1. Определение активного диаметра кругов циркуляции.

Расчет активного диаметра кругов циркуляции выполняется для гидротрансформатора и для гидромуфты.

Активный диаметр гидравлического аппарата может быть определен по формуле:

, м; (1)
где - вращающий момент на валу дизеля при номинальном режиме его работы (Нм);

- частота вращения вала дизеля при номинальном режиме его работы, об/мин;

- доля затрат мощности дизеля на вспомогательные нужды тепловоза (из задания);

- энергоемкость гидроаппарата; определяется по характеристикам гидроаппаратов (см. приложения); для гидротрансформатора берется при к.п.д. гидротрансформатора ; для гидромуфт берется при передаточном отношении гидромуфты .

- передаточное отношение повышающего редуктора, связывающего вал дизеля с валом гидроаппаратов.
- к.п.д. повышающего редуктора.

2. Расчет и построение внешней универсальной характеристики гидротрансформатора.

Внешняя универсальная характеристика гидроаппарата представляет собой графическую зависимость величин вращающих моментов на насосном и турбинном колесах и к.п.д. гидроаппарата от частоты вращения турбинного вала при номинальном режиме работы дизеля (), т.е. на максимальной позиции рукоятки контроллера машиниста.

Для расчета воспользуемся приведенными в приложении безразмерными характеристиками (коэффициент трансформации вращающего момента), , . Для пересчета характеристик воспользуемся следующими зависимостями:

Номинальная частота вращения насосного колеса гидротрансформатора:
, об/мин. (2)

Вращающий момент на насосном колесе:
, Нм. (3)

Вращающий момент на турбинном колесе
, Нм. (4)

Частота вращения на турбинном колесе
, об/мин. (5)

К.п.д. гидротрансформатора:
. (6)
Расчет параметров внешней универсальной характеристики гидротрансформаторов целесообразно проводить в табличной форме, аналогично представленной в таблице №3. Шаг первого столбца (передаточное отношение гидротрансформатора принимать равным 0,1 в интервале .

Таблица №3.

3. Расчет и построение внешней универсальной характеристики гидромуфты.

Как известно, гидромуфта не изменяет величину вращающего момента, а следовательно для гидромуфты выполняется соотношение:
(7)
Параметры внешней универсальной характеристики гидромуфты при работе ее в тяговом режиме определяются по следующим зависимостям:
, Нм. (8)

, об/мин. (9)

. (10)
Расчет внешней универсальной характеристики удобно производить в табличной форме, аналогичной таблице №4. Шаг первого столбца (передаточное отношение гидромуфты принимать равным 0, 02 в диапазоне ).

Таблица №4.

4. Расчет и построение частичных универсальных характеристик гидротрансформаторов и гидромуфт.

Частичные универсальные характеристики, как и внешняя представляют собой графические зависимости , и , но рассчитанные для промежуточных позиций рукоятки контроллера машиниста и соответствующих частот вращения насосного вала. Расчеты выполняются для трех режимов работы дизеля: , , .
Для каждого режима работы необходимо использовать следующие соотношения:
, Нм. (11)

, об/мин. (12)

, Нм. (13)

. (14)
Внимание: помните, что для гидромуфты моменты на насосном и турбинном колесах равны, и формулой 14 пользоваться незачем.

Расчет параметров частичных характеристик гидротрансформаторов и гидромуфт целесообразно проводить в табличной форме, аналогичной таблице №5 – для гидротрансформатора и таблице №6 - для гидромуфты. Частоты вращения фр17 (первый столбец таблицы) брать из таблицы №3 для расчета характеристик гидротрансформатора и из таблицы №4 для расчета характеристик гидромуфты.

Таблица №5.

Таблица №6.

По результатам расчета на миллиметровой бумаге, в удобном масштабе строятся универсальные характеристики гидротрансформатора и гидромуфты.