Гидродинамические передачи.

На судах применяются гидродинамические передачи с гидротрансформаторами (гидродинамическими преобразователями вращающего момента). Они предназначены для улучшения тяговых характеристик пропульсивного комплекса и в отдельных случаях – для обеспечения реверса гребного вала.

Рис. 11. Схема простейшего гидротрансформатора.

Простейший гидротрансформатор (рис. 11 ) состоит из насосного колеса 3, соединенного с ведущим валом 5; турбинного колеса 1, закрепленного на ведомом валу 6, и неподвижного на­правляющего аппарата 4, жестко соединенного с корпусом.

Направляющий аппарат устанавливают на входе рабочей жид­кости в насос, иногда ставят два направляющих аппарата, один из которых перед насосом, а другой — перед турбиной. В по­следнем случае может быть обеспечен реверс ведомого вала. Герметичность гидротрансформатора обеспечивают уплотнениями в кожухе 2. Наличие направляющего аппарата существенно изменя­ет процесс передачи вращающего момента гидротрансформато­ром по сравнению с гидромуфтой.

При вращении ведущего вала насосное колесо подает жидкость в неподвижный направляющий аппарат, под воздействием лопаток которого происходит увеличение момента количества движе­ния рабочей жидкости. При этом жидкость поступает в турбинное колесо, где ее кинетическая энергия преобразуется в механическую энергию вращения ведомого вала, в результате чего M₂> M₁. Соответствующим профилированием лопаток направляющего аппарата можно получить M₂=3M₁. В зависимости от условий плава­ния и нагрузки движителя передаточное отношение гидротранс­форматора i_г может изменяться при практически постоянных ча­стоте вращения и вращающем моменте двигателя в пределах от 0 до 1,

Механический КПД гидротрансформатора:

Полный КПД гидротрансформатора:

где: - КПД, учитывающий объемные потери в гидротрансформаторе.

В СЭУ гидротрансформаторы самостоятельно используют редко из-за сравнительно малого КПД (0, 84-0, 91) и низкой редукционной способности (Ir=0, 25-0, 30) при высоких КПД. При значении передаточного отношения КПД передачи резко снижается. Обычно гидротрансформаторы входят в состав гидропередач, выполняемых по разным схемам:

– с гидротрансформатором переднего и заднего ходов;

- с гидромуфтой переднего хода и гидротрансформатором заднего хода;

- с гидротрансформатором переднего и заднего ходов и гидромуфтой переднего хода.