مقدمه ای بر انتقال هیدرومکانیکی

خانم منتجبی

09 خرداد 1402

زمان مطالعه را وارد کنید دقیقه زمان برای مطالعه

امتیاز بدهید

هزینه سوخت و ویژگی های صرفه جویی در سوخت گیربکس های متغیر مداوم (CVT) فشار را برای ارائه قابلیت CVT به ماشین های بزرگتر و بزرگتر خارج از جاده افزایش می یابد. معماری انتقال هیدرو مکانیکی به اجزای هیدرولیک کوچکتر اجازه می دهد تا عملکرد مقرون به صرفه CVT را برای ماشین های بزرگتر ارائه دهند. در نتیجه، تعداد انتقال‌ های هیدرو مکانیکی در بازار در حال افزایش است.

یک شماتیک انتقال هیدرو مکانیکی از نظر مفهومی با دو مسیر موازی قدرت ساده است (شکل 1)

مسیر هیدرولیک از یک پمپ و موتور تشکیل می شود که در اینجا به عنوان “متغیر” نامیده می شود. مسیر مکانیکی معمولاً یک شفت با شاید یک یا دو دنده است. این مسیرها با اجزای انتقال مکانیکی معمولی مانند چرخ دنده ها، شفت ها، کلاچ ها و حداقل یک سیاره به هم مرتبط هستند. تعداد بسیار زیادی از امکانات اتصال وجود دارد. در یک طراحی مشخص، جزئیات این اتصالات است که بخش عمده ای از مالکیت معنوی و تناسب با کاربرد ماشین مورد نظر را تشکیل می دهد.

گیربکس های هیدرو مکانیکی برای مدت طولانی در تراکتورهای کشاورزی موجود بوده است. آنها یا استاندارد هستند یا به عنوان یک گزینه ارائه می شوند (شکل 2).

انتقال هیدرو مکانیکی به طور کلی در تجهیزات خاکبرداری تا کنون در دسترس نبوده است. گمان می‌رود که بخش لودر چرخ بیشترین بهره را از CVT می‌برد، و اینجاست که می‌توان جدیدترین پیشنهادات را پیدا کرد. نمونه های موجود در شکل 3 اعلام و اکنون در دسترس هستند یا به زودی ارائه خواهند شد.

سه چیز باعث تمایز طرح ها می شود:

اول، ساخت واریاتور و محل آن است، به عنوان مثال پمپ جابه‌جایی متغیر، موتور محور خمیده با جابجایی ثابت، که در داخل نصب می‌شود.
دوم نوع کوپلینگ است. اصطلاحات رایج عبارتند از: جفت شده ورودی، جفت خروجی و تقسیم مرکب. در حالی که جزئیات این نامگذاری فراتر از محدوده این مقاله است، به طور کلی توضیح می دهد که آیا شفت ورودی یا خروجی انتقال مستقیماً از طریق نسبت دنده به یکی از شفت های متغیر متصل است یا خیر. در مورد تقسیم مرکب، هیچ یک از شفت های متغیر مستقیماً متصل نمی شوند.
سوم تعداد محدوده ها یا حالت ها است. این تعداد اتصالات مکانیکی مختلف است که بین مسیرهای مکانیکی و هیدرولیکی با درگیر کردن و جدا کردن هر گونه کلاچ در سیستم‌های دنده ایجاد می‌شود. توجه داشته باشید که نوع کوپلینگ لزوماً برای هر محدوده یا حالت یکسان نیست.

(شکل 2): گیربکس های هیدرومکانیکی در تراکتورهای کشاورزی

شکل3: انتقال هیدرو مکانیکی در تجهیزات خاکبرداری

نقشه سوخت موتور در شکل 4 را در نظر بگیرید. محور عمودی قدرت موتور و محور افقی سرعت موتور است. اوج هر کانتور حداکثر قدرت موتور را برای آن نرخ سوخت نشان می دهد. مکان این پیک ها بهترین دور موتور را برای حداقل مصرف سوخت تعریف می کند.

شکل4: نقشه سوخت موتور

پیشرانه که در شکل 5 دیدید را در نظر بگیرید. نمودار در قسمت پایین شکل نشان می دهد که برای هر سرعت زمینی معین، تنها یک یا دو دور موتور امکان پذیر است. بعید است که یکی از این سرعت ها روی خط حداقل مصرف سوخت شکل 4 بیفتد. علاوه بر این، تغییرات بار پیش بینی شده، به ویژه اگر مشکلی در تغییر نسبت وجود داشته باشد، ممکن است اپراتور را به انتخاب دور موتور بالاتر (مصرف سوخت بیشتر) سوق دهد. ) و/یا سرعت زمین کمتر (زمان چرخه کندتر).

سیستم انتقال قدرت را در شکل 6 در نظر بگیرید. نمودار در قسمت پایین شکل نشان می دهد که برای سرعت زمین معین، تقریباً هر دور موتور ممکن است و بنابراین می تواند با حداقل سرعت موتور مصرف سوخت نشان داده شده در شکل 4 مطابقت داشته باشد. دور موتور خطوط از نمودار را در شکل 5 برای مرجع می گنجانند. از آنجایی که CVT های هیدرو مکانیکی مدرن نسبت تغییر بسیار خوبی دارند، مشکلات کمی در رابطه با تغییرات بار وجود دارد، مانند انتقال پله های مجزا.

در حالی که اطلاعات این مقاله ممکن است شما را برای طراحی یک گیربکس هیدرو مکانیکی فراهم نکند، به شما این امکان را می دهد که راحت تر آنها و مزایای بالقوه آنها را تشخیص دهید.