После турбинного колеса жидкость совершает поворот в криволинейном кольцевом канале и проходит через реактор Р (см. 40). Пройдя выходную кромку центростремительного реактора, жидкость вновь по криволинейному каналу подводится к входу в насосное колесо, т.е. к началу своего пути по кругу циркуляции.
Как отмечалось ранее, насосное и турбинное колеса связаны между собой только через рабочую жидкость. Для поддержания постоянства величины выходной мощности на валу дизеля Nе насосное колесо должно иметь неизменную частоту вращения и развивать постоянную мощность при любой нагрузке и частоте вращения турбины, которая, в свою очередь, как отмечалось выше, соединена (посредством механической трансмиссии) с колесами локомотива. Такая стабильность режима работы насоса при любых режимах работы турбины обеспечивается неподвижным реактором, не совершающим механической работы.
Роль реактора в ГДТ весьма велика. Во-первых, это неподвижное колесо с лопатками изменяет направление движения потока жидкости перед входом на насосное колесо таким образом, что обеспечивается постоянный угол натекания жидкости на входные кромки лопастей насоса вне зависимости от частоты вращения турбины и, соответственно, скорости движения локомотива. Другими словами, условия обтекания жидкостью входных кромок насоса в процессе работы ГДТ остаются постоянными.
Во-вторых, только благодаря этому неподвижному реактору происходит плавное, бесступенчатое преобразование вращающего момента Мт (его трансформация) на выходном валу ГДТ и, соответственно, силы тяги на колесных парах локомотива.
Выделим три характерных режима работы локомотива, гидравлическая передача которого, допустим, состоит из одного ГДТ.
– Трогание тепловоза с места происходит при неподвижной турбине ГДТ. Ее частота вращения nт и окружная скорость U2т равны нулю. В этом случае вращающий момент +Мр, создаваемый жидкостью на лопатках реактора, будет совпадать по направлению действия с вращающим моментом насосного колеса +МН и суммироваться с ним. Из равновесия системы рабочих колес ГДТ (Мн + Мр – Мт = 0) следует, что при разгоне локомотива вращающий момент на турбинном колесе Мт будет равен Мт = Мн + Мр.
При увеличении скорости движения тепловоза величина Мр плавно уменьшается. В соответствии с вышеприведенным равенством также плавно уменьшается и величина вращающего момента на турбинном колесе Мт. Характетика Мт – f(nт) ГДТ будет представлять кривую линию, называемую в математике гиперболой. Одновременно с уменьшением величины Мт растет кпд ГДТ, достигая максимального значения лишь в одной точке – вершине параболы зависимости (. 41).
– Скорость тепловоза достигла определенного значения,
при котором турбина вращается с частотой nт = nт* (i = i*), а кпд ГДТ имеет максимальное значение (nт* и i* – значения при оптимальном режиме работы). Этот режим работы тепловоза соответствует безударному входу потока жидкости на лопатки реактора и, соответственно, оптимальному режиму работы ГДТ (nт*). На этом режиме момент количества движения потока жидкости не изменяется и, соответственно, не преобразуется величина вращающего момента (Мр = 0), т.е. Мт = Мн.
– При дальнейшем увеличении скорости движения тепловоза растет частота вращения турбины nт и ее величина становится больше параметра nт*, т.е. nт > nт*(i > i*). В этом случае поток жидкости создает на лопастях реактора отрицательный вращающий момент – Мр, который будет действовать в противоположном направлении по отношению к входному моменту Мн. Вращающий момент на турбине Мт и кпд на этом режиме работы ГДТ будут плавно уменьшаться Мт = Мн – Мр.
Необходимо отметить, что лопасти реактора являются помехой движению потока жидкости по кругу циркуляции ГДТ, т.е. применение реактора снижает экономичность гидромашины.
В целом для работающего в передаче ГДТ всегда справедливо равенство
Мт = Мн ± Мр.
Особенности работы гидромуфты. Гидродинамической муфтой (ГМ) называют гидромашину, обеспечивающую передачу энергии (мощности) от ведущего вала к ведомому за счет взаимодействия жидкости с лопастями без изменения величины вращающего момента.
Первая ГМ была запатентована профессором Г. Феттингером в 1905 г. Ее изобретение первоначально было обусловлено попыткой немецкого ученого упростить конструкцию ГДТ и тем самым повысить кпд передачи. Первая отечественная гидромуфта была создана в 1929 г. и испытана профессором Ленинградского политехнического института А.П. Кудрявцевым.
Расчет числа передаточных
поездов и среднего количества вагонов в них по грузовым пунктам
Вагонопоток поступающий под выгрузку на грузовой двор, прибывает на станцию передаточными поездами; зарождающийся вагонопоток после погрузки на грузовом дворе и последующего их накопления отправляются также передаточными поездами, обращающимися между грузовой и сортировочной станциями узла. Число п ...
Краткая характеристика отдельных аэропортов России
Аэропорт Шереметьево расположен в 28 км северо-западнее Москвы и в 11 км от МКАД (Московской кольцевой автомобильной дороги). Территориально и функционально он разделен на 2 сектора — Шереметьево-1 и Шереметьево-2. Первый терминал был сдан в эксплуатацию в 1959 г., второй - в 1980 г., накануне XXII ...
Расчет численности и состава работающих
Личный состав мастерской определяем по группам работающих: производственные и вспомогательные рабочие, инженерно-технические работники (ИТР), счетно-конторский персонал (СКП), младший обслуживающий персонал (МОП). Количество явочное (Nя) и списочное (Nсп) производственных рабочих рассчитываем по уч ...