Преобразователь крутящего момента что это
Перейти к содержимому

Преобразователь крутящего момента что это

  • автор:

Наша "бубличная" (что такое ГИДРОТРАНСФОРМАТОР на самом деле простым языком)

Скажем сразу — мы не любим слово "бублик" в применении к гидротрансформатору.
Мы постоянно в наших отчетах упоминаем этот узел и также делали фоторепортаж по технологии ремонта.
Сейчас хотим еще раз вернутся к теме устройства чтобы более подробно рассказать о конструктивных особенностях гидротрансформатора. Специально для интересующихся техникой.

Итак — для начала — для общего понимания — почему этот узел акпп называется именно так.
Важно отметить что весь узел, который называется гидротрансформатор (или — гидродинамический трансформатор (ГТ, ГДТ) — состоит из ТРЁХ узлов в ЕДИНОМ корпусе. Так устроен практически каждый гидротрансформатор кроме совсем древних.
Итак основные узлы ГТ которые важно разделять и понимать:
1. ГИДРОМУФТА.
2. Устройство ПРЕОБРАЗОВАНИЯ крутящего момента при старте (поэтому называется трансформатор)
3. Устройство жесткой блокировки входного и выходного колеса или Блокировочная муфта.

Таким образом — под именем гидротрансформатор — в едином корпусе кроется ТРИ устройства. Их надо разделять, понимать как работает каждое из них.

В этой теме — рассмотрим — принцип работы ГИДРОМУФТЫ. Очень хорошо принцип работы гидромуфты понятен из краткого видео (ниже). Два лопастных колеса, НЕ СВЯЗАННЫХ жестко друг с другом находятся внутри корпуса. В корпус постоянно поступает масло. Одно из лопастных колес — жестко связано с двигателем и вращается с той же скоростью. Это колесо — приводит в действие — масло (заставляет масло двигаться ). И уже МАСЛО за счет своей кинетической энергии, заставляет двигаться второе лопастное колесо, которое находится на входном валу акпп.

Основное назначение гидромуфты:
1. коробка передач может остановится (при остановке автомобиля) при том что двигатель постоянно вращается. Т.е. турбинное колесо — можно остановить, при том что насосное — будет постоянно вращаться. Это и происходит на светофоре когда машина стоит на передаче, мотор работает (и соотв. насосное — вращается) а турбинное колесо — остановлено .
2. Можно переключать передачи в акпп, при этом сглаживаются взаимная разница в оборотах между двигателем и коробкой.
Понимая это, уже можно сказать:
— два колеса — сами по себе — не контактируют друг с другом, по сути — не изнашиваются.(фактически — нечему изнашиваться, кроме упорного подшипника между ними).
— если масла в ГТ нет — то и вращение не будет передаваться.
— КПД гидромуфты примерно 85% т.е. передаётся НЕ ВЕСЬ крутящий момент, а с некоторыми потерями т.к. вращение передаётся через жидкость.
— ИМЕННО ГИДРОМУФТА — основной источник НАГРЕВА масла в акпп т.к. при таком постоянно силовом "перемешивании" масло активно нагревается.
— обычно — масло на охлаждение идёт именно после выхода из ГТ, который и является основным источником нагрева масла в акпп.

В незапамятные времена, когда появились первые акпп, между двигателем и коробкой — была установлена именно гидромуфта (без двух других устройств).
Ведущее лопастное колесо — называется НАСОСНЫМ потому что как бы постоянно подаёт жидкость к второму колесу — которое называется ТУРБИННОЕ. Из турбинного колеса жидкость попадает опять в насосное и так по кругу.
ЕСЛИ БЫ в акпп была установлена только гидромуфта — обороты двигателя — были бы всегда выше чем обороты входного вала акпп из за гидравлических потерь.
Разглядывая фото разрезанного ГТ, вы обычно легко сможете опознать оба лопастных колеса — то что приварено к внешнему корпусу — насосное, то что отдельно большое — это и есть турбинное.

Итак — думаю — с гидромуфтой разобрались и этот урок все усвоили :)) во второй части — расскажем подробнее, что такое "трансформатор" и как он преобразует крутящий момент.
не переключайтесь, будет интересно.

на фото — ГТ в разрезе. Два крупных лопастных колесо — это и есть насосное и турбинное. Одно — вращается постоянно от двигателя второе — вращается от первого за счет жидкости.

Подписывайтесь на наш блог, чтобы не пропустить интересную и полезную информацию!)

И не забывайте :)), что мы выполняем…
…Капитальный ремонт АКПП BMW, Audi, Land Rover, Jaguar, Volkswagen, Jeep, Cadillac, Infiniti, VOLVO, Renault, TOYOTA. Бесплатная диагностика АКПП. Онлайн консультации. Бесплатная эвакуация.
Москва

Осуществляем ремонт по пересылке. Все регионы.
Остались вопросы? Звоните, пишите в комментариях или в личку.
наш Телефон: +7(495) 66-44-100
пишите /звоните — голос + WhatsApp + Viber +7 926 209 2679

Преобразователь крутящего момента что это

Для некоторых маленьких персонажей мы часто забываем о его роли в целом и игнорируем его существование. Так же, как погрузчик аксессуары мы будем говорить о сегодня, погрузчик должен иметь большое количество машинных аксессуаров, но вы не можете знать много о гидравлических преобразователей крутящего момента. Прежде всего, вы должны знать, что он играет роль передачи крутящего момента, изменение крутящего момента, изменение скорости, и сцепление. Гидравлические компоненты, состоящие из насосных колес, турбин и направляных колес, являются важными частями погрузчика.

Входной вал и выходной вал преобразователь крутящего момента соединены жидкостью, и нет жесткой связи между рабочими частями. Гидравлический преобразователь крутящего момента может устранить удар и вибрацию, и имеет хорошую защиту от перегрузки и стартовые характеристики. Скорость вращения выходного вала может быть больше или меньше скорости вращения входного вала, а разница в скорости вращения между двумя валами варьируется в зависимости от передаваемого крутящего момента. Автоматическая коробка передач имеет хорошую производительность. Когда нагрузка увеличивается, скорость вывода автоматически уменьшается, в противном случае она автоматически увеличивается. Убедитесь, что силовая машина имеет стабильную рабочую зону, а переходные изменения нагрузки в основном не будут отражены на силовой машине.

Преобразователь крутящего момента передает крутящий момент через изменения в моменте импульса, генерируемого взаимодействием жидкости и лопастей. Главной особенностью преобразователь крутящего момента отличается от гидравлического партер является то, что он имеет фиксированное направляющий колесо. Руководящий эффект направляющее колесо на жидкость делает выход крутящего момента преобразователь крутящего момента выше или ниже, чем входной крутящий момент, так что это называется гидравлический преобразователь крутящего момента. Соотношение выходного крутящего момента к входному крутящему моменту называется коэффициентом конверсии крутящего момента, а коэффициент конверсии крутящего момента с нулевой скоростью обычно составляет около 2-6, когда скорость выхода равна нулю. Коэффициент конверсии крутящего момента уменьшается по мере увеличения скорости вывода.

Теперь, у вас есть новое понимание преобразователь крутящего момента? Он имеет свое собственное пространство и играет важную роль.

Как измерять крутящий момент?

Данная статья об измерении крутящего момента поможет вам:

Понять, что такое крутящий момент

Узнать, как измерять крутящий момент

Ознакомиться со спецификой измерения крутящего момента при сборе данных

Что такое крутящий момент?

Если вы не пропускали уроки физики в школе, то помните, что сила — это воздействие, приводящее тело в движение в течение времени. Например, простое линейное усилие может толкнуть (или притянуть) массу в состоянии покоя и изменить её скорость путём ускорения. Крутящий момент — сила, которая вызывает вращение тела по своей оси вращения. Так, крутящий момент — это крутящее усилие, которое называют вращающей силой.

Наиболее очевидный пример крутящего момента — приводной вал автомобиля. Вызываемый двигателем крутящий момент вала приводит автомобиль в движение. Крутящий момент — это вектор: это означает, что он имеет направление.

Крутящий момент — усилие, вращающее или поворачивающее приводной вал, винт или колесо.

Также крутящий момент называют моментом или моментом силы. Как правило, крутящий момент обозначают символом \(\tau \) (греческой буквой «т»). Единица измерения крутящего момента по системе СИ — \(N⋅m (Н·м)\).

В США для его выражения используют футо-фунты (\(ft/lbs\)). Для перевода \(N⋅m\) в \(ft/lbs\) достаточно разделить N⋅m на 1,356.

Для чего измеряют крутящий момент?

Измерение механического крутящего момента торсионных валов — важнейший этап проектирования и сбора различных машин, а также устранения их неисправностей. Истинное значение механического крутящего момента вала, пропеллера или другого вращающегося компонента — единственный способ понять, отвечает ли он требованиям.

В некоторых случаях крутящий момент необходимо отслеживать постоянно: например, чтобы предотвратить потенциально опасный чрезмерный крутящий момент, который может привести к выходу системы из строя. Также измерения крутящего момента играют важную роль при диагностическом техническом обслуживании.

Какие виды крутящего момента существуют?

Крутящий момент делится на два вида: вращающий и реактивный:

вращающий — то есть вращающий или динамический крутящий момент;

реактивный — то есть стационарный или статичный крутящий момент.

Вращающий момент

Тела, которые многократно (или постоянно) вращаются вокруг своей оси (например, валы, турбины, колёса), имеют вращающий момент.

Реактивный момент

Воздействующая на тело статичная сила называется реактивным крутящим моментом. Например, при попытке закрутить болт ключом на болт воздействует реактивная сила. Такая сила воздействует даже тогда, когда болт не крутится. В таких случаях крутящий момент измеряют не за полный оборот.

Как измеряется крутящий момент?

Крутящий момент можно измерить косвенно или напрямую. Если известны КПД двигателя и скорость вала, с помощью измерителя мощности можно вычислить крутящий момент. Такое измерение называют косвенным.

Более точным методом является прямое измерение крутящего момента с помощью датчиков крутящего момента или роторных моментомеров. Чем они отличаются?

Датчики реактивного (статичного) крутящего момента

Датчик реактивного крутящего момента измеряет статический крутящий момент.

Пример датчика крутящего момента — динамометрический ключ. С помощью таких ключей можно точно измерить крутящий момент, прилагаемый к болту, гайке или другому креплению. В основании ключа можно задать нужный крутящий момент, после чего при затягивании крепления оператором до нужного момента раздастся щелчок. Как правило, такие ключи называют щелчковыми. На них можно задать несколько значений момента.

Цифровые динамометрические ключи оснащены иглой или цифровым дисплеем, на котором отображается прилагаемое усилие. Ряд электронных моделей (в частотности промышленных) имеют память, в которой хранится каждое измерение значение (для ведения документации или контроля качества).

Принцип работы щелчкового динамометрического ключа продемонстрирован в следующем видео:

В основе датчика реактивного крутящего момента лежит кварцевый пьезоэлектрический датчик или тензодатчик. Сегодня на рынке представлены различные виды и конфигурации динамометрических ключей и отвёрток.

Датчики крутящего момента

Датчик крутящего момента — это преобразователь, который преобразовывает вращающий момент в сигнал, который можно измерить, проанализировать, отобразить и сохранить. Преобразователи крутящего момента применяются для испытаний крутящего момента двигателя, испытаний ДВС, испытаний электродвигателей, валов, турбин, генераторов и т.д.

Измерить крутящий момент можно как напрямую, так и косвенно.

Косвенное измерение крутящего момента — более экономичный и удобный метод измерения, точность которого уступает методу прямого измерения. Он подходит для случаев, когда известен КПД двигателя и имеется возможность измерить скорость вала и расход тока.

Прямое измерение — более точный способ. Для прямого измерения на вале закрепляют тензодатчик, который измеряет крутящее усилие на вале.

При повороте вала двигателем вращательное усилие будет незначительным. Из-за жёсткости стали увидеть вращение нельзя, однако его можно считать с помощью закреплённых на вале тензодатчиков. Четыре датчика образуют мост Уитстона, выход которого балансируется и нормируется системой измерения крутящего момента.

Выход тензодатчика можно передать по проводу (если возможно) или дистанционно на систему измерения крутящего момента или систему сбора данных.

Внутри датчика крутящего момента выходы закреплённых на вале тензодатчиков передаются на электронные компоненты по контактному кольцу (на тензодатчики должно подаваться питание). Также можно подключить бесщёточный или индуктивный датчик: он повышает скорость и меньше изнашивается, а значит требует меньшего технического обслуживания. Бесконтактным способом можно измерить угол и частоту вращения.

Системы сбора данных Dewesoft — идеальные решения для измерения любых физических параметров, в том числе крутящего момента. В них встроены изолированные блоки преобразования сигналов, которые сокращают количество шумов и гарантируют высокую точность данных. Также они имеют входы счётчика, частоты вращения и энкодера, а значит подходят для одновременного измерения скорости, угла и положения вала. В системах сбора данных данные с аналоговых и цифровых счётчиков полностью синхронизированы между собой, и этот фактор играет важную роль при решении любых задач, особенно при испытании вибрации кручения и вращения. Подробнее об этом — в следующем разделе.

Стационарные системы измерения крутящего момента

В представленной выше системе датчик крутящего момента закреплён между двигателем и тормозом с помощью соединений с каждой стороны. Проходящий через вал датчик оснащен тензодатчиком, который измеряет крутящее усилие вала. После преобразования выход сигнала отправляется на систему сбора данных, цифровой дисплей или аварийную систему (при мониторинге, а не записи данных).

При необходимости датчики крутящего момента можно оснастить энкодером, который точно выводит скорость и угол вала. Такие выводы применяют для анализа вибрации кручения и вращения. Выводы скорости и угла крайне важны при использовании динамометров для вычисления выходной мощности (выраженной в \(HP\) или \(Kw\)) и КПД двигателя.

Портативные системы измерения крутящего момента

Для временных измерений крутящего момента тензодатчики можно закрепить на приводном вале. Компактный интерфейс с питанием от аккумулятора питает датчики и дистанционно передаёт данные на ближайший блок преобразования, в котором с помощью системы сбора данных их можно записать, отобразить или проанализировать.

Беспроводные датчики Parker-Lord совместимы с ПО Dewesoft X: их можно объединить с системами сбора данных и использовать на неограниченном количестве каналов.

Области применения порядкового анализа

Вибрации кручения могут стать причиной выхода торсионных валов из строя. Анализ вибрации вращения и кручения — важный способ устранения неисправностей валов, коленчатых валов и зубчатых передач в автомобилестроении, промышленности и в производстве электроэнергии.

Что такое вибрация кручения?

Вибрации кручения — угловые вибрации тела (как правило, вала по оси вращения). Данные механических вибраций вызваны изменениями крутящего момента с течением времени, наложенными на постоянную скорость торсионного вала. В автомобилестроении основной причиной вибраций кручения становятся колебания полезной мощности двигателя.

Вибрации кручения оценивают как изменение скорости вращения в цикле вращения. Изменения частоты вращения обусловлены нестабильным крутящим моментом или переменной нагрузкой.

Что такое вибрация вращения?

Вибрация вращения — динамическая составляющая скорости вращения. При точном измерении вибрации вращения вала в некоторых участках разгона можно увидеть сильное отклонение скорости вращения. Отклонение возникает в результате угловой вибрации, пересекающей собственную угловую частоту вала. Угловая вибрация вычисляется путём отсечения постоянной составляющей скорости или угла вращения;

Вибрация кручения зависит от ряда параметров: свойств материала и условий эксплуатации (температуры, нагрузки, частоты вращения и т.д.).

Как измерять вибрацию вращения и кручения

В этом коротком видео показаны способы измерения вибрации и вращения, а также описана базовая теория и практические преимущества таких измерений.

Видео об измерении вибрации кручения и вращения

Модуль вибрации кручения Dewesoft X автоматически вычисляет следующие параметры:

угол поворота: фильтрованное значение угла вибрации;

скорость вращения: фильтрованное значение скорости вибрации;

угол кручения: динамический угол кручения, который представляет собой разность углов, полученных от датчика 1 и датчика 2;

скорость кручения: разница угловых скоростей, полученных от датчика 1 и датчика 2;

опорный угол по оси X: опорный угол, который всегда составляет от 0 до 360° и может быть использован в качестве опорного на графике XY;

Вычисления можно провести в ходе измерения, а также на этапе обработки (по необработанным данным).

Подробнее:

Датчики крутящего момента применяются для решения сотен задач во всех отраслях. Датчики реактивного крутящего момента применяются в динамометрических ключах и других инструментах.

В автомобилестроении датчики крутящего момента устанавливают в стойки испытания двигателей, динамометры, испытательные стенды, а также стенды испытаний на долговечность. Но это лишь базовые применения, помимо которых датчики применяют для испытания промышленных установок кондиционирования воздуха, крупномасштабных кормушек для животных и птиц, робототехники, монтажного и медицинского оборудования, электрооборудования и т.д.

Крутящий момент — важный параметр в множестве отраслей. К счастью, его можно измерить с помощью датчиков и преобразователей, и отобразить, записать и проанализировать с помощью систем сбора данных.

Гидротрансформатор — работа, устройство, признаки повреждений

Гидротрансформатор — работа, устройство, признаки повреждений

Коробка передач — это основной строительный блок любого автомобиля. В транспортных средствах устанавливаются коробки различного типа. Самая популярная — механическая коробка передач. Ее популярность объясняется дешевизной в эксплуатации и минимальной сложностью эксплуатации. Однако это не единственное решение, используемое в автомобильной промышленности. Другие распространенные — автоматические, полуавтоматические и бесступенчатые коробки передач. В каждой из этих коробок есть муфты. Они являются частью трансмиссии и поэтому необходимы для передачи мощности и крутящего момента двигателя на колеса. Механические коробки передач оснащены преобразователем крутящего момента.

Гидрокинетические муфты — история


Гидрокинетические муфты — изобретение 19 века. Их исследование приписывают профессору Герману Фоттингерове — немецкому ученому из Нюрнберга. Именно он в 1877 году описал работу гидротрансформатора, в котором используется физическое явление инерции жидкости. Ученый отметил, что жидкость может быть платформой для передачи крутящего момента между коробкой передач и коленчатым валом. Другими словами, гидравлические муфты предназначены для передачи вращательного движения от активного элемента к пассивному с участием масла, эмульсии или воды в замкнутом контуре.

Что такое гидротрансформатор?


Гидротрансформатор также известен как преобразователь крутящего момента. Это один из видов сцеплений, используемых в автомобилях. Это устройство служит для временного отключения двигателя от трансмиссии и распределения крутящего момента между осями транспортного средства. Современная автомобильная промышленность различает несколько типов сцеплений. Они различаются по устройству и принципам работы. Чаще всего в легковых автомобилях встречаются механические сухие дисковые муфты (так называемые фрикционные муфты). Обычно они используются в автомобилях с механической коробкой передач. В случае автоматической коробки передач используется преобразователь крутящего момента.

Гидротрансформатор: принцип работы


Гидротрансформатор работает по законам физики. Он использует инерцию жидкости, находящейся в сцеплении. Объяснить, как именно работает гидротрансформатор, непросто. Гидротрансформатор состоит из насоса и турбины. Оба этих элемента соединены друг с другом внутри одного корпуса посредством жидкости. Активным фактором здесь является крыльчатка насоса, которая преобразует механическую энергию двигателя в кинетическую энергию. В результате жидкость приводится в движение и заполняет механизм примерно на 70–180% от его объема. Приводимая в движение жидкость активирует движение лопатки ротора турбины, то есть пассивного элемента, который преобразует кинетическую энергию в механическую, а затем передает ее на редуктор.

Благодаря тому, что привод гидротрансформатора имеет противоположные лопатки насоса (по отношению к лопастям двигателя), передача крутящего момента между коленчатым валом и коробкой передач очень плавная. В случае преобразователя крутящего момента вращательное движение жидкости возникает из-за разницы между скоростью насоса и работой турбины. На практике это означает, что передача крутящего момента зависит от скорости вращения жидкости — чем она быстрее, тем больше крутящего момента передается. Однако следует отметить, что плавное скольжение приводит к неизбежным потерям мощности и, следовательно, к более высокому расходу топлива. Поэтому стопорные диски используются и в современных автомобилях с гидротрансформатором. Благодаря им при постоянной езде на достаточно высокой скорости происходит соединение механических частей преобразователя.

В каких автомобилях используется гидротрансформатор?


Из-за конструкции гидротрансформатора он используется в основном в автомобилях с автоматической коробкой передач. Кинетическая муфта используется как в легковых, так и в крупногабаритных автомобилях, например, внедорожниках или грузовиках. Владельцы автомобилей с АКПП хвалят такое решение, но многие указывают и на его недостатки. Гидрокинетическая коробка передач точно не найдет своих сторонников среди любителей быстрой езды. Из-за высокой пробуксовки этот тип сцепления срабатывает с большей задержкой, чем, например, пассивное сцепление. По этой причине гидротрансформатор чаще встречается в комфортабельных и роскошных автомобилях, чем в спортивных, где по-прежнему преобладают механические коробки передач.

Гидротрансформатор: признаки неисправности


Вопрос, как проверить гидротрансформатор, является одним из наиболее часто задаваемых поисковиком Google владельцев автомобилей с автоматической коробкой передач. Самый простой способ — следить за симптомами отказа гидротрансформатора. Один из основных симптомов его поломки — падение ходовых качеств автомобиля — водитель ощущает это как пробуксовку фрикционной муфты. Признаком возможной неисправности являются странные шумы, исходящие из коробки передач, в основном они появляются при запуске двигателя. Эти звуки являются результатом работы скользящих пластин внутри гидротрансформатора. Громкие шумы, доносящиеся из зоны коробки при переключении передач — еще один тревожный сигнал.

Как видите, симптомов неисправности много, но нужно помнить, что появление любого из них не означает, что нужно заменить гидротрансформатор. По внешним признакам невозможно определить, неисправен ли сам гидротрансформатор или АКПП. Лучше всего посетить мастерскую, которая специализируется на ремонте и замене АКПП.

Новый гидротрансформатор — довольно дорогая деталь. Это связано с тем, что его заменяют полностью, невозможно заменить только отдельные его компоненты, как в случае с традиционным дисковым сцеплением.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *