Насосы объёмные ролико-лопастные и гидромоторы калужского завода «Гидротех» и НТЦ «Доролл»

 © doroll.ru

Особенности ролико-лопастных гидромашин — высокий КПД и надежность, способность развивать большие скорости вращения ротора, обусловленные следующими причинами:

1. Весь объем рабочего тела совершает полезную работу;
2. Минимальное количество вращающихся деталей и практически отсутствует трение между ними;
3. Качество и точность изготовления деталей обеспечивают отсутствие протечек жидкости через щели между ротором с лопастями и корпусом на выход потока, а также через ролики в обратном вращению направлении;
4. В гидромашине отсутствует интенсивное перемешивание рабочего тела — жидкости, на которое могла бы затрачиваться энергия. Практически вся энергия поступающей жидкости затрачивается только на вращение ротора.

НТЦ «DOROLL» разрабатывает и практически производит ролико-лопастные гидромашины (РЛГ) серий РЛГ-V₀ и ГМ-V₀ (единичные образцы) с рабочими объёмами V₀ от 1 см³ • об^-1 до V₀ = 650 см³ • об^-1 6-ого поколения.

Диапазон частот вращения ротора n_max • n^-1_min ≥ 5000 • 0,1^-1 = 50000. Пять базовых образцов с V_0мах = 1, 5, 40, 160, 650 на диапазон мощностей N_max от 0,5 до 250 кВт практически охватывает все промышленные потребности в гидромашинах, т.к. изменением только одного размера по лопастям ротора обеспечивает получение любого рабочего объёма V₀ гидромашины. Это создаёт высочайшую унификацию и значительную экономию при серийном производстве.

 © doroll.ru

Изготовлена и находится в эксплуатации первая установочная партия гаммы таких универсальных (гидронасосов и гидромоторов) гидромашин.

 © doroll.ru

Зависимость относительного крутящего момента на валу гтдромотора при нормальном перепаде давления от частоты вращения ротора.

Для реверса гидромоторов РЛ ГОТ в гидросистеме используются 5-и позиционный четырёхходовой оригинальный (элементарно простой) золотник плоского типа ( в данное время патентуется). Он обеспечивает ГОТ пять функций: движение «вперёд» — свободный выбег (имитирующий включение муфты сцепления в обычной КПП) — гидрообъёмное торможение с аккумулированием этой энергии в гидроаккумуляторе — свободный выбег и переход в движение «назад».

 © doroll.ru

Отечественный высокооборотный ролико-лопастной гидромотор типа ГМ-16 на приводе цепной пилы фирмы «Oregon» (США) сучкорезно-раскряжевочной машины СМ-35. Частота вращения ротора ГМ-16 при пилении n ≈ 10000 об • мин^-1. Передаваемая мощность N ≥ 25 кВт. Для сравнения: Аксиально-поршневой гидромотор фирмы «Volvo» (Швеция) аналогичного привода пилы развивает мощность n_max ≤ 7000 об • мин^-1 и производит распиловку лесоматериалов значительно медленнее, чем быстроходный гидромотор ГМ-16.

Проект перспективной автомобильной трансмиссии на основе принципа «гидромотор-колесо»

Универсальный ролико-лопастной гидравлический привод типа ГОТр/Гидрообъемной трансмисии/-V₀ предназначен для бесступенчатого регулирования частоты вращения приводов трансмиссий как мобильных (тракторов, танков, грузовых автомобилей, вездеходов, амфибий и т. п.), так и стационарных машин различного назначения, транспортёров, приводов лебёдок, вариаторов транспортных передач и др. Привод имеет плавно изменяющееся передаточное число i от ≤1 до ≥200, заменяя в существующих трансмиссиях транспортных средств коробку перемены передач и муфту сцепления, обеспечивая необходимое отсоединение двигателя от движителя.

 © doroll.ru

Принцип действия ГОТр-V₀ и его конструктивная схема.

ГОТр-V₀ может быть выполнен в двух вариантах: с внутренним распределением (ВР) рабочей жидкости (РЖ) и с наружным распределением (НР) РЖ.

 © doroll.ru

 © doroll.ru

Принципиальные схемы ГОТр-V₀ с ВР и НР. Вариатор типа ГОТр может применяться в качестве автомобильной трансмиссии нового поколения, созданной на базе выпускаемых и эксплуатируемых в различных отраслях промышленности гидравлических моторов и насосов ролико-лопастного (роторного) типа мощностью N_max от 0,5 до 700 кВт.

Целесообразно применение ГОТр на транспортных средствах, требующих полной автоматизации управления трансмиссией. Управление всей трансмиссией объединяется и выполняется одним органом (рукояткой или педалью). Микропроцессор согласовывает режимы работы силовой установки и трансмиссии автомобиля. При этом обеспечивается минимальный расход топлива на 100 км пути. Применение ГОТр на автомобилях позволяет реализовать бесступенчатое оптимальное использование нагрузочных характеристик двигателя и легко поддерживать баланс мощности при изменении условий движения. Двигатель с ГОТр будет работать устойчивее с более высокими параметрами приспособляемости и приёмистости. Среднеэксплуатационная топливная экономичность повысится на 7-30%, а содержание токсических компонентов на основных скоростных режимах работы двигателя снизится на 20-25%.

1. Сопоставление ГОТр с существующей широко распространенной механической трансмиссией и механическим вариатором представлено в сравнительной таблице. Можно ожидать, что создание автомобиля с ГОТр в сочетании с рядом других улучшений его узлов и агрегатов позволит получить принципиально новую модель с улучшенными основными характеристиками при примерно том же уровне цены.

Сравнительная таблица существующих серийныхмеханических трансмиссий и трансмиссий нового поколения

Некоторые недостатки механической трансмиссии и механических вариаторов:

1. узкий диапазон передаточного числа i. Трудность получения больших передаточных чисел (i ≥ 10:1);
2. дискретная разгонная характеристика с разрывами силы тяги;
3. худшая приёмистость первичного двигателя с нагружением через коробку перемены передач;
4. невозможность длительной работы на малых «ползучих» скоростях движения;
5. требование обязательного применения муфты сцепления и сложность управления;
6. необходимость в дополнительном механизме заднего хода;
7. низкая долговечность (наличие многих узлов трения, требующих качественной смазки);
8. низкий КПД трансмиссии;
9. отсутствие устройств для предохранения от перегрузок.

Преимущества гидрообъёмного вариатора ГОТр:

1. передача обладает высоким моментом страгивания на стоповом режиме (практически равном 100% от теоретического);
2. малая удельная металлоемкость (порядка 0,3 кг•кВт^-1 против существующих аксиально-поршневых передач с металлоемкостью в 1 кг•кВт^-1);
3. отсутствие в схеме узлов трения «металл — по металлу» и гидравлическая разгрузка всех основных деталей обеспечивает высокую надёжность в эксплуатации и бесшумность в работе. В среднем долговечность возрастает более чем в 10 раз;
4. работа по закрытой схеме питания на небольшом (порядка 1-3 литра) количестве минерального масла не требует отдельной системы охлаждения, так как КПД вариатора достигает величины ≈97%;
5. по сравнению с аксиально-поршневыми гидравлическими машинами трудоёмкость изготовления ролико-лопастного гидровариатора в 2 — 3 раза меньше. К тому же более 95% деталей вариатора могут быть изготовлены на станках с ЧПУ по «безлюдной» технологии;
6. возможность применения принципов подобия для получения типоразмеров с любыми необходимыми мощностными и скоростными параметрами;
7. универсальность, технологичность, простота конструкции, компактность, низкая стоимость изготовления (практически на уровне обычной серийной механической КПП);
8. имеется дополнительная возможность работы навесного и вспомогательного гидрооборудования машины от гидросистемы ГОТр-V₀ (привод винтового движителя, пилы и т. п.);
9. выполняет функции ГИДРОТОРМОЗА, запасая энергию торможения в гидроаккумуляторе, что позволяет решить проблему рекуперации и последующего полезного использования энергии торможения для быстрого разгона автомобиля (машины) и повышения её приёмистости. Это преимущество позволяет не только обеспечить продолжительность работы тормозных колодок или вообще исключить их использование, но и снизить мощность первичного двигателя машины на 20-30% и увеличить его долговечность;
10. в ГОТр-V₀ удобно компонуется простая автоматика, управляющая производительностью насосной части и простое устройство заднего хода (ЗХ);
11. ГОТр-V₀ выполняется в едином блоке, который легко компануется вместо КПП или АКПП, после их демонтажа. Присоединительные размеры ГОТр-V₀ унифицированы с широкораспространёнными КПП и АКПП.

Изготовлен действующий макетно-экспериментальный образец

Возможность производства ГОТр-V₀ и ГОТ-V₀ опирается на уже имеющийся опыт производства подобных машин и расходомеров на ряде предприятий страны (ЗАО НПП «Импульс», г. Химки, Московской области; Ковровском электромеханическом заводе, г. Ковров, Владимирской области; Экспериментальном заводе научного приборостроения, пос. Черноголовка, Московской области и др.). Для начала производства серийных образцов необходимы поэтапные финансовые вложения в размере не менее 400 000 € (экспериментальный и опытный образцы, первая промышленная партия, серийное производство). На каждый из этих этапов требуется не менее 100 000 €.

Хочешь всегда знать и никогда не пропускать лучшие новости о развитии России? У проекта «Сделано у нас» есть Телеграм-канал @sdelanounas_ru. Подпишись, и у тебя всегда будет повод для гордости за Россию.