Расчет и построение нагрузочной характеристики двигатель – гидротрансформатор

Нагрузочная характеристика системы ДВС – ГТ представляет собой зависимость крутящего момента на насосном колесе от частоты вращения колеса при различных значениях передаточного отношения гидротрансформатора.
Кривые нагрузочной характеристики рассчитываются по выражению
Mн = g∙λн∙ρ∙Da5∙nт2, (19)
и затем строятся на диаграмме внешней скоростной характеристики двигателя.
Коэффициент момента насосного колеса согласно безразмерной характеристике составляет:
при iгт = 0 λн=6,5·10-6.
при iгт = 0,3 λн=5,5·10-6.
при iгт = 0,6 λн=4,5·10-6.
при iгт = 0,9 λн=2,5·10-6.
Тогда при iгт = 0 при we = 80 c-1 = 764 мин-1
Mн = 9,81 ∙ 6,5·10-6∙ 860 ∙ 0,2175∙ 7642=15,4 Нм
Результаты расчета для остальных значений частоты вращения и передаточных чисел сведены в таблицу.
Таблица 2.2
w, с-1 80 100 200 300 400 500 544
n, мин-1 764,0 955,0 1909,9 2864,9 3819,8 4774,8 5195,0
Мн (iгт = 0) 15,4 24,1 96,3 216,6 385,0 601,6 712,1
Мн (iгт = 0,3) 13,0 20,4 81,4 183,2 325,8 509,0 602,6
Мн (iгт = 0,6) 10,7 16,7 66,6 149,9 266,5 416,5 493,0
Мн (iгт = 0,9) 5,9 9,3 37,0 83,3 148,1 231,4 273,9
На основании данных таблицы построен график (рисунок 2.3).
Рисунок 2.3 - Нагрузочная характеристика гидротрансформатора
2.5.4 Расчет и построение выходной характеристики системы двигатель – гидротрансформатор
Исходными данными для расчета и построения являются точки, характеризующие совместную работу двигателя и гидротрансформатора (точки пересечения нагрузочной характеристики гидротрансформатора и внешней скоростной характеристики двигателя), и соотношения
Mт = Mн ∙ kгтNт = 0,105 ∙ Mт ∙ nтnт = nн ∙ iгт , (20)
где kгт – коэффициент гидротрансформации;
iгт – передаточное число ГТ.
Определяем значения угловой скорости турбинного колеса в точках пересечения кривых крутящего момента на насосном колее и крутящего момента двигателя (по нагрузочной характеристике ГТ):
ωт = ωн ∙ iгт (21)
iгт=0 ωн=300 Н·м ωт = 300 ∙0=0
iгт=0,3 ωн=320 Н·м ωт = 320 ∙0,3=96 с-1
iгт=0,6 ωн=355 Н·м ωт = 355 ∙0,6=213 с-1
iгт=0,9 ωн=455 Н·м ωт = 455 ∙0,3=410 с-1
Определяю значение крутящего момента турбинного колеса по формуле:
Mт = Mн ∙ kгт (22)
Для этого по безразмерной характеритике определяем значение коэффициента трансформации при соответствующих значениях передаточного числа трансформатора:
iгт=0 Kгт=2,1 Mт = Mн ∙ kгт = 210 ∙2,1=504 Н·м
iгт=0,3 Kгт=1,8 Mт = Mн ∙ kгт = 209 ∙1,8=376 Н·м
iгт=0,6 Kгт=1,3 Mт = Mн ∙ kгт = 206 ∙1,3=268 Н·м
iгт=0,9 Kгт=1,0 Mт = Mн ∙ kгт = 191 ∙1=191 Н·м
По найденным значениям угловой скорости и крутящего момента на турбинном колесе построен график.