, на которое могла бы затрачиваться энергия. Практически вся энергия поступающей жидкости затрачивается только на вращение ротора.

Рабочий объем (V0), см3 • об-1Мощность (Nmax), кВтОбороты (nmax), об • мин-1Масса (m), кгДиаметр, мм
РЛГ-111200000.5100
ГМ-404050100006120
ГМ-160160100300019165
ГМ-650650250150040280

НТЦ «DOROLL» разрабатывает и практически производит ролико-лопастные гидромашины (РЛГ) серий РЛГ-V0 и ГМ-V0 (единичные образцы) с рабочими объёмами V0 от 1 см3 • об-1 до V0 = 650 см3 • об-1 6-ого поколения.

Диапазон частот вращения ротора nmax • n-1min ≥ 5000 • 0,1-1 = 50000. Пять базовых образцов с V0мах = 1, 5, 40, 160, 650 на диапазон мощностей Nmax от 0,5 до 250 кВт практически охватывает все промышленные потребности в гидромашинах, т.к. изменением только одного размера по лопастям ротора обеспечивает получение любого рабочего объёма V0 гидромашины. Это создаёт высочайшую унификацию и значительную экономию при серийном производстве.

 © doroll.ru

Изготовлена и находится в эксплуатации первая установочная партия гаммы таких универсальных (гидронасосов и гидромоторов) гидромашин.

 © doroll.ru

Зависимость относительного крутящего момента на валу гтдромотора при нормальном перепаде давления от частоты вращения ротора.

Для реверса гидромоторов РЛ ГОТ в гидросистеме используются 5-и позиционный четырёхходовой оригинальный (элементарно простой) золотник плоского типа ( в данное время патентуется). Он обеспечивает ГОТ пять функций: движение «вперёд» — свободный выбег (имитирующий включение муфты сцепления в обычной КПП) — гидрообъёмное торможение с аккумулированием этой энергии в гидроаккумуляторе — свободный выбег и переход в движение «назад».

 © doroll.ru

Отечественный высокооборотный ролико-лопастной гидромотор типа ГМ-16 на приводе цепной пилы фирмы «Oregon» (США) сучкорезно-раскряжевочной машины СМ-35. Частота вращения ротора ГМ-16 при пилении n ≈ 10000 об • мин-1. Передаваемая мощность N ≥ 25 кВт. Для сравнения: Аксиально-поршневой гидромотор фирмы «Volvo» (Швеция) аналогичного привода пилы развивает мощность nmax ≤ 7000 об • мин-1 и производит распиловку лесоматериалов значительно медленнее, чем быстроходный гидромотор ГМ-16.

Проект перспективной автомобильной трансмиссии на основе принципа «гидромотор-колесо»

Универсальный ролико-лопастной гидравлический привод типа ГОТр/Гидрообъемной трансмисии/-V0 предназначен для бесступенчатого регулирования частоты вращения приводов трансмиссий как мобильных (тракторов, танков, грузовых автомобилей, вездеходов, амфибий и т. п.), так и стационарных машин различного назначения, транспортёров, приводов лебёдок, вариаторов транспортных передач и др. Привод имеет плавно изменяющееся передаточное число i от ≤1 до ≥200, заменяя в существующих трансмиссиях транспортных средств коробку перемены передач и муфту сцепления, обеспечивая необходимое отсоединение двигателя от движителя.

 © doroll.ru

Принцип действия ГОТр-V0 и его конструктивная схема.

ГОТр-V0 может быть выполнен в двух вариантах: с внутренним распределением (ВР) рабочей жидкости (РЖ) и с наружным распределением (НР) РЖ.

 © doroll.ru

 © doroll.ru

Принципиальные схемы ГОТр-V0 с ВР и НР. Вариатор типа ГОТр может применяться в качестве автомобильной трансмиссии нового поколения, созданной на базе выпускаемых и эксплуатируемых в различных отраслях промышленности гидравлических моторов и насосов ролико-лопастного (роторного) типа мощностью Nmax от 0,5 до 700 кВт.

Целесообразно применение ГОТр на транспортных средствах, требующих полной автоматизации управления трансмиссией. Управление всей трансмиссией объединяется и выполняется одним органом (рукояткой или педалью). Микропроцессор согласовывает режимы работы силовой установки и трансмиссии автомобиля. При этом обеспечивается минимальный расход топлива на 100 км пути. Применение ГОТр на автомобилях позволяет реализовать бесступенчатое оптимальное использование нагрузочных характеристик двигателя и легко поддерживать баланс мощности при изменении условий движения. Двигатель с ГОТр будет работать устойчивее с более высокими параметрами приспособляемости и приёмистости. Среднеэксплуатационная топливная экономичность повысится на 7-30%, а содержание токсических компонентов на основных скоростных режимах работы двигателя снизится на 20-25%.

  1. Сопоставление ГОТр с существующей широко распространенной механической трансмиссией и механическим вариатором представлено в сравнительной таблице. Можно ожидать, что создание автомобиля с ГОТр в сочетании с рядом других улучшений его узлов и агрегатов позволит получить принципиально новую модель с улучшенными основными характеристиками при примерно том же уровне цены.

Сравнительная таблица существующих серийныхмеханических трансмиссий и трансмиссий нового поколения

ПараметрыСуществующая механическая трансмиссияМеханический вариаторГидростатическая ролико-лопастная трансмиссия (ГОТ)Гидрообъёмный вариатор (гидротрансформатор) типа ГОТр
Передаточное число, iот 6:1 до ≈1:1от 6:1 до ≈1:1от 200:1 до 1:1от бесконечности до 1:1
Наличие муфты сцепленияестьестьнетнет
Наличие карданной передачи в трансмиссииестьестьнетесть
Наличие механизма заднего ходаестьестьнетнет
Общий КПД трансмиссии≈0,90÷0,95≈0,80÷0,93≈0,94÷0,97≈0,94÷0,97
Особенности трогания автомобиля с местаРабота с педалями сцепления и газаВозможность трогания даже на холостом ходу двигателя
Характер разгонных характеристик (приемистость)Есть разрывы силы тяги при переключении скоростей и «просадка» оборотов двигателяЕсть разрывы силы тяги и «просадка» оборотов двигателяНет разрывов силы тяги во всем скоростном диапазоне. Используя гидроаккумулятор, приёмистость увеличивается. Можно использовать менее мощный ДВС
Особенности движения автомобиля на малых (ползучих) скоростяхОграничение по времени по причине перегрева двигателя и надежности узла сцепленияДвижение с любыми скоростями в пределах i, удобное управление при движении в городских пробкахРеализация любых скоростей в пределах i, удобное управление при движении в городских пробках
Торможениедвигателемвозможно
колодочное, фрикционноевозможно
Гидро­статичес­коенетнетЕсть. Энергия торможения, запасается в гидроаккумуляторе
Количество заливаемого в трансмиссию масла, л3÷4нет2÷31,5÷2
Требование охлаждения вариатора-есть--
Наличие экономии топлива при неблагоприятных городских условиях эксплуатацииЭкономии топлива нетЭкономия топлива ≈4%Экономия топлива ≈30%Экономия топлива свыше 50%
Возможность применения автоматизированных систем управления автомобилемОсуществить сложноИмеется возможность микропроцессорного управления

Некоторые недостатки механической трансмиссии и механических вариаторов:

  1. узкий диапазон передаточного числа i. Трудность получения больших передаточных чисел (i ≥ 10:1);
  2. дискретная разгонная характеристика с разрывами силы тяги;
  3. худшая приёмистость первичного двигателя с нагружением через коробку перемены передач;
  4. невозможность длительной работы на малых «ползучих» скоростях движения;
  5. требование обязательного применения муфты сцепления и сложность управления;
  6. необходимость в дополнительном механизме заднего хода;
  7. низкая долговечность (наличие многих узлов трения, требующих качественной смазки);
  8. низкий КПД трансмиссии;
  9. отсутствие устройств для предохранения от перегрузок.

Преимущества гидрообъёмного вариатора ГОТр:

  1. передача обладает высоким моментом страгивания на стоповом режиме (практически равном 100% от теоретического);
  2. малая удельная металлоемкость (порядка 0,3 кг•кВт-1 против существующих аксиально-поршневых передач с металлоемкостью в 1 кг•кВт-1);
  3. отсутствие в схеме узлов трения «металл — по металлу» и гидравлическая разгрузка всех основных деталей обеспечивает высокую надёжность в эксплуатации и бесшумность в работе. В среднем долговечность возрастает более чем в 10 раз;
  4. работа по закрытой схеме питания на небольшом (порядка 1-3 литра) количестве минерального масла не требует отдельной системы охлаждения, так как КПД вариатора достигает величины ≈97%;
  5. по сравнению с аксиально-поршневыми гидравлическими машинами трудоёмкость изготовления ролико-лопастного гидровариатора в 2 — 3 раза меньше. К тому же более 95% деталей вариатора могут быть изготовлены на станках с ЧПУ по «безлюдной» технологии;
  6. возможность применения принципов подобия для получения типоразмеров с любыми необходимыми мощностными и скоростными параметрами;
  7. универсальность, технологичность, простота конструкции, компактность, низкая стоимость изготовления (практически на уровне обычной серийной механической КПП);
  8. имеется дополнительная возможность работы навесного и вспомогательного гидрооборудования машины от гидросистемы ГОТр-V0 (привод винтового движителя, пилы и т. п.);
  9. выполняет функции ГИДРОТОРМОЗА, запасая энергию торможения в гидроаккумуляторе, что позволяет решить проблему рекуперации и последующего полезного использования энергии торможения для быстрого разгона автомобиля (машины) и повышения её приёмистости. Это преимущество позволяет не только обеспечить продолжительность работы тормозных колодок или вообще исключить их использование, но и снизить мощность первичного двигателя машины на 20-30% и увеличить его долговечность;
  10. в ГОТр-V0 удобно компонуется простая автоматика, управляющая производительностью насосной части и простое устройство заднего хода (ЗХ);
  11. ГОТр-V0 выполняется в едином блоке, который легко компануется вместо КПП или АКПП, после их демонтажа. Присоединительные размеры ГОТр-V0 унифицированы с широкораспространёнными КПП и АКПП.

Изготовлен действующий макетно-экспериментальный образец

Возможность производства ГОТр-V0 и ГОТ-V0 опирается на уже имеющийся опыт производства подобных машин и расходомеров на ряде предприятий страны (ЗАО НПП «Импульс», г. Химки, Московской области; Ковровском электромеханическом заводе, г. Ковров, Владимирской области; Экспериментальном заводе научного приборостроения, пос. Черноголовка, Московской области и др.). Для начала производства серийных образцов необходимы поэтапные финансовые вложения в размере не менее 400 000 € (экспериментальный и опытный образцы, первая промышленная партия, серийное производство). На каждый из этих этапов требуется не менее 100 000 €.

Написать комментарий
Отмена
Для комментирования вам необходимо зарегистрироваться и войти на сайт,