Механические свойства металлов

Применение механических трансмиссий характерно для советского танкостроения (простые механические — Т-55, Т-62; планетарные с гидросервоуправлением — Т-64, Т-72, Т-80).

Гидромеханические трансмиссии

Гидромеханические трансмиссии имеют гидромеханическую коробку передач, в состав которой входят гидродинамический преобразователь момента (гидротрансформатор, комплексная гидропередача) и механический редуктор. Преимущества этих трансмиссий состоят в автоматическом изменении крутящего момента в зависимости от внешних сопротивлений, возможности автоматизации переключения передач и облегчении управления, фильтрации крутильных колебаний и снижении пиковых нагрузок, действующих на агрегаты трансмиссии и двигатель, и в повышении вследствие этого надёжности и долговечности поршневого двигателя и трансмиссии.

Основным недостатком этих трансмиссий является сравнительно низкий КПД из-за низкого КПД гидротрансформатора. При КПД гидропередачи не ниже 0,8 диапазон изменения момента не более трёх, что вынуждает иметь механический редуктор на три-пять передач, считая передачу заднего хода. Необходимо иметь специальную систему охлаждения и подпитки гидроагрегата, что увеличивает габариты моторно-трансмиссионного отделения. Без специальных автологов или фрикционов не обеспечиваются торможение двигателем и пуск его с буксира.

Гидромеханические трансмиссии получили широкое распространение в западном танкостроении — М1 «Абрамс» (США), «Леопард-2» (ФРГ). В трансмиссиях этих танков использованы не только гидродинамические передачи в основном приводе, но и гидростатические (гидрообъёмные) передачи в дополнительном приводе для осуществления поворота. Из работающей на постсоветском пространстве железнодорожной техники гидромеханическую передачу имеет, например, дизель-поезд венгерского производства Д1.

Гидравлические трансмиссии

Гидравлическими трансмиссиями в транспортной технике называются трансмиссии, где переключения выполняются не механически, а гидравлическими аппаратами, так как чисто гидравлические трансмиссии встречаются весьма редко. В такой трансмиссии имеется коробка передач с первичным и вторичным валами и несколькими парами зубчатых колёс, как и в обычной КПП, но включение нужной пары в работу выполняет не кулачковая или фрикционная муфта, а гидромуфта или гидротрансформатор, заполняемый для включения передачи. Достоинство такой трансмиссии — совершенно безударное включение передач и отсутствие механических муфт, ненадёжно работающих при передаче больших моментов (например, на тепловозах), недостаток — необходимость установки отдельной гидромуфты (весьма громоздкого аппарата) на каждую передачу.

Из-за перечисленных особенностей гидропередача используется в основном на ЖД-технике. Из отечественных типов техники гидропередачу имеют, например, маневровые тепловозы ТГМ4 и ТГМ6, дизель-поезд ДР1.

Гидростатические трансмиссии

  Гидромашина с наклонным блоком трансмиссии асфальтового катка

В гидростатической (гидрообъёмной) трансмиссии для передачи мощности используются аксиально-плунжерные гидромашины. Достоинства такой трансмиссии — малые габариты машин, малая масса и отсутствие механической связи между ведущим и ведомым звеньями трансмиссии, что позволяет разносить их на значительные расстояния и придавать большое число степеней свободы. Недостаток гидрообъёмной передачи — значительное давление в гидролинии и высокие требования к чистоте рабочей жидкости.

Гидростатическая передача используется на дорожно-строительных машинах (особенно катках — из-за необходимости обеспечивать очень большое передаточное число, а также зачастую приводить вальцы с торца, построение механической передачи затруднено), как вспомогательная — на тепловозах, авиационной технике (благодаря малой массе и возможности размещать мотор далеко от насоса), металлорежущих станках.

Электромеханические трансмиссии

Электромеханическая трансмиссия состоит из электрического генератора, тягового электродвигателя (или нескольких), электрической системы управления, соединительных кабелей. Основным достоинством электромеханических трансмиссий, является обеспечение наиболее широкого диапазона автоматического изменения крутящего момента и силы тяги, а также отсутствие жёсткой кинематической связи между агрегатами электротрансмиссии, что позволяет создать различные компоновочные схемы.

Недостатком, препятствующим широкому распространению электрических трансмиссий, являются относительно большие габариты, масса и стоимость (особенно если используются электрические машины постоянного тока), сниженный КПД (по сравнению с чисто механической). Однако, с развитием электротехнической промышленности, массовым распространением асинхронного, синхронного, вентильного, индукторного и др. видов электрического привода, открываются новые возможности для электромеханических трансмиссий.

Такие трансмиссии применяются в тепловозах, карьерных самосвалах, некоторых морских судах, тракторах, самоходных механизмах, военной технике — на танках ЭКВ (СССР) и немецких военных машинах «Фердинанд» и «Мышонок»), автобусах (которые с таким видом трансмиссии правильнее называются теплоэлектробус, например ЗИС-154).

Устройство и работа автоматической коробки передач (АКП

Автоматическая трансмиссия (или автоматическая коробка переключения передач) переключает передачи самостоятельно в зависимости от скорости автомобиля и обеспечивает водителю приятные и комфортные условия для вождения автомобиля. От водителя лишь требуется вручную выбрать направление движения машины: вперёд или назад.

Отдельно выделяют роботизированную трансмиссию, где разъединение сцепления и переключение передач также происходит автоматически, но отсутствует механизм плавного переключения передач — гидротрансформатор. Зачастую такая трансмиссия — обычная механическая КПП с дисковым сцеплением, но все действия выполняются сервоприводами, в результате водителю нет нужны выполнять сложные манипуляции с рычагом КПП и согласованно действовать сцеплением. Такая трансмиссия называется секвентальной коробкой передач, может иметь автоматический и ручной режимы (в ручном водитель просто нажимает рычаг переключения передач в положение «–» или «+», повышая или понижая передачу). Например, на автомобилях BMW такая трансмиссия называется SMG — sequential manual gearbox, секвентальная ручная коробка передач.

  Фрикционный торовый вариатор

Пока наиболее эффективным (с точки зрения плавного изменения коэффициента редукции) считается вариатор. Но использование в нём резинового ремня возможно лишь с агрегатами небольшой мощности (например, скутеры). Компания Audi разработала вариатор с металлическим ремнем в виде многорядной цепи. Однако, ввиду большой стоимости, трансмиссия такого легкового автомобиля оказалась неконкурентоспособной, и обычно применяется вариатор другой конструкции — ведущий и ведомый диски имеют на торцах ручьи сферического профиля (при сложении обоих дисков образующие тор), по которым обкатываются обрезиненные ролики, оси вращения которых проходит через ось вращения дисков, но могут наклоняться, либо становясь перпендикулярно оси вращения дисков, либо отклоняться в ту или иную сторону. Это — торовый вариатор.

Если оси дисков и роликов перпендикулярны, то ролик катится по ручьям обоих дисков по равноудалённым от оси путям на обоих дисках, то есть проходит одинаковые пути на обоих дисках — вариатор работает как прямая передача. Если наклонить оси вращения роликов так, что точка пересечения осей уйдёт в сторону ведомого диска, то по ручью ведущего ролики будут бежать по меньшему радиусу, а по ручью ведомого — по большему, а так как пути они проходят одинаковые по обоим дискам, то на один оборот ведущего придётся меньше одного оборота ведомого — передача будет понижающей. Если наклонить оси в обратную сторону — передача станет повышающей.

Гидротрансформатор (ГТ) (или torque converter в зарубежных источниках) служит для передачи крутящего момента непосредственно от двигателя к элементам автоматической коробки передач и состоит из следующих основных частей:

насосное колесо или насос (pump);

плита блокировки гидротрансформатора (lock-up piston);

турбинное колесо или турбина (turbine);

статор (stator);

обгонная муфта (one-way clutch).

Гидротрансформатор работает по принципу передачи движения через слой жидкости. Степень связи насосного колеса с турбинным можно плавно изменять. Этим занимается автоматика. Минусом такого устройства являются большие потери на перемешивание жидкости (низкий КПД), что не даёт возможности использовать его непосредственно в качестве основного редуктора, а лишь в качестве жидкостной муфты сцепления.

Техническое обслуживание трансмиссии[править | править исходный текст]

Основные признаки неисправности:

пробуксовывание;

• неполное выключение;
• рывки во время движения с места;
• шум в сцеплении во время движения;
• заедание педали;
• подтекание жидкости в соединениях привода сцепления.

Пробуксовывание сцепления может происходить из-за:

• ограничения свободного хода педали вследствие неправильного регулирования или износа фрикционных накладок;
• износ фрикционных накладок ведомого диска.

При этом крутящий момент от двигателя передаётся не полностью, ухудшается разгон автомобиля, замедляется трогание с места, а в случае большого пробуксовывания автомобиль остаётся неподвижным, даже если передача включена и педаль сцепления отпущена.

Чтобы устранить неисправность, надо проверить свободный ход по центру площадки педали: он должен составлять 35-45 мм на автомобилях «Москвич», 26-38 мм на автомобилях ЗАЗ, 26-35 мм на автомобилях ВАЗ и 12-28 мм на автомобиле ГАЗ-24. Свободный ход создаётся прежде всего благодаря зазору между вилкой выключения сцепления и нажимной муфтой выжимного подшипника, то есть идентично перемещению педали вплоть до начала прогиба пружины диафрагмы (на автомобилях ВАЗ и «Москвич») или до начала сжимания витых пружин (ЗАЗ, ГАЗ-24).

На автомобилях, выходящих с завода, устанавливаются аккумуляторные батареи типа 6СТ-44А (необслуживаемые), готовые к действию, т. е. залитые электролитом и заряженные. В связи с тем, что в батарее блоки электродов (пластины) расположены близко ко дну, над пластинами имеется достаточный объем электролита, позволяющий значительно увеличить период между обслуживанием батареи. При нормальном зарядном токе батарея нуждается в доливке дистиллированной воды не чаще одного раза в четыре месяца. Батареи имеют малый ток саморазряда и могут храниться заряженными с залитым электролитом в течение 12 месяцев (с подзарядом через каждые 4„.6 недель).

Рис. 5.5. Аккумуляторная батарея, генератор и их крепление:

1 - шайба;

2 - болт;

3 - шайба;

4 - колпачок;

5 - болт;

6 - натяжная планка;

7 - кронштейн;

8 - шайба;

9 - шайба;

10 - болт;

11 - провод аккумуляторный минусовой;

12 - колпачок;

13 - кронштейн;

14 - втулка;

15 - стартерный провад;

16 - аккумуляторная батарея;

17 - болт;

18 - болт;

19 - шайба;

20 - ремень генератора (2108-3701720-01 или 2108-3701720);

21 - генератор в сборе;

22 – кронштейн

НУЖНО ЛИ ЗАРЯЖАТЬ НОВУЮ АККУМУЛЯТОРНУЮ БАТАРЕЮ?

 В настоящее время все  аккумуляторные батареи выпускаются  в сухозаряженном исполнении. Это  значит, что для приведения такой  батареи в рабочее состояние  достаточно залить электролит  плотностью на 0,02 г/см3 меньше эксплуатационной  для данного климатического пояса  и через 20 минут, в течение которых  происходит пропитка пластин, батарея  готова к эксплуатации.

 Но, если аккумуляторная батарея  простояла в сухом виде более  года, ее нужно залить электролитом  нормальной плотности, затем, не  ранее чем через 20 минут, и не  позже, чем через 2 часа, необходимо  произвести замер плотности электролита. Если плотность снизилась не  более чем на 0,03 г/см3, то батарея  готова к эксплуатации. Если плотность понизилась более чем на 0,03 г/см3, то батарею следует подключить к зарядному устройству и заряжать током равным 0,1 емкости батареи до тех пор, пока не будет бурного выделения газов (кипения) и плотность не поднимется до нормальной (для регионов с умеренным климатом 1,27-1,29 г/см3). После этого аккумулятор можно устанавливать на автомобиль.

КАК УМЕНЬШИТЬ САМОРАЗРЯД АККУМУЛЯТОРНОЙ БАТАРЕИ?

 Саморазряд считается повышенным, если падение емкости батареи  превышает 2% в сутки.

 Причинами повышенного саморазряда  являются:

- утечка тока по поверхности  батареи, смоченной электролитом;

- износ пластин в процессе  эксплуатации;

- загрязнение электролита посторонними  примесями;

- хранение батареи при высоких  температурах.

 Для предупреждения и уменьшения  повышенного саморазряда и утечки  тока необходимо:

- содержать батарею в чистоте, для чего после каждого заряда, а также в случае проливания  электролита на поверхность батареи, каждый раз обязательно протирать  крышку аккумулятора, стенки корпуса  батареи, сначала чистой сухой  ветошью, затем ветошью, смоченной  в 10% растворе нашатырного спирта  или кальцинированной соды. После  чего протереть поверхность ветошью, смоченной водой и насухо вытереть  чистой сухой ветошью;

- не допускать трещин в герметизирующей  мастике, так как через них  электролит проникает на стенки  корпуса и увеличивает самозаряд;

- применять для изготовления  электролита только чистую серную  кислоту и дистиллированную воду. При повышении температуры окружающего  воздуха саморазряд увеличивается, а при температуре электролита 0°С и ниже - практически прекращается.

КАК ПРАВИЛЬНО ХРАНИТЬ АККУМУЛЯТОРНУЮ БАТАРЕЮ?

 Аккумуляторные батареи можно  хранить в сухом виде и приведенными в рабочее состояние. Сухие батареи надо хранить в сухом помещении с температурой от -40 до +60°С в вертикальном положении (пробками вверх). Пробки с уплотнительными прокладками должны быть плотно завернуты, выводы, и перемычки должны быть смазаны тонким слоем консервационной смазки, например, техническим вазелином.