Вискомуфта: устройство, виды, принцип работы
18.06.2019
Среди многообразия узлов и механизмов, составляющих современный автомобиль, есть некоторые, принцип работы которых вызывает интерес.
Одной из таких деталей является вискомуфта. Она предназначена для избирательной передачи крутящего момента путем использования для этого среды с большой степенью вязкости.
Рассмотрим в этом обзоре принцип работы этого узла, его устройство и виды.
Общие сведения
Впервые о подобном устройстве стало известно в 1917 году, но широкое распространение оно тогда не получило. Только в 60-х годах прошлого века, после серии усовершенствований и изменений, вискомуфта прочно вошла в состав основных узлов транспортного средства.
С этого же времени ее стали использовать в межколесных дифференциалах полноприводных автомобилей.
Стоит отличать данный узел от гидротрансформатора и гидромуфты, так как он имеет другой принцип действия. Он основан на передаче крутящего момента посредством специальной вязкой жидкости, закачанной во внутреннюю полость вискомуфты.
Принцип действия и конструкция
Для получения общих сведений о принципе работы вискомуфты, следует ознакомиться с ее конструкцией. Ее детали размещены в едином герметичном корпусе. Он оснащен двумя рядами дисков, закрепленных на ведомом и ведущем валах, которые таким образом жесткой связи между собой не имеют. Эти ряды оснащены отверстиями и выступами, находящимися на небольшом расстоянии друг от друга.
Все это омывается специальной вязкой жидкостью с силиконовыми добавками. Ее состав уникален, он позволяет эффективно работать приводной системе и выдавать нужный крутящий момент.
Во время нормального движения автомобиля с постоянной скоростью, диски вращаются равномерно и вязкая масса между ними не перемешивается. В тот момент, когда возникает разница в угловых скоростях валов, рабочие части вискомуфты начинают увеличивать интенсивность своего вращения. Также возрастает вязкость жидкости. На определенном этапе она увеличивается практически до твердого состояния.
Виды вискомуфт
Существует два типа вискомуфт. Первый оснащен постоянным объемом дилетантной жидкости. Второй умеет изменять объем подаваемого силикона в зависимости от внешнего воздействия.
Устройства первого типа используют во внутренних системах охлаждения транспортных средств и для автоматического включения полноприводных систем самоблокирующихся дифференциалов в трансмиссии.
Чтобы понять полностью ее работу, стоит представить себе автомобиль, движущийся по дороге с хорошим покрытием. Оба колеса его одной из осей имеют одинаковую скорость вращения, так как диски вискомуфты вращаются с одинаковой скоростью. Передаваемый на них крутящий момент является минимальным.
В случае, если авто попадает на участок дороги со скользким покрытием, между угловыми скоростями колес возникает разница. Одна из осей вискомуфты начинает вращаться быстрее, вязкость ее жидкости повышается и ось второго колеса получает значительную долю крутящего момента.
Это способствует вступлению его в работу и перераспределению нагрузок по осям.
Стоит заметить, что такое устройство не может полностью заменить дифференциал, жестко перераспределяющий крутящий момент по осям.
Многие современные кроссоверы оснащены подобным механизмом. Жидкостная муфта помогает подключать второй мост или одну из осей во время передвижения по скользкой или мокрой дороге.
Большая часть таких устройств на полноприводных машинах трудится в предстартовом режиме, когда 10-15% крутящего момента постоянно передается на одно из ведомых колес. Это позволяет сократить время реакции вискомуфты на изменение скорости вращения одной из осей.
Преимущества и недостатки жидкостных муфт
Как уже говорилось выше раньше вискомуфты применялись в системах охлаждения двигателей. Их устанавливали на вентиляторы, скорость вращения которых таким образом изменялась при росте оборотов двигателя.
Эффективность работы вентилятора с таким приводом падала при снижении оборотов мотора.
В пробках он вообще не включался, что могло привести к перегреву двигателя.
Поэтому последнее время жидкостные муфты применяют только для автоматического подключения полного привода. Этому способствует ряд преимуществ данной конструкции. К ним относятся низкая цена, практичность и универсальность.
Имеются у данного узла и свои недостатки. Главным из них является не ремонтопригодность таких муфт. Они имеют свой ресурс, по истечении которого, старое устройство просто меняют на новое.
Вторым минусом является отсутствие возможности контроля за временем срабатывания вискомуфты при подключении полного привода. Эффективность его работы тоже оставляет желать лучшего.
Самое главное, что вискомуфты не могут работать долго и выдерживать большие нагрузки. При перегреве, они быстро выходят из строя.
Поэтому нельзя представить себе большой внедорожник, оснащенный вискомуфтой. Она – удел легковушек и паркетников.
принцип работы, как проверить, снять и заменить,
В автомобильных системах для передачи крутящего момента используются вращающиеся вискомуфты с чередующимися перфорированными пластинами, заполненные вязкими жидкостями.
Оригинальная идея и разработка автоматических сцеплений в системах передачи транспортных средств принадлежит Тони Ролту.
Конструкций компонента предусмотрено большое количество внутренних пластин, расположенных с возможностью перемещения по ведущем валу, и множество внешних пластин, закрепленных на ведомом валу с заданными интервалами. Компоненты объединены друг с другом попеременно и размещены в корпусе, который заполнен вязкой рабочей жидкостью для передачи крутящего момента. При такой компоновке сила сдвига, то есть крутящий момент, генерируется в указанных группах пластин из-за разности оборотов между ведущим валом и ведомым валом, чтобы передавать крутящий момент на ведомый вал.
Что это такое?
Вискомуфта BMW
Вискомуфта — компонент привода, который передает мощность и вращающий момент от центрального приводного вала на передний дифференциал и колеса. Внутри муфты находится дилатантная жидкость, которая затвердевает при воздействии силы сдвига, возникающей при вращении входных и выходных валов с разной скоростью.
Входной вал соединен с задними колесами. Выходной вал соединен с передними колесами. Когда передние и задние колеса вращаются на разных оборотах (со скоростью более 6%), сдвиговая сила повышает температуру и вязкость дилатанта внутри вискомуфты.
Жидкость становится твердой и сцепляет пластины внутри устройства, в результате чего мощность передается от центрального приводного вала (двигателя) к переднему дифференциалу (передние колеса). Когда передние и задние колеса вновь начинают вращаться с относительно одинаковыми оборотами, жидкость «деактивируется», становится менее вязкой и более жидкой, в результате чего управление устройством переключается на ведущие колеса.
Устройство и принцип работы
Вискомуфта автомобиля
Конструкция состоит из чередующихся круглых пластин, которые имеют вставки или перфорации. Пластины монтируются в герметичном барабане и расположены очень близко друг к другу. Барабан заполнен силиконом или дилатантной жидкостью. Когда два набора пластин вращаются в унисон, жидкость остается прохладной и находится в жидком состоянии.
Когда пластины начинают вращаться с разными скоростями, эффект сдвига лапок или перфораций на флюиде заставляет жидкость нагреться и затвердеть. Силикон при нагревании превращается в почти твердое тело, вязкость дилатантов также быстро увеличивается при разнице крутящего момента. Жидкость в затвердевающем состоянии «склеивает» пластины вместе и передает мощность от одного набора к другому. Размер вкладок или перфораций на пластинах, а также количество используемых пластин и вид жидкости определяют силу и время старта механической передачи.
Вискомуфта вентилятора,
Где применяют вискомуфты?
Вискомуфты используются в качестве центрального дифференциала в некоторых автомобилях с системой полного привода (4WD), таких как Toyota Celica GT-Four, а также в качестве дифференциала дифференциала скольжения (LSD) на задних мостах. Данные приборы предлагают более дешевый способ внедрения полного привода, нежели дифференциалы Torsen с механическим переключением, используемые Audi.
Вискомуфта на Rolls Royce & Bentley
Volvo, Subaru, Land Rover, Vauxhall/Opel и многие другие бренды использовали вискомуфты в своих приводах на начальных этапах развития. В настоящее время они заменяются электронными устройствами.
Плюсы и минусы вискомуфты
Преимущества:
- Малое количество движущихся частей — меньше вероятность поломки и более высокая надежность.
- Скорость силовой установки напрямую не связана с условиями приводного вала (например, силовая установка может продолжать работать без остановки, даже если трансмиссия остановлена).
- Имеет потенциал для временного увеличения выходного крутящего момента.
- Эффективные передаточные числа можно легко изменить, изменив диаметр сопла по принципу Бернулли.
Вискомуфта на Kia Sorento
Недостатки:
- Между двумя валами всегда имеется некоторое скольжение, что приводит к снижению эффективности.
- Ограниченность применения.
- Сложнее проектирования и производства.
Зачем нужна и какую жидкость заливают в вискомуфту?
Жидкость в компонент привода закачивается с помощью силовой установки. Затем под давлением направляется на приводной вал. Создаваемое давление в жидкости приводит к перемещению приводного вала. В настоящее время в качестве гидравлической жидкости или рабочей жидкости для флюидных муфт использовались органополисилоксановые масла, такие как диметилполисилоксан или метилфенилполисилоксан. Диметилполисилоксан (также называемый диметилсиликоновым маслом) обладает высоким индексом вязкости и широко применяется, но с трудом поддерживаем устойчивую способность передачи крутящего момента в течение длительного периода в тяжелых рабочих условиях и при высокой температуре. В основном это связано с низкой термической стабильностью этой жидкости.
Вискомуфта на Landcruiser
Поскольку условия эксплуатации становятся все более серьезными, оптимально отдавать предпочтение силиконовому маслу с улучшенной термической стабильностью, которое составляет 75% диметилсиликона.
Чтобы предотвратить окисление или гелеобразование, к органополисилоксановому маслу добавляют антиоксиданты (октаноат железа, производные фениламина или производные ферроцена).
Как проверить вискомуфту?
Вискомуфта может выйти из строя двумя основными способами: полностью отключиться, или оставаться постоянно включенной (иногда только при более высоких рабочих темпах). Потери жидкости, вызванная утечкой уплотнений, являются наиболее вероятной причиной полного отказа вискомуфты. Постоянная работа компонента говорит о более сложных повреждения и может стать причиной дорогостоящего ремонта. Это может привести к разрушению всего привода, включая дорогостоящую трансмиссию.
Основные причины нетипичной работы вискомуфты:
- Шины разного размера и различной степени износа;
- Утечка силиконовой жидкости, отсоединение муфты вентилятора.
- Естественный износ при агрессивных условиях эксплуатации и высоких рабочих температурах.
- Наличие приводного механизма, который неправильно выровнен.
- Биметаллический датчик теряет свои свойства из-за поверхностного окисления, заставляя муфту застревать.
- Неисправность подшипника.
Что проверить вискомуфту, необходимо установить задние колеса на стойку для испытаний на разрыв в сервисном центре. Если вы переключитесь на G-шестеренку, передние колеса должны вывести автомобиль из испытательного стенда, как только двигатель слегка опустится выше холостого хода. Если передние колеса не могут этого сделать, вязкая муфта должна быть заменена.
Замена вискомуфты
Необходимые инструменты:
- Фронтальные монтажные кронштейны: 17-миллиметровый гаечный ключ и храповик с расширением.
- Корпус: ключ на 13 мм с удлинителем.
- Соединения: шестигранная или 8-миллиметровая розетка с удлинителем и храповым механизмом.
- Приводной вал: два открытых ключа на 13 мм (иногда только 12 мм для гаек).
Процедура замены:
- Отсоедините шланг и промойте его под корпусом вискомуфты.
- Поднимите переднюю часть автомобиля с помощью домкрата.
- a. Запишите и отметьте выравнивание карданного вала передним дифференциалом, чтобы вы могли поместить тот же болт через те же отверстия каждого блока при повторной сборке. Это уменьшит шансы на то, что вы нарушите балансировку карданного вала при повторной сборке.
3.b. Открутите четыре передних болта, удерживающих карданный вал, с помощью торцевого ключа на 13 мм. В качестве альтернативы можно использовать 1/2-дюймовый ключ с открытым торцом.
- Ослабьте болты, удерживающие передний дифференциал, чтобы его можно было сдвинуть. Ослабьте два болта в верхней задней части диффузора, которые поддерживают его сверху, на перевернутой панели «U». Не удаляйте их. Вытащите три крепежных болта здесь, один спереди, два сзади. Поместите домкрат под дифференциал, и в этот момент удалите все болты и крепления.
- Сдвиньте передний диффузор вперед так, чтобы приводной вал отсоединился от переднего дифференциала. Сдвиньте карданный вал в сторону.
- Удалите масло с передней диффузии через отверстие для слива масла. Утилизируйте его. Перед тем, как вы удалите пробку слива масла, убедитесь, что вы можете удалить пробку для заливки масла.
- Снимите 13-миллиметровые болты, удерживающие заднюю половину переднего дифференциала на автомобиле, а затем вытащите заднюю треть дифференциала. Также удалите 14мм болты и две маленькие медные шайбы рядом с верхней частью, которая соединяет шланг для вентиляционного отверстия для диффузора.
Вытащите три крепежных болта здесь, один спереди, два сзади. Поместите домкрат под дифференциал, и в этот момент удалите все болты и крепления.Затем раздвиньте заднюю часть диффузора так, чтобы она была более или менее горизонтальной. Ваш домкрат должен находиться на корпусе с основным диффузором, а не на корпусе вискомуфты.
- Вытяните вискомуфту и замените ее, стараясь заново установить маленькую металлическую шайбу. Никаких специальных инструментов или измерений не требуется.
- Верните компоненты на место, но задвиньте передний дифференциал вниз так, чтобы правильно установить его относительно задней передачи. При завинчивании карданного вала замените 4 гайки на заводские новые.
- Заправьте передний дифференциал трансмиссионным маслом с использованием заводской вязкости.
Никаких специальных инструментов или измерений не требуется.Замена подшипника вискомуфты
Чтобы определить, нужна ли замена подшипника, снимите вспомогательный ремень. Поверните вентилятор. Если вискомуфта смещается, замените только прокладку. Если шкив движется, то подшипник пора менять.
Чтобы удалить подшипник, сначала удалите вискомуфту. После удаления компоненты вы увидите переднее кольцо. Снимите его. Поместите одну шайбу на 5-дюймовый болт и сдвиньте ее в заднюю часть подшипника. Поместите трубную муфту на другую сторону. Поместите фланец над муфтой с приподнятой частью внутри. Убедитесь, что гнездо, которое вы используете на гайке, поместится внутри.
Поместите одну шайбу на болт, за которым следует гнездо. Затем наденьте небольшой шайбу и гайку.
Если болт идет криво, остановитесь и поправьте его. Прикрепите болт и начните затягивать. Гнездо подшипника будет забито. Очистите его как можно лучше. Теперь поставьте 4-дюймовый болт в заднюю часть нового подшипника, за которым следует шайба. Наденьте гайку и слегка прижмите ее. Убедитесь, что она обращена в правильном направлении. Нагрейте корпус. Без подшипника он будет быстро нагреваться. Наденьте кожаные перчатки. Вставьте подшипник в паз.
Электровентилятор вместо вискомуфты. Стоит ли?
Электровентилятор — это термостатический вентилятор охлаждения двигателя, который может свободно вращаться при низких температурах, когда охлаждение не требуется, что позволяет двигателю прогреваться быстрее, снимая ненужную нагрузку на двигатель. По мере увеличения температуры муфта сцепляется так, что вентилятор приводится в действие мощностью двигателя и перемещает воздух для охлаждения двигателя.
Электронно-управляемый вентилятора представляет собой устройство, в котором выходной привод на вентилятор управляется электронным перемещением вязкой жидкости из резервуара для жидкости в рабочую камеру муфты во время штатной работы. Радиально сбалансированный клапанный диск, соединенный с пружиной, регулирует относительное перемещение вязкой текучей среды из резервуара для текучей среды в рабочую камеру путем герметичного сцепления и отсоединения заполняющего отверстия. Пластина сцепления, крышка и корпус вместе с функциями, отливаются до требуемого размера и формы, что позволяет легче и точнее изготавливать электровентиляторы в сравнении с традиционными конструкциями вискомуфты.
Механические вентиляторы наиболее распространены в грузовиках и внедорожниках, а также в некоторых полноприводных автомобилях. Это легче сделать, потому что двигатель установлен в продольном направлении, а компоненты дополнительного ремня установлены на радиатор. Вентилятор устанавливается на шкив коленчатого вала или один из вспомогательных шкивов (например, шкив водяного насоса) и будет вращаться между радиатором и двигателем, вытягивая воздух через радиатор и продувая его над двигателем.
Напротив, в переднеприводном транспортном средстве двигатель обычно устанавливается сбоку от коленчатого вала и всеми основными вспомогательными валами, параллельными передней оси, приводить в движение трансмиссию. Вентилятор, механически смонтированный на вспомогательном шкиве, будет располагаться сбоку и не будет обращен к радиатору. Вот почему вентиляторы с электрическим двигателем используются практически повсеместно в автомобилях с передним приводом. Преобразование механической энергии в электричество и обратно к механической вращательной мощности с двигателем вентилятора менее эффективно, чем прямое механическое соединение, но это более чем компенсируется большим контролем электрического вентилятора с помощью электронных термостатических регуляторов, которые могут полностью отключить вентилятор когда температура двигателя ниже заданного значения
Не пропусти самое интересное!
Подписывайтесь на нас в Вконтакте!
ru.stellox > Вискомуфты вентилятора
При работе двигатель внутреннего сгорания автомобиля нагревается до высоких температур.
На поддержание нормальной рабочей температуры двигателя (в пределах 80-90 градусов), а также на обеспечение более быстрого прогрева двигателя, направлена работа системы охлаждения. Именно система охлаждения позволяет двигателю работать на максимальной мощности и продлевает срок его службы, а потому для любого современного грузового или легкового автомобиля ее исправность – залог работы бесперебойной работы двигателя в любых, в особенности сложных, дорожных условиях.
Конструкция системы охлаждения
Для того, чтобы система охлаждения работала исправно, необходима исправная работа всех ее элементов. К элементам системы охлаждения относятся рубашки охлаждения блока и головки блока цилиндров, центробежный насос, термостат, вентилятор, радиатор с расширительным бачком, соединительные патрубки и шланги.
Один из самых важных элементов системы охлаждения – вентилятор, который увеличивает скорость проходящего через радиатор воздух. С точки зрения конструкции вентиляторы, устанавливаемые на современных автомобилях, могут быть четырех- и шестилопастными. Вентилятор может работать постоянно. Электровентилятор включается для охлаждения двигателя только тогда, когда температура достигает ста градусов. Скорость вращения вентилятора снижается при низкой температуре, с увеличением температуры будет увеличивается и скорость работы вентилятора. Вентилятором обеспечивается воздушное охлаждение деталей двигателя, которое обеспечивает более быстрый прогрев двигателя.
Работа вискомуфт вентилятора
Вискомуфты вентилятора напрямую влияют на изменение работы вентилятора, режим которой может быть разной и зависит от степени нагрева двигателя и температуры окружающей среды.
Принцип работы вискомуфт вентилятора прост: при прогреве двигателя возрастает давление жидкости и вискомуфта передает крутящий момент от двигателя к вентилятору. С увеличением давление увеличиваются и обороты вентилятора, и таким образом регулируется его работа.
На то, что неисправности в работе вентилятора могут быть связаны с неисправностью вискомуфт вентилятора, может указывать перегрев двигателя, когда скорость потока воздуха снижается. В этом случае необходимо провести диагностику системы охлаждения и заменить вискомуфты. Возможно также осуществить блокировку вискомуфт вентилятора, однако это может использоваться только в качестве временной меры по устранению неисправностей. Свою работоспособность такая муфта может сохранять в некоторых моделях автомобиля лишь до 300 километров пробега.
Проверка исправности вискомуфт вентилятора
Для того, чтобы проверить, исправны ли вискомуфты вентилятора, необходимо проверить уровень масла. При минимальной и максимальной температуре двигателя и при отсутствии вращения вентилятора масло будет находиться на рабочей поверхности вискомуфт вентилятора и обеспечивать максимальное трение между этими поверхностями. При этом для того, чтобы повернуть крыльчатку вентилятора, необходимо приложить значительное усилие.
Для того, что проверить исправность вискомуфт вентилятора, можно использовать бумажную трубку. С ее помощью можно предпринять попытку остановить работающую крыльчатку вентилятора. При высокой степени нагрева двигателя сделать это будет невозможно, что свидетельствует об исправной работе вискомуфт вентилятора.
Детали системы охлаждения Stellox
Детали системы охлаждения Stellox отлично зарекомендовали себя в работе, обеспечивая оптимальную температуру работы двигателя и не допуская его перегрева. Именно по этой причине они пользуются широким спросом среди автовладельцев. В ассортименте торговой марки Stellox представлены различные детали системы охлаждения, в том числе и вискомуфты вентилятора.
Очевидное достоинство, которым обладают запчасти торговой марки Stellox, — это прежде всего их универсальность. Они могут быть установлены практически на всех моделях автомобилей иностранного производства. В ассортименте Stellox представлено огромное количество наименований как для легковых, так и грузовых автомобилей различных марок, что позволяет выбрать все необходимое для ремонта автомобиля.
Помимо универсальности, высокого качества и надежности, запчасти Stellox сопровождает сервис высокого уровня. Наши клиенты могут не только уточнить интересующую информацию у дилеров Stellox, но и воспользоваться выгодными по многим позициям Партнерскими программами. Предлагая вам максимально выгодные цены на запчасти торговой марки Strellox, мы предоставляем гарантию и обеспечиваем гарантийное обслуживание наших покупателей.
Термомуфта вентилятора принцип работы
Вязкостная муфта в системе охлаждения двигателя автомобиля применяется в качестве альтернативы электрическому вентилятору. Рассмотрим, как работает вискомуфта вентилятора, ее устройство, возможные неисправности, преимущества и недостатки.
Роль в системе охлаждения ДВС
Вентилятор с вискомуфтой устанавливается на автомобили с продольным расположением двигателя (обычно это полноприводные и заднеприводные модели). При такой компоновке шкив вентилятора радиатора целесообразней всего соединить со шкивом водяной помпы. Как известно, вращение водяной помпе передается сервисным ремнем от шкива коленчатого вала.
Недостаток такой конструкции в том, что скорость вращения крыльчатки вентилятора всегда будет пропорциональна оборотам коленчатого вала. Подобное устройство приведет к тому, что на высоких оборотах в условиях холодного воздуха двигатель будет чрезмерно охлаждаться, что снизит его КПД. К тому же постоянное соединение крыльчатки и шкива коленчатого вала увеличит механические потери на трение, что будет отнимать мощность и повышать расход топлива.
Вискомуфта вентилятора позволяет регулировать скорость вращения крыльчатки в зависимости от температуры двигателя.
Устройство
Разница в конструкции вискомуфт вентилятора Toyota, BMW, Mercedes, Audi. минимальна, так как все они устроены и работают по единому принципу.
Вал с соединительным фланцем крепится к приводу помпы охлаждения, поэтому его скорость вращения всегда пропорциональна оборотам коленчатого вала. К валу, в свою очередь, крепится приводной шкив, который вращается в рабочей камере. Рабочая и резервная камеры разделены пластинами. Переход между камерами возможен только через впускные клапаны и возвратные каналы. Изначально резервная камера заполнена специальным силиконовым маслом. Приводной шкив, или диск, как его еще называют, имеет по окружности косые зубья, которые при вращении позволяют выгонять масло обратно в резервную камеру. Поверхность приводных дисков, как и делительных пластин, имеет специальные ребра, которые превращают рабочую камеру в своеобразную сеть лабиринтов, по которым циркулирует силиконовое масло.
Корпус муфты, к которому и крепится крыльчатка вентилятора, соединяется с валом (ротором вискомуфты) посредством обычного шарикового подшипника. Впускные клапаны соединены с биметаллической пластиной, которая располагается в передней части корпуса вискомуфты. При нагреве пластина расширяется, что приводит к увеличению пропускного сечения клапанов.
Свойства силиконового масла
Основная особенность силиконовой жидкости, использующейся в вискомуфтах вентиляторов, – термостойкость и вязкостная стабильность. С изменением температуры масло лишь незначительно изменяет свою вязкость.
В работе вискомуфты силиконовое масло исполняет роль связывающего вещества, позволяющего создать между приводным диском и разделительными пластинами, соединенными с корпусом, трение. Несмотря на то что между корпусом и приводным шкивом всегда будет некоторая степень проскальзывания, созданного коэффициента сцепления достаточно для зацепления корпуса муфты с приводным валом.
В некоторых источниках указывается, что с повышением температуры масло расширяется, что и провоцирует вязкостное зацепление приводного диска с корпусом вискомуфты. Подобное понимание принципа работы вискомуфты вентилятора охлаждения является ложным и возникло, скорее всего, из-за сравнения вискомуфты вентилятора с вязкостными муфтами раздаточных коробок полноприводных автомобилей. В вискомуфтах дифференциалов используется дилатантная жидкость, вязкость которой сильно зависит от скорости деформации сдвига.
Принцип работы
Когда рабочая камера не заполнена маслом, приводной диск свободно вращается в рабочей камере. Небольшое количество масла все же присутствует, но коэффициент сцепления приводного шкива с корпусом вискомуфты минимален, поэтому с повышением оборотов двигателя скорость вращения крыльчатки не увеличивается.
Процесс прогрева двигателя и увеличения температуры тосола в радиаторе сопровождается нагревом биметаллической пластины. Нагреваясь, пластина расширяется, что приводит к открытию впускного клапана и увеличению количества рабочей жидкости, проникающей из резервной в рабочую камеру. Возникающее между приводным диском и разделительными пластинами трение приводит к увеличению скорости вращения корпуса и крыльчатки вентилятора.
Когда двигатель нуждается в максимальном охлаждении, биметаллическая пластина изогнута настолько, чтобы обеспечить максимальное проходное сечение впускных клапанов. В таком случае разница частоты вращения вала и корпуса вискомуфты минимальна, поэтому повышение оборотов коленчатого вала приводит к практически равнозначному увеличению скорости вращения крыльчатки вентилятора.
Снижение температуры набегающего воздуха приводит к постепенному возврату биметаллической пластины в исходное положение. Соответственно, уменьшается проходное сечение впускных клапанов, жидкость перегоняется в резервную полость. Уменьшение коэффициента сцепления приводит к увеличению разницы частоты вращения приводного вала вискомуфты и корпуса – крыльчатка вентилятора замедляется.
Работа вискомуфты Toyota на примере конкретных температурных режимов
Устройство вискомуфт вентиляторов Toyota предполагает наличие двух рабочих камер (в первых вариантах конструкции была только одна камера).
- Биметаллическая пластина в «холодном» состоянии.
- Пластина разогрета теплым воздухом, открыт впускной клапан передней камеры.
- Коэффициент температурного расширения соответствует максимальному режиму охлаждения. Открыт клапан задней камеры.
Почему вискомуфта вращается на холодную
Многие владельцы автомобилей с механическим приводом вентилятора системы охлаждения, скорее всего, замечали, что после запуска холодного двигателя вентилятор крутится с большой скоростью. Спустя некоторое время после прогрева двигателя, количество оборотов крыльчатки уменьшается, поэтому может показаться, что подобное явление идет в разрез с описанным выше принципом работы вискомуфты вентилятора. Такой эффект возникает из-за того, что во время простоя масло самотеком стекает в нижнюю рабочую камеру, поэтому сразу после запуска крыльчатка и корпус вискомуфты будут вращаться до того времени, пока масло перекачается обратно в резервную секцию.
Преимущества
Обороты крыльчатки подстраиваются под фактический температурный режим двигателя, что позволяет:
- уменьшить расход топлива;
- снизить уровень шума;
- уменьшить потери мощности.
Установка вискомуфты в системе охлаждения позволяет уменьшить нагрузку на генератор и снизить себестоимость авто, исключив затраты на электропривод крыльчатки, проводку.
Недостатки
Многие сетуют на ненадежность вискомуфты, забывая, что система с электровентилятором также периодически нуждается в ремонте. Наиболее распространенная поломка – утечка рабочей жидкости. Несмотря на то что большинство муфт вязкостного типа неразборные, существуют проверенные технологии восстановления работоспособности системы. В случае износа поддается восстановлению и подшипник. Именно поэтому важно знать способы проверки и ремонта вискумуфты вентилятора радиатора.
Как устроена муфта вентилятора Toyota и каков ее принцип действия? Поскольку эта тема все еще вызывает порой вопросы, попробуем разобраться.
Вентилятор с ременным приводом, обычно совмещенный с насосом охлаждающей жидкости, традиционно устанавливались на большинство моделей с продольным расположением силового агрегата. Если бы крыльчатка вентилятора жестко соединялась с приводным шкивом, то частота его вращения была прямо пропорциональна оборотам коленчатого вала – такое охлаждение было бы чрезмерно эффективно, особенно на больших оборотах и при низкой температуре за бортом. Поэтому, для регулировки интенсивности потока воздуха, проходящего через радиатор, между шкивом и крыльчаткой устанавливается вязкостная муфта.
При низкой температуре скорость вращения вентилятора минимальна, что позволяет двигателю быстрее прогреваться и заодно снижает шум от крыльчатки. По мере роста температуры обороты вентилятора также будут нарастать.
Ротор муфты жестко крепится на шкиве насоса охлаждающей жидкости. По окружности диска ротора нарезаны косые зубья, которые выполняют роль насоса для перекачки масла. Корпус муфты в сборе (корпус подшипника и передняя крышка) вращается вокруг ротора на подшипнике.
С обеих сторон ротора установлены пластины, отделяющие рабочие камеры от резервуаров. Передняя (с впускными каналами A и B и возвратным каналом) закреплена на крышке ротора, задняя (с возвратным каналом) – на корпусе подшипника.
1 – биметаллическая пружина, 2 – биметаллическая пластина, 3 – впускной канал B, 4 – впускной канал A, 5 – передняя камера, 6 – возвратный канал, 7 – возвратный канал, 8 – задняя камера,
9 – передний резервуар, 10 – зубья ротора, 11 – корпус подшипника, 12 – вал ротора, 13 – корпус подшипника, 14 – задний резервуар, 15 – задняя делительная пластина, 16 – ротор, 17 – передняя делительная пластина, 18 – передняя крышка.
Рабочие камеры представляют собой «лабиринты», образованные ребрами на роторе и на делительных пластинах. Момент передается от ротора к корпусу за счет «внутреннего трения» в силиконовом масле.
Биметаллическая пружина, установленная с внешней стороны корпуса муфты, перемещает пластину, открывая и закрывая впускные каналы и регулируя перетекание масла в зависимости от температуры воздуха.
1. Холодный воздух.
При вращении ротора его зубья через возвратные каналы «откачивают» в передний резервуар масло из обоих камер и заднего резервуара. В результате его количество в камерах падает, передача усилия через жидкость уменьшается и частота вращения вентилятора становится значительно ниже частоты вращения ведущего ротора.
2. Теплый воздух.
Под действием центробежной силы масло из переднего резервуара вытесняется в переднюю камеру через открывшийся впускной канал A. «Вязкое трение» между ротором и передней пластиной возрастает, а разница в частоте вращения уменьшается.
3. Горячий воздух.
Открываются оба впускных канала, после чего масло поступает в обе рабочих камеры. Объем жидкости в них и «трение» максимальны, так что максимальна и передача вращения через муфту.
Примечание. Поскольку управление оборотами происходит за счет изменения объема силиконового масла в полостях муфты, то его утечка неизбежно ведет к снижению скорости вращения вентилятора и возможному перегреву двигателя.
Часть муфт ранней конструкции не имела заднего резервуара. Поскольку после остановки двигателя масло стекает в нижнюю часть муфты, то здесь его уровень в камерах значительно увеличивался и сразу после запуска двигателя, когда «трение» между ротором и пластинами достаточно велико, частота вращения вентилятора нарастала слишком сильно. При наличии заднего резервуара уровень жидкости в камерах на заглушенном двигателе оказывается ниже, а после запуска падает быстрее – в результате снижается уровень шума от вентилятора.
Евгений, Москва
© Легион-Автодата
Работа многих изделий основывается на использовании, порой неожиданным образом, самых разных свойств привычных нам веществ. Примером этого может служить вискомуфта – специальное устройство, предназначенное для избирательной передачи, зависящей от внешних условий, крутящего момента. У таких изделий принцип работы основан на изменении вязкости залитой в него жидкости. Нельзя сказать, что они применяются чрезвычайно широко, например как МКПП, но и обойти стороной их использование было бы неправильно.
Принцип действия вискомуфты
Внешний вид вискомуфты и ее принцип работы позволит понять приведенный рисунок.
Пространство внутри корпуса заполнено вязкой жидкостью, чаще всего изготовленной на основе силикона.
Отличительными особенностями этой жидкости, позволяющими использовать ее для работы в составе вискомуфты, являются:
- увеличение вязкости, сгущение при интенсивном перемешивании;
- значительный коэффициент расширения при нагреве.
Когда движение автомобиля происходит равномерно, диски вращаются с равной скоростью и жидкость между дисками не перемешивается. При появлении различий в скорости вращения валов (ведомого и ведущего), также начинает различаться скорость вращения дисков, из-за чего вязкость жидкости возрастает и она работает на передачу крутящего момента к ведомому валу от ведущего.
При значительной разности скоростей вращения дисков, вязкость жидкости возрастает настолько, что вискомуфта блокируется и приобретает свойства, характерные для твердого тела. Дополнительную информацию о том, как работает вискомуфта, поможет получить из видео
Как работает вискомуфта в трансмиссии?
Одно из основных применений вискомуфты – в системе полного привода и трансмиссии вообще. Как это выглядит – поясняет рисунок
Устройство полного привода с использованием вискомуфты основано на том, что задний мост подключается только при необходимости. В обычных условиях такой автомобиль является переднеприводным, но когда возникает разница в угловых скоростях вращения колес разных мостов, срабатывает вискомуфта, и момент начинает распределяться между различными мостами.
Фактически, это получается самоблокирующийся автоматический межосевой дифференциал. В такой ситуации, когда начинают пробуксовывать колеса, водителю не нужно предпринимать никакие действия. Однако стоит иметь в виду, что подобный подключаемый полный привод имеет ограниченное применение. Он хорошо работает на плохой дороге, при гололеде, в городе, но не подходит для настоящего бездорожья.
Причиной этого является запаздывание срабатывания вискомуфты при постоянной смене сцепления колес с покрытием, ее перегрев, и, в конце концов, выход из строя. Кроме обеспечения полного привода, подобное устройство может быть использовано для разгрузки колеса при прохождении поворотов. Понять, как происходит подобное, поможет рисунок
Учитывая такую ответственную роль, которую играет вискомуфта в безопасности движения, а также что она работает в системе полного привода, зачастую требуется проверить ее текущее состояние и работоспособность. Какие для этого необходимо предпринять действия, а также дополнительную информацию о подобных изделиях вы получите из видео
Как работает вискомуфта вентилятора охлаждения?
Кроме полного привода известны и другие варианты применения вискомуфты – вентилятор радиатора охлаждения может служить одним из таких примеров. Работа подобного устройства, наверное, не требует особого пояснения. В тех случаях, когда термостат пускает по большому кругу охлаждающую жидкость (ОЖ), она поступает в радиатор, и тогда же должно быть обеспечено включение вентилятора охлаждения. В другое время он должен быть выключен.
Добиться такого режима работы помогает вискомуфта вентилятора. Ее устройство похоже на приведенное выше, только корпус имеет дополнительные емкости для жидкости и оснащен клапаном, обеспечивающим перетекание жидкости. Все это показано на рисунке.
Когда двигатель холодный, вращающиеся диски выдавливают жидкость через открытый клапан в резервную емкость. Сцепление между дисками плохое, и вискомуфта работает с сильным проскальзыванием, обдува радиатора нет, и мотор прогревается. Когда термостат направляет ОЖ в радиатор для охлаждения, он нагревается, теплый воздух от него попадает на биметаллическую пластину, расположенную впереди на корпусе вискомуфты, она выгибается, и вследствие этого перекрывается отверстие клапана.
Жидкости больше некуда уходить, и она остается между дисками, ее вязкость увеличивается, проскальзывание уменьшается, крыльчатка вентилятора блокируется на валу, и поток воздуха поступает на радиатор для его охлаждения. Это приводит к снижению температуры ОЖ, соответственно снижается температура воздуха, поступающего на биметаллическую пластину, она возвращается в исходное положение, открывается клапан, и жидкость выдавливается в резервную камеру.
вы получите дополнительную информацию о работе такой системы.
Что же касается возможности проверить работу вискомуфты вентилятора, то здесь помощь окажет следующее видео
Эта процедура достаточно простая и понятная. Надо только отметить, что разборку вискомуфты не проводят, в случае если она неисправна, то подлежит только замене.
В работе вискомуфты используется такая характеристика жидкости, как вязкость. Благодаря ее изменению становится возможным реализовать различные режимы работы устройств, зависящие от внешних характеристик. Речь может идти как о создании полного привода, так и об охлаждении радиатора.
Что входит в ремонт вискомуфты
Среди бесчисленного количества узлов и компонентов, составляющих сложный механизм автомобиля, особый интерес представляет вискомуфта. О принципе работы и специфике ремонта элемента, обеспечивающего избирательную передачу, а также прямое воздействие на крутящий момент – далее в нашем обзоре.
Что такое вискомуфта
Это одна из наиболее важных деталей автомобиля, скрывающая в своем герметичном корпусе чередующиеся перфорированные диски с вязким силиконом. Первый ряд этих дисков контактирует с ведомым валом, следующий – с ведущим с определенным интервалом. Все элементы конструкции связаны между собой и равномерно помещены в корпусе, а специальная жидкость с силиконовыми добавками способствует качественному воздействию на передачу крутящего момента.
Уникальной способностью вискомуфта обязана свойствам этой жидкости, получающей повышенную вязкость вследствие активного перемешивания, что происходит при нагреве системы. То есть, при равномерном движении автомобиля на одной скорости диски будут вращаться стабильно, не смешивая масляную основу между ними. При возрастании разницы в движении валов изменится и интенсивность вращения рабочих элементов. С увеличением вязкости силикон начинает активнее влиять на крутящий момент, постепенно полностью затвердевая.
Можно отметить 2 вида вискомуфт – с постоянным и с разным объемом жидкости. Первые применяются для самоблокирующихся дифференциалов в коробке передач, в том числе для автоматических трансмиссий. Вторые – в системе охлаждения двигателя в процессе управления вентилятором.
Функционирование вязкостной муфты
Этот элемент помещен между автомобильным радиатором охлаждения и шкифом помпы, обеспечивая:
Характер функционирования вискомуфты базируется на работе биметаллического датчика, размещенного перед вентилятором и реагирующего на получаемую через радиатор охладительной системы температуру.
При малой температуре датчик вынудит клапан сжаться, тем самым сохранив жидкость внутри муфты в пределах емкости. При этом муфта на вентиляторе практически не задействована и будет вращаться на четверть от степени вращения силового агрегата.
Если же температура повысится, клапан станет вращаться, перемещая жидкость по корпусу к его внешним границам. Тогда скорость вращения муфты вырастет до 80%.
При стабильном скоростном режиме поездки вращение дисков также будет равномерным без перемешивания жидкости. Если же возникнет диссонанс между скоростями вращения валов, то и диски начнут работать иначе, повышая вязкость жидкости и влияя на передачу крутящего момента.
Неисправности вискомуфты
Главным недостатком этой детали называется ее «одноразовость», так как она редко подлежит ремонту или же требует слишком больших финансовых вложений.
Поломка дает о себе знать перегревом и сильным шумом при работе на высоких оборотах. Самая часто встречающаяся причина неисправности – утечка жидкости из корпуса. В таком случае деталь снимается, разбирается до пластины с пружиной, где скрывается отверстие для жидкости. С помощью шприца силиконовая смазка заливается в элемент, который рекомендуется удерживать в горизонтальном положении. Излишки силикона убираются с поверхности конструкции, после чего она возвращается на место.
Другая проблема может заключаться в деформации подшипников, что даст о себе знать насыщенным шумом. Автовладельцу потребуется демонтировать муфту, слить силикон и заменить подшипник.
К иным причинам, приводящим к неисправности вискомуфты, можно отнести использование шин разного размера, износ вследствие активной эксплуатации, интенсивное воздействие высоких температур и агрессивных внешних факторов, потеря характеристик биметаллического датчика из-за окисления.
Одноразовой же данная деталь считается по тому, что чаще всего она не имеет отверстия для пополнения силиконовой жидкости, без которой ее функционирование невозможно. В таком случае автовладельцу придется приобретать новую вискомуфту.
Опасность поломки вискомуфты
Рабочий запас элемента рассчитан примерно на 200 тыс. км, после чего водителю следует обращать на него повышенное внимание. Наибольшего контроля вискомуфта требует в момент срабатывания, тем более в жаркие месяцы, когда дополнительно придется следить за рабочей температурой двигателя в дорожных заторах.
При наличии высоких показателей, близких к критичным, водителю необходимо срочно заняться ремонтом детали, пока неисправность не привела к более серьезным последствиям. Среди таковых можно отметить:
- перегрев силового агрегата;
- существенное сокращение срока работы помпы;
- повышенный расход топлива.
Каждому автомобилисту следует знать о «симптомах» неисправной вискомуфты и той опасности, которую они несут. А потому не пренебрегать лишней проверкой ее работоспособности, после чего своевременно осуществлять ремонт по избежание последующего дорогого и трудоёмкого ремонта всего силового агрегата.
| BW-Проект | Модель двигателя | Евронорма | Рабочий объём, л. | Ном. мощность, л.с. ГОСТ 14846 (без вентилятора) | Распо-
ложение и кол-во цилиндров | пНОМ мин+1 | Переда-точное отношение | Применяемость, модель автомобиля | Описание модели | BW-номер узла | Серия муфты | Наименование
и диаметр вентилятора | Пояснения |
| АКМ-001 | Cummins В180 20 | Евро-2 | 5 | 178 | I-6 | 2500 | 1:01 | КамАЗ-4308 | фургон | 020003248 | 660 | Ø600 /8В1. RF |
|
| АКМ-002 | КамАЗ 740.51-320 | Евро-2 | 11,76 | 320 | V-8 | 2200 | 1:01 | КамАЗ-6520 | самосвал | 18220-3 | 710 | Ø710 / 9BI. | BW узел снят с производства, 2007 |
| АКМ-003 | КамАЗ 740.30-260 | Евро-2 | 10,85 | 260 | V-8 | 2200 | 1:01 | КамАЗ-54115 | седельный тягач | 18223-3 | 660 | Ø660 / 9BI. | BW узел снят с производства, 2007 |
| АКМ-004 | КамАЗ 740.50-360 | Евро-2 | 11,76 | 360 | V-8 | 2200 | 1:01 | КамАЗ-5460 | седельный тягач | 020002748 | 710 | Ø704 / 9BI. RF |
|
| АКМ-004 | КамАЗ 740.50-360 | Евро-2 | 11,76 | 360 | V-8 | 2200 | 1:01 | КамАЗ-6460 | седельный тягач | 020002748 | 710 | Ø704 / 9BI. RF |
|
| АКМ-004 | КамАЗ 740.50-360 | Евро-2 | 11,76 | 360 | V-8 | 2200 | 1:01 | КамАЗ-65225 | седельный тягач | 020002748 | 710 | Ø704 / 9BI. RF |
|
| АКМ-004 | КамАЗ 740.50-360 | Евро-2 | 11,76 | 360 | V-8 | 2200 | 1:01 | КамАЗ-65221 | седельный тягач | 020002748 | 710 | Ø704 / 9BI. RF |
|
| АКМ-004 | КамАЗ 740.50-360 | Евро-2 | 11,76 | 360 | V-8 | 2200 | 1:01 | КамАЗ-65201 | самосвал | 020002748 | 710 | Ø704 / 9BI. RF |
|
| АКМ-004 | КамАЗ 740.50-360 | Евро-2 | 11,76 | 360 | V-8 | 2200 | 1:01 | КамАЗ-65222 | самосвал | 020002748 | 710 | Ø704 / 9BI. RF |
|
| АКМ-004 | КамАЗ 740.50-360 | Евро-2 | 11,76 | 360 | V-8 | 2200 | 1:01 | КамАЗ-6520 | самосвал | 020002748 | 710 | Ø704 / 9BI. RF |
|
| АКМ-017 | КамАЗ 740.50-360 | Евро-2 | 11,76 | 360 | V-8 | 2200 | 1:01 | КамАЗ-5460 | седельный тягач | 020004586 | 710 | Ø704 / 9BI. RF | На подготовке производства |
| АКМ-017 | КамАЗ 740.50-360 | Евро-2 | 11,76 | 360 | V-8 | 2200 | 1:01 | КамАЗ-6460 | седельный тягач | 020004586 | 710 | Ø704 / 9BI. RF | На подготовке производства |
| АКМ-017 | КамАЗ 740.50-360 | Евро-2 | 11,76 | 360 | V-8 | 2200 | 1:01 | КамАЗ-65225 | седельный тягач | 020004586 | 710 | Ø704 / 9BI. RF | На подготовке производства |
| АКМ-017 | КамАЗ 740.50-360 | Евро-2 | 11,76 | 360 | V-8 | 2200 | 1:01 | КамАЗ-65221 | седельный тягач | 020004586 | 710 | Ø704 / 9BI. RF | На подготовке производства |
| АКМ-017 | КамАЗ 740.50-360 | Евро-2 | 11,76 | 360 | V-8 | 2200 | 1:01 | КамАЗ-65201 | самосвал | 020004586 | 710 | Ø704 / 9BI. RF | На подготовке производства |
| АКМ-017 | КамАЗ 740.50-360 | Евро-2 | 11,76 | 360 | V-8 | 2200 | 1:01 | КамАЗ-65222 | самосвал | 020004586 | 710 | Ø704 / 9BI. RF | На подготовке производства |
| АКМ-017 | КамАЗ 740.50-360 | Евро-2 | 11,76 | 360 | V-8 | 2200 | 1:01 | КамАЗ-6520 | самосвал | 020004586 | 710 | Ø704 / 9BI. RF | На подготовке производства |
| АКМ-004 | КамАЗ 740.51-320 | Евро-2 | 11,76 | 320 | V-8 | 2200 | 1:01 | КамАЗ-6522 | самосвал | 020002748 | 710 | Ø704 / 9BI. RF |
|
| АКМ-004 | КамАЗ 740.51-320 | Евро-2 | 11,76 | 320 | V-8 | 2200 | 1:01 | КамАЗ-6520 | самосвал | 020002748 | 710 | Ø704 / 9BI. RF |
|
| АКМ-017 | КамАЗ 740.51-320 | Евро-2 | 11,76 | 320 | V-8 | 2200 | 1:01 | КамАЗ-6522 | самосвал | 020004586 | 710 | Ø704 / 9BI. RF | На подготовке производства |
| АКМ-017 | КамАЗ 740.51-320 | Евро-2 | 11,76 | 320 | V-8 | 2200 | 1:01 | КамАЗ-6520 | самосвал | 020004586 | 710 | Ø704 / 9BI. RF | На подготовке производства |
| АКМ-005 | КамАЗ 740.31-240 | Евро-2 | 10,85 | 260 | V-8 | 2200 | 1:01 | КамАЗ-4326 | полноприводной бортовой | 020002741 | 660 | Ø654 / 8BI. RF |
|
| АКМ-005 | КамАЗ 740.31-240 | Евро-2 | 10,85 | 260 | V-8 | 2200 | 1:01 | КамАЗ-43118 | полноприводной бортовой | 020002741 | 660 | Ø654 / 8BI. RF |
|
| АКМ-005 | КамАЗ 740.31-240 | Евро-2 | 10,85 | 260 | V-8 | 2200 | 1:01 | КамАЗ-43114 | полноприводной бортовой | 020002741 | 660 | Ø654 / 8BI. RF |
|
| АКМ-005 | КамАЗ 740.31-240 | Евро-2 | 10,85 | 260 | V-8 | 2200 | 1:01 | КамАЗ-65115 | самосвал | 020002741 | 660 | Ø654 / 8BI. RF |
|
| АКМ-005 | КамАЗ 740.31-240 | Евро-2 | 10,85 | 260 | V-8 | 2200 | 1:01 | КамАЗ-55111 | самосвал | 020002741 | 660 | Ø654 / 8BI. RF |
|
| АКМ-005 | КамАЗ 740.31-240 | Евро-2 | 10,85 | 260 | V-8 | 2200 | 1:01 | КамАЗ-43253 | бортовой | 020002741 | 660 | Ø654 / 8BI. RF |
|
| АКМ-005 | КамАЗ 740.31-240 | Евро-2 | 10,85 | 260 | V-8 | 2200 | 1:01 | КамАЗ-53215 | бортовой | 020002741 | 660 | Ø654 / 8BI. RF |
|
| АКМ-005 | КамАЗ 740.31-240 | Евро-2 | 10,85 | 260 | V-8 | 2200 | 1:01 | КамАЗ-44108 | седельный тягач | 020002741 | 660 | Ø654 / 8BI. RF |
|
| АКМ-005 | КамАЗ 740.31-240 | Евро-2 | 10,85 | 260 | V-8 | 2200 | 1:01 | КамАЗ-54115 | седельный тягач | 020002741 | 660 | Ø654 / 8BI. RF |
|
| АКМ-018 | КамАЗ 740.31-240 | Евро-2 | 10,85 | 260 | V-8 | 2200 | 1:01 | КамАЗ-4326 | полноприводной бортовой | 020004583 | 660 | Ø654 / 8BI. RF | На подготовке производства |
| АКМ-018 | КамАЗ 740.31-240 | Евро-2 | 10,85 | 260 | V-8 | 2200 | 1:01 | КамАЗ-43118 | полноприводной бортовой | 020004583 | 660 | Ø654 / 8BI. RF | На подготовке производства |
| АКМ-018 | КамАЗ 740.31-240 | Евро-2 | 10,85 | 260 | V-8 | 2200 | 1:01 | КамАЗ-43114 | полноприводной бортовой | 020004583 | 660 | Ø654 / 8BI. RF | На подготовке производства |
| АКМ-018 | КамАЗ 740.31-240 | Евро-2 | 10,85 | 260 | V-8 | 2200 | 1:01 | КамАЗ-65115 | самосвал | 020004583 | 660 | Ø654 / 8BI. RF | На подготовке производства |
| АКМ-018 | КамАЗ 740.31-240 | Евро-2 | 10,85 | 260 | V-8 | 2200 | 1:01 | КамАЗ-55111 | самосвал | 020004583 | 660 | Ø654 / 8BI. RF | На подготовке производства |
| АКМ-018 | КамАЗ 740.31-240 | Евро-2 | 10,85 | 260 | V-8 | 2200 | 1:01 | КамАЗ-43253 | бортовой | 020004583 | 660 | Ø654 / 8BI. RF | На подготовке производства |
| АКМ-018 | КамАЗ 740.31-240 | Евро-2 | 10,85 | 260 | V-8 | 2200 | 1:01 | КамАЗ-53215 | бортовой | 020004583 | 660 | Ø654 / 8BI. RF | На подготовке производства |
| АКМ-018 | КамАЗ 740.31-240 | Евро-2 | 10,85 | 260 | V-8 | 2200 | 1:01 | КамАЗ-44108 | седельный тягач | 020004583 | 660 | Ø654 / 8BI. RF | На подготовке производства |
| АКМ-018 | КамАЗ 740.31-240 | Евро-2 | 10,85 | 260 | V-8 | 2200 | 1:01 | КамАЗ-54115 | седельный тягач | 020004583 | 660 | Ø654 / 8BI. RF | На подготовке производства |
| АКМ-005 | КамАЗ 740.30-260 | Евро-2 | 10,85 | 260 | V-8 | 2200 | 1:01 | КамАЗ-43118 | полноприводнои бортовой | 020002741 | 660 | Ø654 / 8BI. RF |
|
| АКМ-005 | КамАЗ 740.30-260 | Евро-2 | 10,85 | 260 | V-8 | 2200 | 1:01 | КамАЗ-65117 | бортовой | 020002741 | 660 | Ø654 / 8BI. RF |
|
| АКМ-005 | КамАЗ 740.30-260 | Евро-2 | 10,85 | 260 | V-8 | 2200 | 1:01 | КамАЗ-65115 | самосвал | 020002741 | 660 | Ø654 / 8BI. RF |
|
| АКМ-005 | КамАЗ 740.30-260 | Евро-2 | 10,85 | 260 | V-8 | 2200 | 1:01 | КамАЗ-65116 | седельный тягач | 020002741 | 660 | Ø654 / 8BI. RF |
|
| АКМ-005 | КамАЗ 740.30-260 | Евро-2 | 10,85 | 260 | V-8 | 2200 | 1:01 | КамАЗ-6511 | самосвал | 020002741 | 660 | Ø654 / 8BI. RF |
|
| АКМ-018 | КамАЗ 740.30-260 | Евро-2 | 10,85 | 260 | V-8 | 2200 | 1:01 | КамАЗ-43118 | полноприводной бортовой | 020004583 | 660 | Ø654 / 8BI. RF | На подготовке производства |
| АКМ-018 | КамАЗ 740.30-260 | Евро-2 | 10,85 | 260 | V-8 | 2200 | 1:01 | КамАЗ-65117 | бортовой | 020004583 | 660 | Ø654 / 8BI. RF | На подготовке производства |
| АКМ-018 | КамАЗ 740.30-260 | Евро-2 | 10,85 | 260 | V-8 | 2200 | 1:01 | КамАЗ-65115 | самосвал | 020004583 | 660 | Ø654 / 8BI. RF | На подготовке производства |
| АКМ-018 | КамАЗ 740.30-260 | Евро-2 | 10,85 | 260 | V-8 | 2200 | 1:01 | КамАЗ-65116 | седельный тягач | 020004583 | 660 | Ø654 / 8BI. RF | На подготовке производства |
| АКМ-018 | КамАЗ 740.30-260 | Евро-2 | 10,85 | 260 | V-8 | 2200 | 1:01 | КамАЗ-6511 | самосвал | 020004583 | 660 | Ø654 / 8BI. RF | На подготовке производства |
| АКМ-006 | КамАЗ 740.31-240 | Евро-2 | 10,85 | 240 | V-8 | 2200 | 1:01 | КамАЗ-5297-10 | автобусное шасси | 020003531 |
| Ø660 / 10BI. | против часовой стрелки |
| АКМ-007 | КамАЗ 740.64-420 | Евро-3 | 11,76 | 420 | V-8 | 1900 | 1:01 | КамАЗ-5460 | седельный тягач | 020003762 | 800 | Ø758 / 9В1. RF |
|
| АКМ-007 | КамАЗ 740.37-400 | Евро-2 | 11,76 | 360 | V-8 | 2200 | 1:01 | КамАЗ-5460 | седельный тягач | 020003762 | 800 | Ø758 / 9В1. RF |
|
| АКМ-007 | КамАЗ 740.60-360 | Евро-3 | 11,76 | 360 | V-8 | 1900 | 1:01 | КамАЗ-5460 | седельный тягач | 020003762 | 800 | Ø758 / 9В1. RF |
|
| АКМ-007 | КамАЗ 740.60-360 | Евро-3 | 11,76 | 360 | V-8 | 1900 | 1:01 | КамАЗ-65225 | седельный тягач | 020003762 | 800 | Ø758 / 9В1. RF |
|
| АКМ-007 | КамАЗ 740.60-360 | Евро-3 | 11,76 | 360 | V-8 | 1900 | 1:01 | КамАЗ-65201 | самосвал | 020003762 | 800 | Ø758 / 9В1. RF |
|
| АКМ-007 | КамАЗ 740.60-360 | Евро-3 | 11,76 | 360 | V-8 | 1900 | 1:01 | КамАЗ-6520 | самосвал | 020003762 | 800 | Ø758 / 9В1. RF |
|
| АКМ-007 | КамАЗ 740.37-400 | Евро-2 | 11,76 | 360 | V-8 | 2200 | 1:01 | КамАЗ-65225 | седельный тягач | 020003762 | 800 | Ø758 / 9В1. RF |
|
| АКМ-007 | КамАЗ 740.63-400 | Евро-3 | 11,76 | 400 | V-8 | 1900 | 1:01 | КамАЗ-65222 | бортовой | 020003762 | 800 | Ø758 / 9В1. RF |
|
| АКМ-007 | КамАЗ 740.63-400 | Евро-3 | 11,76 | 400 | V- 8 | 1900 | 1:01 | КамАЗ-5460 | седельный тягач | 020003762 | 800 | Ø758 / 9В1. RF |
|
| АКМ-007 | КамАЗ 740.63-400 | Евро-3 | 11,76 | 400 | V-8 | 1900 | 1:01 | КамАЗ-6460 | седельный тягач | 020003762 | 800 | Ø758 / 9В1. RF |
|
| АКМ-007 | КамАЗ 740.63-400 | Евро-3 | 11,76 | 400 | V-8 | 1900 | 1:01 | КамАЗ-65225 | седельный тягач | 020003762 | 800 | Ø758 / 9В1. RF |
|
| АКМ-007 | КамАЗ 740.63-400 | Евро-3 | 11,76 | 400 | V-8 | 1900 | 1:01 | КамАЗ-65221 | седельный тягач | 020003762 | 800 | Ø758 / 9В1. RF |
|
| АКМ-007 | КамАЗ 740.63-400 | Евро-3 | 11,76 | 400 | V-8 | 1900 | 1:01 | КамАЗ-6522 | самосвал | 020003762 | 800 | Ø758 / 9В1. RF |
|
| АКМ-007 | КамАЗ 740.63-400 | Евро-3 | 11,76 | 400 | V-8 | 1900 | 1:01 | КамАЗ-65201 | самосвал | 020003762 | 800 | Ø758 / 9В1. RF |
|
| АКМ-007 | КамАЗ 740.63-400 | Евро-3 | 11,76 | 400 | V-8 | 1900 | 1:01 | КамАЗ-6520 | самосвал | 020003762 | 800 | Ø758 / 9В1. RF |
|
| АКМ-007 | КамАЗ 740.70-420 | Евро-3 | 12,75 | 420 | V-8 | 2200 | 1:01 | КамАЗ-5470 | седельный тягач | 020003762 | 800 | Ø758 / 9В1. RF |
|
| АКМ-007 | Deutz BF8M1015C | Евро-3 | 15,87 | 544 | V-8 | 2100 | 1:01 | КамАЗ-5470 | седельный тягач | 020003762 | 800 | Ø758 / 9В1. RF |
|
| АКМ-008 | Cummins В3,9140 CIV-1 | Евро-3 | 3,92 | 140 | I-4 | 2700 | 1:01 | КамАЗ-4307 | фургон | 020003344 | 610 | DC5 Ø520 / 10ВI. |
|
| АКМ-009 | КамАЗ 740.50-360 | Евро-2 | 11,76 | 360 | V-8 | 2200 | 1:01 | КамАЗ-5295 | автобусное шасси | 020003755 | 710 | Ø700/10В1. | против часовой стрелки, BW узел не пошёл в серию |
| АКМ-010 | КамАЗ 740.82-440 | Евро-3 | 12,3 | 440 | V-8 | 1900 | 1:01 | КамАЗ-5490 | седельный тягач | 020004222 | 842В | HD11Ø750 / 11BI. RF |
|
| АКМ-011 | КамАЗ 740.70-420 | Евро-3 | 12,75 | 420 | V-8 | 2200 | 1:01 | МАЗ |
| 020004257 | 800 | MD9Ø715 / 9BI. |
|
| АКМ-012 | КамАЗ 740.62-280 | Евро-3 | 11,76 | 280 | V-8 | 1900 | 1:01 | КамАЗ-65117 | бортовой | 020004351 | 710 | MD9Ø704 / 9BI. RF |
|
| АКМ-012 | КамАЗ 740.62-280 | Евро-3 | 11,76 | 280 | V-8 | 1900 | 1:01 | КамАЗ-53605 | седельный тягач | 020004351 | 710 | MD9Ø704 / 9BI. RF |
|
| АКМ-012 | КамАЗ 740.62-280 | Евро-3 | 11,76 | 280 | V-8 | 1900 | 1:01 | КамАЗ-65116 | седельный тягач | 020004351 | 710 | MD9Ø704 / 9BI. RF |
|
| АКМ-012 | КамАЗ 740.62-280 | Евро-3 | 11,76 | 280 | V-8 | 1900 | 1:01 | КамАЗ-65111 | самосвал | 020004351 | 710 | MD9Ø704 / 9BI. RF |
|
| АКМ-012 | КамАЗ 740.62-280 | Евро-3 | 11,76 | 280 | V-8 | 1900 | 1:01 | КамАЗ-65115 | самосвал | 020004351 | 710 | MD9Ø704 / 9BI. RF |
|
| АКМ-013 | КамАЗ 570.73-320 | Евро-3 | 8,8 | 320 | V-6 | 1900 | 1:01 | КамАЗ-65201 | самосвал | 020004695 | 842В | MD9Ø704 / 9BI. RF |
|
| АКМ-014 | Cummins 6ISBe185 | Евро-3 | 7 | 185 | I-6 | 2500 | 1:01 | КамАЗ-43255 | седельный тягач | 020004622 | 710 | MD9EØ640 / 9BI. | На подготовке производства |
| АКМ-014 | Cummins 6ISBe185 | Евро-3 | 7 | 185 | I-6 | 2500 | 1:01 | КамАЗ-43253 | бортовой | 020004622 | 710 | MD9EØ640 / 9BI. | На подготовке производства |
| АКМ-014 | Cummins 6ISBe185 | Евро-3 | 7 | 185 | I-6 | 2500 | 1:01 | KaMA3-4308-A3 | фургон | 020004622 | 710 | MD9EØ640 / 9BI. | На подготовке производства |
| АКМ-014 | Cummins 6ISBe210 | Евро-3 | 7 | 210 | I-6 | 2500 | 1:01 | KaMA3-4308-A3 | фургон | 020004622 | 710 | MD9EØ640 / 9BI. | На подготовке производства |
| АКМ-014 | Cummins 6ISBe245 | Евро-3 | 7 | 245 | I-6 | 2500 | 1:01 | КамАЗ-4З08-АЗ | фургон | 020004622 | 710 | MD9EØ640 / 9BI. | На подготовке производства |
| АКМ-014 | Cummins 6ISBe275 | Евро-3 | 7 | 275 | I-6 | 2500 | 1:01 | KaMA3-4308-A3 | фургон | 020004622 | 710 | MD9EØ640 / 9BI. |
|
| АКМ-014 | Cummins 6ISBe210 | Евро-3 | 7 | 210 | I-6 | 2500 | 1:01 | КамАЗ-43255 | седельный тягач | 020004622 | 710 | MD9EØ640 / 9BI. | На подготовке производства |
| АКМ-014 | Cummins 6ISBe245 | Евро-3 | 7 | 245 | I-6 | 2500 | 1:01 | КамАЗ-43255 | седельный тягач | 020004622 | 710 | MD9EØ640 / 9BI. | На подготовке производства |
| АКМ-014 | Cummins 6ISBe275 | Евро-3 | 7 | 275 | I-6 | 2500 | 1:01 | КамАЗ-43255 | седельный тягач | 020004622 | 710 | MD9EØ640 / 9BI. |
|
| АКМ-014 | Cummins 6ISBe210 | Евро-3 | 7 | 210 | I-6 | 2500 | 1:01 | КамАЗ-43253 | бортовой | 020004622 | 710 | MD9EØ640 / 9BI. | На подготовке производства |
| АКМ-014 | Cummins 6ISBe245 | Евро-3 | 7 | 245 | I-6 | 2500 | 1:01 | КамАЗ-43253 | бортовой | 020004622 | 710 | MD9EØ640 / 9BI. | На подготовке производства |
| АКМ-014 | Cummins 6ISBe275 | Евро-3 | 7 | 275 | I-6 | 2500 | 1:01 | КамАЗ-43253 | бортовой | 020004622 | 710 | MD9EØ640 / 9BI. |
|
| АКМ-014 | Cummins 6ISBe285 | Евро-3 | 7 | 285 | I-6 | 2500 | 1:01 | КамАЗ-5З08-СЗ | фургон | 020004622 | 710 | MD9EØ640 / 9BI. | На подготовке производства |
| АКМ-014 | Cummins 6ISBe285 | Евро-3 | 7 | 285 | I-6 | 2500 | 1:01 | KaMA3-53082-D3 | бортовой | 020004622 | 710 | MD9EØ640 / 9BI. | На подготовке производства |
| АКМ-014 | Cummins 6ISBe300 | Евро-3 | 7 | 300 | I-6 | 2500 | 1:01 | KaMA3-53082-D3 | бортовой | 020004622 | 710 | MD9EØ640 / 9BI. | На подготовке производства |
| АКМ-014 | Cummins 6ISBe300 | Евро-3 | 7 | 300 | I-6 | 2500 | 1:01 | КамАЗ-65117 | бортовой | 020004622 | 710 | MD9EØ640 / 9BI. | На подготовке производства |
| АКМ-014 | Cummins 6ISBe285 | Евро-3 | 7 | 285 | I-6 | 2500 | 1:01 | КамАЗ-53605 | седельный тягач | 020004622 | 710 | MD9EØ640 / 9BI. | На подготовке производства |
| АКМ-014 | Cummins 6ISBe300 | Евро-3 | 7 | 300 | I-6 | 2500 | 1:01 | КамАЗ-65116 | седельный тягач | 020004622 | 710 | MD9EØ640 / 9BI. | На подготовке производства |
| АКМ-014 | Cummins 6ISBe285 | Евро-3 | 7 | 285 | I-6 | 2500 | 1:01 | КамАЗ-65116 | самосвал | 020004622 | 710 | MD9EØ640 / 9BI. | На подготовке производства |
| АКМ-014 | Cummins 6ISBe300 | Евро-3 | 7 | 300 | I-6 | 2500 | 1:01 | КамАЗ-65115 | самосвал | 020004622 | 710 | MD9EØ640 / 9BI. | На подготовке производства |
| АКМ-015 | КамАЗ 820.61-260 | Евро-4 | 10,85 | 260 | V-8 | 2200 | 1:01 | КамАЗ-5297.10 | Нефаз автобус | 020005010 |
| MD9 Ø660 / 9BI. | 4735-43787-К01 / прот. час. Стр. Угловой редуктор ф. LINNIG |
| АКМ-016 | КамАЗ ? | Евро-5 | 10,85 | 500 | V-8 | ? | ? | ? | ? |
| 842В | HD11 Ø750 / 11BI. RF | Ricardo-КамАЗ разработка |
| АКМ-017 | КамАЗ 740-61-320 | Евро-3 | 11,76 | 320 | V-8 | 1900 | 1:01 | КамАЗ-6522 | самосвал | 020004586 | 710 | Ø704 / 9BI. RF | На подготовке производства |
| АКМ-017 | КамАЗ 740-61-320 | Евро-3 | 11,76 | 320 | V-8 | 1900 | 1:01 | КамАЗ-6520 | самосвал | 020004586 | 710 | Ø704 / 9BI. RF | На подготовке производства |
| АКМ-019 | КамАЗ ? | Евро-5 | 10,85 | 500 | V-8 | ? | ? | ? | ? |
|
|
| Ricardo-КамАЗ водянной насос |
| АКМ-020 | Cummins ISX600 | Евро-2 | 14,95 | 600 | I-6 | 2100 | 1:01 | КамАЗ-65288 | седельный тягач | 020003650 | гидропр. | HD11 Ø750 / 11BI. | Adapter 020004942 & Гидростанок |
Вискомуфта. Что это такое, принцип работы, плюсы и минусы – Станция – СТО
Если представить принцип работы вискомуфты то – это автоматическое устройство для передачи крутящего момента посредственно вязкостных свойств специальных жидкостей. Такой специальной жидкостью выступает: дилатантная жидкость (основана на силиконе).
При ее нагревании и особенно смешивании, если вы начнете ее очень быстро перемешивать то эта жидкость становится твердой как клей, так она жидкая если вы ее не сильно перемешиваете, но если начнет быстрое смешивание она очень быстро затвердеет и блокирует наши два вала: ведущий и ведомый. На этих свойствах и сделана Вискомуфта.
Всего сейчас на данный промежуток времени существует два вида вискомуфт:
Устаревшая ( она практически уже не применяется). Когда ведущие и ведомые валы находятся друг против друга закрыты они в непроницаемый корпус и на ведущем валу у нас находится крыльчатка на ведомом валу такая же крыльчатка и они залиты нашей жидкостью.
Когда один вал начинает вращаться намного быстрее то перемешивается внутри вся жидкость и ведущий и ведомые валы они как бы блокируются и передается крутящий момент от одной оси к другой.
Есть одна крыльчатка и вторая, каждая прикреплена к своему валу ведущему и ведомому, внутри находится специальная жидкость . Когда автомобиль движется нормально то вращение ведущему и ведомому валу совпадают, и жидкость остается жидкой.
Но после того как автомобиль попадает на бездорожье задняя ось стает а передняя ось проскальзывает, соответственно жидкость перемешивается и затвердевает и начинает передавать крутящий момент задней оси.
На данный момент такая конструкция в проводах не используется так как она не очень хорошая, а а используется другая вискомуфта, когда на ведомом валу и ведущих валах используются специальные пластины наподобие как автоматической коробке передач.
Есть ведущий и ведомый вал с прикрепленными к ним дисками, когда автомобиль начинает буксовать то крутящий момент изначально не передается задней оси, он передается только на переднюю ось, но идет перемешивание жидкости и она начинает твердеть и крутящий момент начинает передаваться так же и на заднюю ось, как бы подключается постоянный полный привод.
Для чего используется блок вязкой муфты в автомобилях с полным приводом?
Вязкостная муфта (ВК) — трансмиссия компонент, предназначенный для передачи и выравнивания крутящего момента от центра ведущий вал к переднему дифференциалу и к передним колесам. В отличие от гидравлической муфты и гидротрансформатора, VC использует другую рабочую принцип: крутящий момент передается не через динамические свойства потока жидкости, но благодаря вязким свойствам жидкости, заполняющей внутреннее пространство узла вискомуфты.Этот агрегат используется как механизм автоматического блокировка дифференциала.
Узел вязкой муфты
История
VC был изобретен в 1917 году американцем. Мелвин Северн, но тогда это не нашло применения. Только в 1964 году ВК впервые применялся как механизм автоматической блокировки межосевой дифференциал в автомобиле Interceptor FF производства британской компании Jensen. С середины 60-х годов ХХ века в самоблокирующихся крестовинах широко применялись агрегаты ВК. дифференциалы устанавливаются на полноприводные легковые автомобили.
Устройство и работа принцип
Блок VC состоит из множества плоских дисков установлен внутри герметичного корпуса. В комплект дисков входит комплект привода. диски, подключенные к ведущему валу, и набор ведомых дисков, подключенных к ведомый вал. Поверхности дисков имеют неровности и отверстия. Пачка дисков есть сформированы таким образом, что ведущий и ведомый диски ВК чередуются и находятся расположены на небольшом расстоянии друг от друга.Дилатантная жидкость на основе силикон (кремнийорганическое вязкое вещество), заполняет внутреннее пространство Жилье ВК. Эта жидкость имеет свойство загустевать при быстром перемешивании. Кроме того, дилатантная жидкость имеет большой коэффициент расширения при нагревании; Это увеличивает эффективность вязкой муфты, так как процесс смешивания дополнительное давление на диски VC, которые слипаются (т. е. прижимаются к каждому другое за счет расширения жидкости) под действием нагретой жидкости.
Расчет вязкости
Связь
в
постоянное движение ведущего и ведомого валов, диски ВК вращаются на
одинаковая скорость и частицы жидкости не смешиваются, не оказывая влияния на диск
упаковка. Как только один из валов начинает вращаться быстрее другого
Во-первых, диски пакета ВК приходят в движение относительно друг друга. В
дилатантная жидкость, заполняющая корпус ВК, интенсивно перемешивается.Жидкость
вязкость, благодаря своим дилатантным свойствам, начинает постепенно увеличиваться.
Возникающие силы трения между частицами жидкости приводят к выравниванию скорости вращения.
дисков. Если разница скоростей очень велика, жидкость становится такой вязкой.
что он приобретает свойства твердого вещества — ВК блокируется, и
крутящий момент, передаваемый с ведущего вала на ведомый через VC
пакет пластин, достигает своего максимального значения.
Вискомуфта
разборка
Применение вязкой жидкости Связь
Вискомуфта применяется в основном в полноприводные трансмиссии легковых автомобилей, где ВК используется либо как дифференциал повышенного трения (LSD), или играет роль блокирующей муфты в дополнение к обычному дифференциалу.
Схема работы
блок вязкой муфты
Когда VC используется для обеспечения дифференциала вращения осей, следует понимать, что ВК отнюдь не дифференциал: он не разделяет крутящий момент и не разделяет потоки мощности. В В конструктивных решениях таких трансмиссий одна ось всегда жестко связана с двигатель, а другой подключается к дифференциалу через ВК.В в штатных режимах работы ось, подключенная через ВК, обеспечивает около 5-10% вклада в общее тяговое усилие. В режимах кратковременного проскальзывания главной ведущей оси VC позволяет передавать до 100% эффективного использованная мощность на активированную ось. Работа ВК в заблокированном режиме обычно имеет непродолжительный срок действия, так как длительная его блокировка приводит к перегреву и падение тягового усилия активированной оси до нуля. Несмотря на это недостатком, конструктивное решение с активированным мостом до сих пор используется во внедорожниках (обычно задний мост активирован).
Полезная информация о AWD
легковые автомобили
Когда VC используется для блокировки дифференциал, он соединяет два компонента дифференциала — либо корпус дифференциала (водило) и одна солнечная шестерня или две солнечные шестерни (обе варианты идентичны по мощности). В случае одновременного проскальзывания оба компонента, ВК выравнивает их угловые скорости до полной блокировки дифференциала.Это конструктивное решение применено на межосевых дифференциалах. автомобилей Toyota Celica GT4 ST205, Subaru Impreza WRX GC8A и Alfa-Romeo 155Q4. Компания BorgWarner считается одним из ведущих производителей агрегатов ВК.
Плюсы и минусы вязкая муфта
В перечень преимуществ ВК входят: следующий:
— улучшенная проходимость автомобиля и лучшая способность делать крутые повороты;
— усиленный контакт шины при ведении переговоров крутые повороты;
— ВК помогают предотвратить пробуксовку колес и автомобиль скольжения;
— лучшая курсовая способность автомобиля при движение в суровых погодных условиях (тапочки, дождь, снег) благодаря передача крутящего момента на задние колеса при пробуксовке передних колес;
— тяговое усилие может увеличиваться до 100%;
— автомобили с ВК могут буксировать тяжелые прицепы.
Если говорить о недостатках ВК, то должно быть
отметил, что вязкостные свойства жидкости, заполняющей ВК, зависят от
интенсивность его перемешивания, а следовательно, от разницы угловых скоростей вращающихся дисков. Но
линейной зависимости этих свойств нет, поэтому невозможно
для прогнозирования передаточного отношения дисков муфты. Из-за этого самоблокирующийся
дифференциалы с ВК имеют низкий КПД. Дифференциалы на основе ВК
(без использования свободного зубчатого дифференциала) не используются в современных автомобилях,
из-за низкой эффективности ВК и из-за громоздкости конструкции.Поскольку
Эффективность ВК зависит от диаметра дисков и объема жидкости.
заполняя корпус ВК, установка этого механизма увеличивает габариты
ведущего моста и приводит к уменьшению клиренса автомобиля.
Проблемы и ремонт
В список признаков отказа ВК входят: неисправен поведение на дороге, вибрации и визг шин при повороте, износ задней шины. Обычно ВК не требуют обслуживания. услуги в течение срока эксплуатации автомобиля.Во многих случаях специалисты по ремонту заменить проблемные ВК. Но высокая цена ВК заставляет водителей искать по любым возможным вариантам ремонта.
Для выполнения проверки неисправности VC необходимо поднять один из колеса с помощью выравнивающего домкрата переключите на передачу N и раскрутите колесо вручную. Если колесо вращается, значит ВК все еще «жив». это Важно понимать, что колесо автомобиля не должно быстро вращаться и свободно (даже при исправно работающем ВК), но медленно с натяжением.
Видео о проблемах ВК в AWD Ford / Mountaineer 2002-2010
Для устранения неисправности ВК специалисты выполняют несколько процедур: промывка ВК (можно проводить с помощью разных жидкости — бензин, средство для удаления силикона и др.), замена фрикционных дисков, и замена дилатантной жидкости, что довольно дорого.
Viscous.indd
% PDF-1.4 % 1 0 obj > / Метаданные 109 0 R / Страницы 2 0 R / Тип / Каталог / OutputIntents [>] >> эндобдж 109 0 объект > поток 2009-09-28T19: 40: 04 + 02: 002009-09-28T19: 40: 09 + 02: 002009-09-28T19: 40: 09 + 02: 00Adobe InDesign CS3 (5.0.4)
Принцип работы и устройство
Сейчас большую популярность на автомобильном рынке приобрели кроссоверы. У них есть как полный, так и одноприводный. Он подключается с помощью такого устройства, как вискомуфта.Принцип работы агрегата — далее в нашей статье.
Характеристика
Так что же это за элемент? Вискомуфта — это автоматический механизм для передачи крутящего момента через специальные жидкости. Стоит отметить, что принцип работы вискомуфты полного привода и вентилятора одинаковый.
Таким образом, крутящий момент на оба элемента передается с помощью рабочей жидкости. Ниже мы рассмотрим, что это такое.
Что внутри?
Внутри корпуса муфты используется жидкость на основе силикона.Обладает особыми свойствами. Если его не вращать и не нагревать, то он остается в жидком состоянии. Как только приходит энергия крутящего момента, она расширяется и становится очень плотной. С повышением температуры он выглядит как застывший клей. Как только температура понижается, вещество превращается в жидкость. Кстати залита на весь период эксплуатации.
Как это работает?
Каков принцип работы изделия «вязкая муфта»? По алгоритму действий аналогичен гидротрансформатору автоматической коробки.Здесь крутящий момент также передается через жидкость (но только через трансмиссионное масло). Есть два типа вязкостной муфты. Ниже мы их рассмотрим.
Первый тип: крыльчатка
Включает металлический корпус. Принцип действия вискомуфты (в том числе вентилятора охлаждения) заключается в действии двух турбинных колес. Они расположены друг напротив друга. Один находится на приводном валу, второй — на толкателе. Тело заполнено жидкостью на основе силикона.
Когда эти валы вращаются с одинаковой частотой, смешивание композиции не происходит.Но как только появляется проскальзывание, температура внутри корпуса повышается. Жидкость становится гуще. Таким образом, ведущее колесо турбины входит в зацепление с осью. Подключается четырехколесный привод. Как только машина выехала из бездорожья, скорость вращения крыльчаток восстанавливается. С понижением температуры плотность жидкости уменьшается. В машине отключен полный привод.
Второй тип: диск
Есть еще и закрытый корпус. Однако, в отличие от первого типа, на ведущем и ведомом валах имеется группа плоских дисков.Каков принцип этой вязкой муфты? Диски вращаются в силиконовой жидкости. При повышении температуры он расширяется и сжимает эти элементы.
Муфта начинает передавать крутящий момент на вторую ось. Это происходит только тогда, когда машина заглохла и есть разная частота вращения колес (пока одни стоят, вторые глохнут). Оба типа не используют автоматические электронные системы. Устройство питается от энергии вращения. Поэтому вязкостная муфта вентилятора и полного привода отличается долгим сроком службы.
Где используется?
Прежде всего отметим элемент, который используется в системе охлаждения двигателя. Принцип работы вентилятора вискомуфты основан на работе коленчатого вала. Сама муфта установлена на штанге и имеет ременную передачу. Чем выше обороты коленчатого вала, тем больше прогревалась жидкость в муфте. Таким образом, соединение стало жестче, и элемент с вентилятором начал вращаться, охлаждая двигатель и радиатор.
При падении оборотов и понижении температуры жидкости муфта прекращает работу.Стоит отметить, что вискомуфта вентилятора больше не используется. На современных двигателях используются электронные рабочие колеса с датчиком температуры охлаждающей жидкости. Они больше не связаны с коленчатым валом и работают отдельно от него.
Полный привод и вискомуфта
Принцип действия такой же, как у вентилятора. Однако деталь размещается не в моторном отсеке, а под днищем автомобиля. И, в отличие от первого типа, не теряет своей популярности полноприводная вискомуфта.
Сейчас он устанавливается на многие кроссоверы и внедорожники с отключаемым приводом. Некоторые используют электромеханические аналоги. Но они намного дороже и менее практичны. Среди достойных конкурентов следует отметить, пожалуй, ту механическую блокировку, которая есть на Ниве и УАЗе. Но в связи с урбанизацией производители отказались от настоящей блокировки, которая жестко соединяет обе оси и увеличивает проходимость автомобиля. Водитель сам может выбрать, когда ему нужен полный привод.Если вы хотите преодолеть бездорожье «внедорожник», он быстро застрянет и после пробуксовки заработает задний мост. Но выбраться из тяжелой грязи ему не поможет.
Преимущества
Рассмотрим положительные стороны вискомуфты:
- Простота конструкции. Внутри используется всего несколько крыльчаток или дисков. И все это работает без электроники, за счет физического расширения жидкости.
- Дешевизна. Вискомуфта за счет простой конструкции практически не влияет на стоимость автомобиля (если это касается варианта «полный привод»).
- Надежность. Муфта имеет прочный корпус, выдерживающий давление до 20 килограммов на квадратный сантиметр. Устанавливается на весь срок службы и не требует периодической замены рабочей жидкости.
- Может работать в любых дорожных условиях. Не скользит по грязи или при езде по снегу. Наружная температура не имеет значения для нагрева рабочей жидкости.
недостатки
Стоит отметить отсутствие ремонтопригодности.Вискомуфта установлена навсегда.
А если выходит из строя (например, из-за механической деформации), то полностью меняется. Также автомобилисты жалуются на отсутствие возможности самостоятельно подключить полный привод. Сцепление включает вторую ось только тогда, когда автомобиль уже «закопан». Это не позволяет машине легко преодолевать препятствия из грязи или снега. Следующий минус — низкий клиренс. Для сборки требуется большой корпус. А если использовать малогабаритную вискомуфту, она не передаст нужного крутящего момента.И последний недостаток — боязнь перегрева.
Длительная пробуксовка на полном приводе невозможна. В противном случае существует опасность повреждения вискомуфты. Поэтому такой вид «нечестной» езды не приветствуется любителями бездорожья. При продолжительных нагрузках узел просто расклинивает.
Вывод
Итак, мы выяснили, как работает вязкостная муфта полного привода и вентилятора. Как видите, устройство благодаря специальной жидкости может передавать крутящий момент в нужный момент без привлечения дополнительных датчиков и систем.Это очень полезное изобретение.
Принцип работы и устройство
Сейчас кроссоверы приобрели большую популярность на автомобильном рынке. У них есть как полный, так и одноприводный. Он подключается с помощью такого устройства, как вискомуфта. Принцип работы агрегата — далее в нашей статье.
Характеристика
Так что же это за элемент? Вискомуфта — это автоматический механизм для передачи крутящего момента через специальные жидкости. Следует отметить, что принцип работы вискомуфты полного привода и вентилятора одинаковый.
Таким образом, крутящий момент на оба элемента передается с помощью рабочей жидкости. Ниже мы рассмотрим, что это такое.
Что внутри?
Внутри корпуса муфты используется жидкость на основе силикона. Обладает особыми свойствами. Если его не вращать и не нагревать, то он остается в жидком состоянии. Как только приходит энергия крутящего момента, она расширяется и становится очень плотной. С повышением температуры он выглядит как застывший клей. Как только температура понижается, вещество превращается в жидкость.Кстати залита на весь период эксплуатации.
Как это работает?
Каков принцип работы изделия «вязкая муфта»? По алгоритму действий аналогичен гидротрансформатору автоматической коробки. Здесь крутящий момент также передается через жидкость (но только через трансмиссионное масло). Есть два типа вязкостной муфты. Ниже мы их рассмотрим.
Первый тип: крыльчатка
Включает металлический корпус.Принцип действия вискомуфты (в том числе вентилятора охлаждения) заключается в действии двух турбинных колес. Они расположены друг напротив друга. Один находится на приводном валу, второй — на толкателе. Тело заполнено жидкостью на основе силикона.
Когда эти валы вращаются с одинаковой частотой, смешивание композиции не происходит. Но как только появляется проскальзывание, температура внутри корпуса повышается. Жидкость становится гуще. Таким образом, ведущее колесо турбины входит в зацепление с осью.Подключается четырехколесный привод. Как только машина выехала из бездорожья, скорость вращения крыльчаток восстанавливается. С понижением температуры плотность жидкости уменьшается. В машине отключен полный привод.
Второй тип: диск
Есть еще и закрытый корпус. Однако, в отличие от первого типа, на ведущем и ведомом валах имеется группа плоских дисков. Каков принцип этой вязкой муфты? Диски вращаются в силиконовой жидкости. При повышении температуры он расширяется и сжимает эти элементы.
Муфта начинает передавать крутящий момент на вторую ось. Это происходит только тогда, когда машина заглохла и есть разная частота вращения колес (пока одни стоят, вторые глохнут). Оба типа не используют автоматические электронные системы. Устройство питается от энергии вращения. Поэтому вязкостная муфта вентилятора и полного привода отличается долгим сроком службы.
Где используется?
Прежде всего отметим элемент, который используется в системе охлаждения двигателя.Принцип работы вентилятора вискомуфты основан на работе коленчатого вала. Сама муфта установлена на штанге и имеет ременную передачу. Чем выше обороты коленчатого вала, тем больше прогревалась жидкость в муфте. Таким образом, соединение стало жестче, и элемент с вентилятором начал вращаться, охлаждая двигатель и радиатор.
При падении оборотов и понижении температуры жидкости муфта перестает работать. Стоит отметить, что вискомуфта вентилятора больше не используется.На современных двигателях используются электронные рабочие колеса с датчиком температуры охлаждающей жидкости. Они больше не связаны с коленчатым валом и работают отдельно от него.
Полный привод и вискомуфта
Принцип действия такой же, как у вентилятора. Однако деталь размещается не в моторном отсеке, а под днищем автомобиля. И, в отличие от первого типа, не теряет своей популярности полноприводная вискомуфта.
Сейчас он устанавливается на многие кроссоверы и внедорожники с отключаемым приводом.Некоторые используют электромеханические аналоги. Но они намного дороже и менее практичны. Среди достойных конкурентов следует отметить, пожалуй, ту механическую блокировку, которая есть на Ниве и УАЗе. Но в связи с урбанизацией производители отказались от настоящей блокировки, которая жестко соединяет обе оси и увеличивает проходимость автомобиля. Водитель сам может выбрать, когда ему нужен полный привод. Если вы хотите преодолеть бездорожье «внедорожник», он быстро застрянет и после пробуксовки заработает задний мост.Но выбраться из тяжелой грязи ему не поможет.
Преимущества
Рассмотрим положительные стороны вискомуфты:
- Простота конструкции. Внутри используется всего несколько крыльчаток или дисков. И все это работает без электроники, за счет физического расширения жидкости.
- Дешевизна. Вискомуфта за счет простой конструкции практически не влияет на стоимость автомобиля (если это касается варианта «полный привод»).
- Надежность.Муфта имеет прочный корпус, выдерживающий давление до 20 килограммов на квадратный сантиметр. Устанавливается на весь срок службы и не требует периодической замены рабочей жидкости.
- Может работать в любых дорожных условиях. Не скользит по грязи или при езде по снегу. Наружная температура не имеет значения для нагрева рабочей жидкости.
недостатки
Стоит отметить отсутствие ремонтопригодности. Вискомуфта установлена навсегда.
А если выходит из строя (например, из-за механической деформации), то полностью меняется. Также автомобилисты жалуются на отсутствие возможности самостоятельно подключить полный привод. Сцепление включает вторую ось только тогда, когда автомобиль уже «закопан». Это не позволяет машине легко преодолевать препятствия из грязи или снега. Следующий минус — низкий клиренс. Для сборки требуется большой корпус. А если использовать малогабаритную вискомуфту, она не передаст нужного крутящего момента.И последний недостаток — боязнь перегрева.
Длительная пробуксовка на полном приводе невозможна. В противном случае существует опасность повреждения вискомуфты. Поэтому такой вид «нечестной» езды не приветствуется любителями бездорожья. При продолжительных нагрузках узел просто расклинивает.
Вывод
Итак, мы выяснили, как работает вязкостная муфта полного привода и вентилятора. Как видите, устройство благодаря специальной жидкости может передавать крутящий момент в нужный момент без привлечения дополнительных датчиков и систем.Это очень полезное изобретение.
Границы | Выбор материалов, используемых в вязкостной муфте с жидкостью ER, работающей в особых условиях
Введение
Наиболее важными факторами, которые в последнее время способствовали улучшению результатов механических устройств и повысили надежность устройств, являются внедрение новых материалов и интеграция с цифровой электроникой. В вязких сцеплениях и тормозах оба этих фактора сочетаются за счет использования новых строительных материалов и гидравлических рабочих жидкостей нового типа, т.е.е., интеллектуальные жидкости, которые реагируют на физическое поле, изменяя свои реологические свойства.
Используются два типа интеллектуальных жидкостей: электрореологические жидкости (ER) и магнитореологические жидкости (MR), активируемые, соответственно, электрическим или магнитным полем. Жидкости ER и MR делятся на две группы в зависимости от их состава: однофазные и двухфазные. Однофазные жидкости однородны, а двухфазные жидкости состоят из двух фаз: твердой и жидкой.
Вязкостные муфты состоят из ведущей части, соединенной с входным валом, и ведомой части, соединенной с выходным валом.Блокировка ведомой части приводит к тому, что сцепление становится тормозом. В этих муфтах крутящий момент передается в результате трения, вызванного напряжением сдвига в рабочей жидкости, между ведущей частью и ведомой частью. По форме ведущей и ведомой части можно выделить два основных типа вязких муфт: цилиндрические и дисковые муфты.
Из-за необходимости создания электрического или магнитного поля в зазоре, содержащем рабочую жидкость, создание муфт и тормозов с использованием интеллектуальных жидкостей оказывается намного сложнее, чем создание муфт и тормозов с использованием обычных рабочих жидкостей.В вязких муфтах с жидкостями ER электрическое поле обычно создается между двумя электродами, один из которых расположен в ведущей части, а другой — в ведомой части муфты. В таких муфтах для передачи напряжения на электроды, связанные с подвижной частью муфт, используются дополнительные электрические провода и скользящие кольца. Однако в вязких муфтах с жидкостью MR помимо электрических проводов и скользящих колец необходимо устанавливать сердечники и катушки электромагнита.По этим причинам вязкие муфты с жидкостями MR весят больше, и, следовательно, имеется большая инерция вращающихся частей, что неблагоприятно для управления муфтами. Сложная конструкция сцеплений и тормозов с интеллектуальными жидкостями заставляет выбирать материалы с надлежащими свойствами, а также выбирать методы проектирования, основанные на математическом моделировании и численных расчетах.
До сих пор для управления крутящим моментом использовалась важная функция вязкостных муфт и тормозов: зависимость крутящего момента от угловой скорости входного вала.Изменение угловой скорости позволяет контролировать передаваемый крутящий момент. Крутящий момент также можно контролировать, изменяя температуру, давление или объем рабочей жидкости внутри муфты. Для вязких сцеплений и тормозов, изготовленных из новых материалов, таких как интеллектуальные жидкости, управление достигается за счет изменения напряжения сдвига, воздействия на жидкость ER или MR с соответствующим полем с регулируемым напряжением. Изменение электрического или магнитного поля достигается путем изменения напряжения или тока с помощью источников электропитания с электронным управлением.Увеличение напряжения сдвига в рабочей жидкости вызывает увеличение крутящего момента, передаваемого вязкими муфтами или тормозами.
В статье представлены результаты оптимизации конструкции и экспериментальных исследований вязкодисковой муфты с жидкостью ER, работающей в необычных тепловых условиях. Целью оптимизации конструкции было достижение большого крутящего момента муфты при небольшом размере муфты и в то же время небольшой площади отвода тепла. Однако температура рабочей жидкости муфты поддерживалась близкой к температуре окружающей среды.Многоцелевая оптимизация проводилась на основе математических моделей жидкостей ER и дисковой вязкой муфты. Многоцелевая оптимизация вязкой муфты с жидкостью ER, включая качество материалов, ранее подобным образом не проводилась. Впоследствии был изготовлен прототип вязкой муфты с жидкостью ER и испытан на специально построенном стенде. Полученные результаты позволили сформулировать принципы построения вязких муфт с жидкостью ER, включая выбор материалов.
Литературный этюд
В практически используемых двухфазных жидкостях ER и MR твердая фаза состоит из частиц полимера или железа, соответственно, диаметром от 5 до 10 мкм, а жидкая фаза — силиконового масла (Fertman, 1990; Conrad, 1993; Weiss, 1993; Mikkelsen et al., 2017). Двухфазные жидкости также содержат добавки (до 3%), которые предотвращают осаждение и агрегацию твердой фазы и увеличивают электрореологический или магнитореологический эффект. Процентное содержание твердой фазы в двухфазных жидкостях ER и MR составляет 60–80% по массе и 20–30% по объему.Одним из ограничений использования жидкости ER является ее чувствительность к изменениям температуры и влажности воздуха. Использование жидкости MR ограничено явлением магнитного насыщения.
ЖидкостиER и MR используются или предполагается использовать в основном в качестве материалов с контролируемыми реологическими свойствами в различных устройствах, таких как тактильные устройства (Liu et al., 2006), поглотители энергии (Milecki et al., 2005; Choi and Wereley , 2015), амортизаторы (Sapiński et al., 2016), консольные балки (Lara-Prieto et al., 2010), гидродинамические муфты (Madeja et al., 2011; Olszak et al., 2018), разрядные машины (Kim et al., 2002) или даже роботы (Saito, Ikeda, 2007; Jing et al., 2018) и сейсмические изоляторы (Li et al., 2013).
Чаще всего жидкости ER и MR используются в таких устройствах, как сцепления и тормоза (Olszak et al., 2016a; Raju et al., 2016; Gao et al., 2017). Для достижения предполагаемых характеристик сцеплений и тормозов с жидкостями ER и MR их архитектура принимается во внимание путем анализа формы и положения рабочего пространства (Avraam et al., 2010), способ создания электрического или магнитного поля (Takesue et al., 2003; Böse et al., 2013; Sohn et al., 2018), а также тепловые условия работы (Chen et al., 2015; Song и др., 2018). Дополнительно во внимание принимаются интеллектуальные жидкости, используемые для изготовления сцеплений и тормозов с ER и MR, в основном их состав (Sarkar and Hirani, 2013; Kumbhar et al., 2015; Mangal et al., 2016) и долговечность (Olszak et al. ., 2016б; Ким и др., 2017; Зябска и др., 2017). Примеры конструктивных решений сцеплений и тормозов с интеллектуальными жидкостями можно найти в публикациях (Papadopoulos, 1998; Kavlicoglu et al., 2002; Смит и др., 2007; Фернандес и Чанг, 2016).
Следующим важным шагом на пути к совершенствованию конструкции сцеплений и тормозов с использованием интеллектуальных жидкостей является использование методов оптимизации. В публикациях по этой теме геометрические размеры оптимизированы, в то время как авторы предполагают разные целевые функции и разные методы оптимизации.
Объектами оптимизации обычно являются устройства с жидкостью MR, используемые в транспортных средствах. В предыдущих работах (Park et al., 2006, 2008) процесс строительства включал междисциплинарную оптимизацию проектирования; целевая функция учитывает массу тормоза, а также тормозной момент и использует скалярные весовые коэффициенты. В этих работах предполагалось, что в автомобиле вес тормоза важнее тормозного момента. Для сокращения времени расчета использовались три метода оптимизации, первые два из которых были менее эффективными: встроенные возможности ANSYS, а затем метод случайного поиска, который давал самые низкие значения целевой функции.Во время оптимизации был также проведен CFD-анализ и оценено распределение напряженности магнитного поля и установившееся распределение температуры. Nguyen и Choi (2010) в процессе оптимизации тормозов автомобиля и при определении целевой функции учитывали следующие аспекты: требуемый тормозной момент, температуру из-за трения в нулевом поле жидкости MR, массу тормозной системы и геометрические размеры. Используемый здесь метод оптимизации основан на анализе конечных элементов.В работе (Assadsangabi et al., 2011) целевая функция была принята таким образом, чтобы обеспечить максимально возможный тормозной момент при минимально возможной массе автомобильного тормоза. Оптимизация проводилась с использованием анализа конечных элементов и генетического алгоритма. Целью работы (Sohn et al., 2015) была оптимизация тормоза мотоцикла. В целевой функции учитывались такие факторы, как тормозной момент, вес и температура. В процессе оптимизации использовался инструмент, основанный на анализе конечных элементов.В исследовании (Nguyen and Choi, 2010) магнитореологического демпфера для легкового автомобиля целевая функция включала демпфирующую силу, динамический диапазон и индуктивную постоянную времени демпфера. В методе оптимизации, основанном на анализе конечных элементов, использовались алгоритм анализа золотого сечения и метод локальной квадратичной аппроксимации.
Оптимизация размеров муфт с жидкостью MR можно найти в двух предыдущих статьях (Horvath and Torőcsik, 2011; Bucchi et al., 2017).В обоих случаях оптимизация была направлена на достижение максимально возможного передаваемого крутящего момента сцепления, в то время как в Bucchi et al. (2017) акцент был сделан на форме магнитореологического жидкостного зазора, и оптимизация проводилась с использованием метода конечных элементов. Однако в Horvath and Torőcsik (2011) особое внимание уделялось внутреннему радиусу, в то время как оптимизация была основана на простом аналитическом методе и процедуре моделирования. В статье (Gao et al., 2017) описана оптимизация демпфера MR, разработанного для интеллектуальных протезов колен.В целевой функции учитывались такие факторы, как общее потребление энергии за один цикл походки и вес амортизатора MR. Оптимизация проводилась на основе алгоритма оптимизации роя частиц. Первоначальный метод оптимизации, называемый методом Тагучи, был использован для оптимизации магнитореологического тормозного привода (Erol and Gurocak, 2011). В целевой функции учитывалось отношение крутящего момента к объему.
Математическая модель
При определении математической модели жидкости ER предполагалось, что реологические свойства жидкости могут быть описаны моделью Бингема:
, а для U = 0, τ = μ0γ., а электрические свойства жидкости ER можно описать уравнением:
, где μ p — пластическая вязкость, τ 0 — предел текучести жидкости ER, зависящий от электрического поля, μ 0 — коэффициент динамической вязкости жидкости без электрического поля, и i г — плотность утечки тока.
Связь τ 0 , μ 0 , i g с электрическим полем E описывалась формулами, в которых температура T , относительная влажность воздуха w и скорость сдвига γ.принято к сведению:
τ0 = a0 · a1 · a2 · a3 · E2 (3) μ0 = b0 · b1 + b2E2ig = c0 · c1 · c2 · c3 · E1,7, где a 0 , b 0 , c 0 , a 2 , b 2 — числовые коэффициенты; a 1 , b 1 , c 1 — коэффициенты, линейно зависящие от температуры T ; a 3 , c 2 — коэффициенты, линейно зависящие от относительной влажности воздуха w ; и c 3 — коэффициенты, линейно зависящие от скорости сдвига γ..
Предполагалось, что радиусы r в математической модели вязкого сцепления с жидкостью ER описываются пропорциональным увеличением модельного сцепления, геометрия которого была определена на основе анализа уже существующих сцеплений и тормозов с интеллектуальной жидкостью (Papadopoulos, 1998; Kavlicoglu et al., 2002; Smith et al., 2007; Nguyen and Choi, 2010; Erol and Gurocak, 2011) с использованием коэффициента увеличения с k . Ширина муфты модели рассчитывается в зависимости от количества дисков n при постоянной ширине зазора h между дисками.На рисунке 1 представлена конструктивная схема модельной вязкой муфты с жидкостью ER, а в таблице 1 показаны сопоставленные размеры муфты в зависимости от коэффициента увеличения s k и количества рабочих зазоров n .
Рисунок 1 . Схема построения модельной вязкой муфты с жидкостью ER с 5 дисками.
Таблица 1 . Размеры муфты с жидкостью ER приняты для оптимизации.
В процессе оптимизации сцепления были произведены следующие расчеты: крутящий момент, передаваемый через сцепление M , мощность сцепления P , объем сцепления O , температура жидкости ER в сцеплении T Z и центростремительное ускорение a d .Расчеты производились по формулам:
M = nπμp2hω (r24-r14) + n2πτ03 (r23-r13) (4) P = nπμp2hω2 (r24-r14) + n2πτ03ω (r23-r13) O = πrz2Sz ad = ω2rz Tz = PαSz + T ic = n · ig S, где T — температура окружающей среды, а S = π (r22-r12) — поверхность стороны электрода.
Крутящий момент M , передаваемый через вязкую муфту с жидкостью ER, был рассчитан путем интегрирования единичной силы, возникающей на радиусе r , с упрощающим предположением, что напряжение сдвига τ не изменяется — ни по радиусу диска ни по высоте зазора.В результате получилось следующее уравнение:
M = ∫r1r2rdF = 2π∫r1r2τr2dr (5), где впоследствии была учтена формула (1) (Park et al., 2008; Erol, Gurocak, 2011).
Температура T Z была рассчитана по уравнению, описывающему тепло Θ , выделяемое в окружающую среду в момент Δ t , предполагая, что муфта работает с постоянной мощностью P в заданных условиях:
Θ = P Δt = αSs (Tz-T) Δt (6), где α — коэффициент теплопередачи, а T — температура окружающей среды.
Величины, описываемые формулами (4), являются конструктивными показателями вязкостной муфты с жидкостями ER, отражающими ее характерные особенности, такие как производительность ( P , M ), габариты ( O ) и условия работы ( T , T Z , a d ).
Оптимизация вязкостной муфты с помощью жидкости ER
Способ проведения оптимизационных расчетов
Основной целью оптимизации было получить вязкое сцепление с жидкостью ER с минимально возможными размерами, передающее максимально возможный крутящий момент, но при этом количество рассеиваемого тепла, зависящее от боковой поверхности сцепления, обеспечивало возможна низкая температура жидкости ER при постоянной работе сцепления.
Были созданы две целевые функции, содержащие отношения M / O и T Z / T . Отношение M / O должно быть как можно большим, чтобы получить максимально возможный крутящий момент M от конструкции с наименьшим возможным объемом O . Однако отношение T Z / T должно генерировать, возможно, небольшие значения, чтобы уменьшить изменение температуры и, следовательно, влияние температуры на свойства жидкости ER.Предполагаемыми ограничениями были значения мощности P , центростремительного ускорения a d и тока i c .
Целевые функции были следующими:
Fc = | w1 · Tz / Tr-w2 · OM / (OM) r | (8), где: w i ( i = 1, 2) — весовой коэффициент для i -й целевой функции.
Уравнение (8) было сформулировано на основе метода взвешенной суммы, который является наиболее широко используемым методом многокритериальной оптимизации.В этом исследовании предполагалось, что ∑i = 1i = 2wi = 1 и 0 ≤ w i ≤ 1. Коэффициенты w 1 и w 2 не имеют физического значения.
Требовались минимальные значения этих целевых функций:
— для допустимых значений из областей применения: l ≤ с k ≤ 8; 30 ≤ ω ≤ 250 рад / с; 5 ≤ n ≤ 13;
— с ограничениями: P ≤ 1000 Вт; a d <300 рад / с 2 ; i c <100 мА.
Для оптимизационных расчетов использовалась индивидуальная компьютерная программа, написанная на языке программирования Delphi. Расчеты проводились следующим образом:
— использовался генератор случайных чисел, допустимые значения были взяты из предполагаемых диапазонов разрешенных значений;
— проведена проверка на соблюдение ограничений;
— если нарисованные значения допустимых значений удовлетворяли условиям ограничений, то целевые функции рассчитывались; если нет, разрешенные значения были нарисованы снова;
— вычисленная целевая функция запоминалась и вычисления повторялись;
— сравнивались значения целевых функций с предыдущего и текущего шага расчетов;
— было выбрано меньшее значение, и одновременно были сохранены значения, рассчитанные для меньшего значения целевой функции.
На основе нескольких наборов геометрических размеров вязких муфт с жидкостями ER (наборы, которые были признаны лучшими) были построены виртуальные твердотельные модели муфт. Эти модели впоследствии были использованы для расчета распределения температуры в муфте с помощью программы ANSYS Fluent. При расчете тепла, выделяемого в рабочих зазорах муфты, учитывалась мощность, выделяемая при протекании электрического тока P 1 = U · i c , а также мощность P 2 , выброшенных в результате напряжения сдвига τ раз.Из-за различных размеров муфт, полученных в процессе оптимизации, мощность P = P 1 + P 2 отнесена к объему V жидкостей ER в рабочих зазорах.
Отношение мощности, превращенной в тепло, к единице объема жидкости P 2 / V было рассчитано исходя из предположения, что мощность dP , выделяемая в кольце жидкости толщиной dr , может быть записана как:
dP2 = dF v = dSτ v = 2πrdrτ v (9)После соблюдения dV = 2 πr dr h и v = ωr = γ.h результат:
dP2 = 2πrdrτv = 2πrdrhτγ. = dVτγ. (10)и после интегрирования обеих частей уравнения и преобразования:
Чтобы отобразить соотношение P 2 / V в зависимости от радиуса r , принимается во внимание, что γ. = Vh = ωrh и τ = μpγ. + Τ0, что дает результат:
P2V = (μpγ. + Τ0) γ. = Μpγ.2 + τ0γ. = Μpr2h3ω2 + τ0rhω (12)Данные для оптимизации
Предполагалось, что в вязкой муфте с жидкостью ER будет использоваться жидкость ERF # 6.Он состоит из сульфированной стирол-дивинилбензольной смолы с катионом натрия и силиконового масла; его данные представлены в таблице 2 (Płocharski et al., 1997; Bocińska et al., 2002) согласно информации производителя. Жидкость ERF # 6 была выбрана в основном из-за ее долговечности.
Таблица 2 . Основная информация о жидкости ERF # 6.
Коэффициенты a , b и c математической модели жидкости ERF № 6, описываемой формулами (3), были определены на основе испытаний, проведенных с помощью измерительного прибора.Устройство было построено аналогично цилиндрическому реометру, но диаметр цилиндров был намного больше. Основным элементом устройства являлась вязкостная муфта, состоящая из взаимно изолированных цилиндров, соединенных с электрическими полюсами источника питания высокого напряжения. Один из цилиндров с внутренним радиусом 122 мм был установлен непосредственно на валу вертикально установленного асинхронного двигателя, управляемого преобразователем частоты, который позволял плавно регулировать угловую скорость ω . Однако второй цилиндр с внешним диаметром 120 мм и высотой 29 мм был соединен с рычагом длиной l = 140 мм, который давил на тензометрический датчик силы F .Зазор между цилиндрами составил х = 1 мм. Температура жидкости T измерялась резистивным датчиком, размещенным на стенке невращающегося цилиндра. Влияние относительной влажности воздуха на реологические характеристики жидкости ERF № 6 было проверено путем помещения измерительного прибора в пластмассовую палатку, в которой постоянно повышалась влажность, которая продолжала увеличиваться в соответствии с размещением сосудов с дымящейся водой. Схема построения измерительной вязкой муфты представлена на рисунке 2.
Рисунок 2 . Схема вязкостной муфты измерительного устройства: 1 — цилиндр, установленный на валу двигателя; 2 — цилиндр, соединенный с рычагом; 3, рычаг; 4 — датчик силы; 5, выход датчика температуры.
В ходе исследования компьютерная измерительная система зарегистрировала значение силы F в зависимости от угловой скорости ω и тока утечки I для различных значений приложенного к цилиндрам электрического напряжения U .Затем значение силы F было рассчитано как напряжение сдвига τ , а угловая скорость ω — как скорость сдвига γ. согласно следующему уравнению:
τ = Mr2S = Flr2S [Па] (13) γ. = ωr2h [1 / с] (14), где r 2 — радиус цилиндра, соединенного с рычагом, h — размер зазора, M — крутящий момент, S = 2 πr 2 b — площадь среза, l — длина силового рычага, а b — высота цилиндра, соединенного с рычагом.
Однако напряженность электрического поля рассчитывалась по формуле:
Значения коэффициентов a , b , c флюида ERF № 6 сопоставлены в таблице 3.
Таблица 3 . Коэффициенты a, b, c , входящие в математическую модель жидкости ERF №6.
Значение коэффициента α, представленное в формулах (4), можно принять из диапазона 100 ÷ 150 Вт / (м 2 K) (Nakamura et al., 2003). В расчетах оптимизации принималось α = 120 Вт / (м 2 K). Максимальное значение центростремительного ускорения, которое может влиять на жидкость ER, не вызывая разрушения из-за центробежной силы, было принято равным 300 рад / с 2 на основании предыдущей публикации (Carlson, 1997).
Результаты оптимизации
В таблице 4 показаны сопоставленные результаты оптимизирующих расчетов геометрических размеров вязкой муфты с жидкостью ER. Результаты были получены при минимизации целевой функции, описываемой уравнением (7), для заранее заданных значений угловой скорости ω .
Таблица 4 . Результаты расчета для T = 20 ° C, U = 2 кВ, n = 12, w = 30%.
В таблице 5 показаны результаты расчетов оптимизации целевой функции, описываемой уравнением (8) для различных весовых коэффициентов w 1 , w 2 , выбранных таким образом, чтобы коэффициент увеличения s k было близко к 2. Справочные значения T r = 37 o C, ( O / M ) r = 1290 см 3 / Нм были приняты произвольно на основе результаты показаны в таблице 4.
Таблица 5 . Результаты расчета для U = 2 кВ, 30 ≤ ω ≤ 250 рад / с, 5 ≤ n ≤ 13, w = 30%.
На рисунке 3 представлены результаты расчетов целевой функции, описываемой формулой (8) для различных весовых коэффициентов, полученные в результате 2 500 розыгрышей.
Рисунок 3 . Набор значений целевой функции, описываемый формулой (8) для U = 2 кВ, 30 ≤ ω ≤ 250 рад / с, 5 ≤ n ≤ 13, w = 30% и для : (A) w 1 = 0.3, w 2 = 0,7; (B) w 1 = 0,7, w 2 = 0,3.
Примеры диаграмм, показывающих зависимость P / V от радиуса r для угловой скорости ω = 100 рад / с, показаны на рисунке 4.
Рисунок 4 . Зависимость P / V от радиуса r для ω = 100 рад / с и жидкости ERF # 6.
На рисунке 5 показана геометрия муфты с жидкостью ER для с k = 2, а на рисунке 6.показывает рассчитанное распределение температуры.
Рисунок 5 . Вид на геометрию сцепления для s k = 2: коричневый цвет, диски; серый цвет, корпус.
Рисунок 6 . Распределение температуры в ° C в поперечном сечении муфты для s k = 2, ω = 100 рад / с, U = 2 кВ.
Обсуждение результатов
Как следует из данных таблицы 4, для целевой функции, описываемой уравнением (7), для аналогичных значений отношения M / O увеличение угловой скорости ω ведомой части вязкой муфты с Жидкость ER вызывает уменьшение коэффициента увеличения s k и увеличение массовой температуры T муфты.Муфта, работающая с более высокой угловой скоростью ω , передает большую мощность P , как показано в уравнениях (4). С другой стороны, меньшее значение коэффициента увеличения s k означает, что муфта имеет меньшие размеры и, следовательно, имеет меньшие поверхности для рассеивания тепла, как видно из таблицы 1. Таким образом, причина Увеличение массовой температуры T муфты с увеличением угловой скорости ω — работа муфты на большей мощности и меньшей площади теплоотвода.
Напротив, как следует из данных таблицы 5, при одинаковых значениях коэффициента увеличения s k (близко к 2,0) муфта работает с большей угловой скоростью ω , с меньшим весовым коэффициентом w 1 определение доли температурного отношения T Z / T r в целевой функции, описанной уравнением (8), при этом меньший весовой коэффициент w 1 , тем выше температура T Z .
Как показано на рисунке 3, отображение зависимости целевой функции, описываемой уравнением (8), от коэффициента увеличения s k , увеличение весового коэффициента w 1 с 0,3 до 0,7 вызывает минимальное значения целевой функции, поэтому оптимальные решения существуют для меньших значений коэффициента увеличения s k , то есть для меньших размеров муфты с жидкостью ER.
На основании проведенных исследований следует, что наиболее важным параметром при оптимизации сцепления с жидкостью ER является мощность P , выделяемая в вязком сцеплении с жидкостью ER, которая зависит от двух значений: U и ω . Диапазон изменения высокого напряжения U для всех муфт с жидкостями ER одинаков и на практике не превышает значений от 0 кВ до 3 кВ, в основном из-за возможных пробоев между электродами, которые генерируют электрическое поле.Таким образом, перед выбором оптимальных габаритов вязкой муфты с жидкостями ER следует выбрать значение угловой скорости ω .
Предполагалось, что муфта с жидкостью ER в сконструированном устройстве, которое служит для приложения контролируемой силы, обычно будет работать в диапазоне скоростей ω от 100 до 180 рад / с. Для такого диапазона ω на основе результатов проведенных расчетов, в основном результатов, представленных в таблицах 4, 5 и на рисунке 3, было принято s k = 2.
Для проверки расчетов оптимизации для с k = 2 для следующих данных: 100 рад / с ≤ ω ≤ 180 рад / с и T = 20 ° C, U = 2 кВ, n = 12, w = 30%, расчет температуры рабочей жидкости ER в муфте проводился на основе обеих целевых функций. Для целевой функции, описываемой уравнением (7), полученная температура составила T = 28,3 ° C, а для целевой функции, описываемой уравнением (8), и для w 1 = 0.5, w 2 = 0,5, полученная температура составила T Z = 32,1 ° C. Температуры T и T Z отличаются от температуры жидкости ER (29,5 ° C), показанной на Рисунке 6, не более чем на 6%, что указывает на правильность предположений.
Выбор материалов и конструкция прототипа вязкой муфты с жидкостью ER
Конструктивное решение сцепления
После определения габаритов вязкой муфты с жидкостью ER на с k = 2, на основании таблицы 1 был построен прототип.Предполагалось, что муфта будет работать вертикально, а подшипники будут размещены на одной стороне муфты, как показано на Рисунке 7.
Рисунок 7 . Конструктивное решение прототипа сцепления: 1 — кожух подшипников; 2 — кожух сцепления; 3 — втулки изоляционные для подшипников вала; 4 — диски, закрепленные на кожухе; 5 — диски на валу; 6, вал; 7 — скользящее кольцо; 8 — гибкая муфта; 9 — подшипник вала; 10 — подшипник сцепления; 11, уплотнительное кольцо.
Такое конструктивное решение выгодно из-за герметичности.Между дисками использовались распорные кольца, замена которых позволяет изменять ширину рабочего зазора. Полюс «+» источника питания высокого напряжения соединялся с валом муфты щеткой и скользящим кольцом, а полюс «-» — к корпусу муфты. Чтобы изолировать ведущую часть от ведомой, наружное кольцо подшипников, закрепленных на валу, было помещено во втулки, изготовленные из материала, который является отличным электроизолятором. Чтобы снизить затраты на производство сцепления, диски были закреплены винтами вместо обычно используемых шлицев.Для увеличения теплоемкости и облегчения отвода тепла из рабочих зазоров муфты стенки кожуха были сделаны намного толще, чем это было бы необходимо для обеспечения достаточной механической прочности и жесткости.
Используемые материалы
Из-за хорошей электрической и теплопроводности большинство деталей прототипа сцепления были изготовлены из металла. Диски сцепления были изготовлены из аустенитной нержавеющей стали с обозначением 304 в соответствии со стандартом ASTM / AISI.Нержавеющая сталь 304 содержит около 19% хрома и 10% никеля в качестве основных легирующих добавок и устойчива к коррозии, сохраняя при этом свою прочность при высоких температурах. Исходным материалом для изготовления дисков сцепления служил холоднокатаный лист с гладкой поверхностью. Диски были вырезаны из листа с помощью водоструйной абразивной обработки. Затем диски были отполированы. Шлифование этого материала не рекомендуется из-за того, что он слишком мягкий для этого процесса. Корпус и вал сцепления были изготовлены путем механической обработки из стали марки 403 по стандартам ASTM / AISI.Нержавеющая сталь 403 содержит 11% хрома и 1% марганца. Более высокое содержание углерода означает, что нержавеющая сталь 403 имеет более высокую прочность и более высокую износостойкость по сравнению с нержавеющей сталью 304.
Изолирующие втулки подшипников и упругая муфта вала сцепления с валом двигателя были изготовлены из материала под названием полиамид (PA6). Уплотнительное кольцо было напечатано на 3D-принтере из материала под названием АБС (акрилонитрило-бутадиено-стирен) (Kotlinski et al., 2013).
Испытания сцепления с жидкостью ER
Создание испытательной установки
Стенд для испытаний прототипа сцепления состоял из управляемого электродвигателя, на валу которого была установлена приводная часть сцепления с жидкостью ER.Ведомая часть соединялась с рычагом, нажимающим на датчик силы. Точность положения датчика силы относительно рычага составила 0,1 мм, что дало погрешность <0,1%.
Величина электрического напряжения подавалась от источника высокого напряжения, полюса которого взаимозаменяемо соединялись с дисками прототипной муфты. Источник питания также позволял измерять ток утечки. В кожухе вязкой муфты с жидкостью ER был установлен термометр для измерения температуры жидкости ER.Измерение относительной влажности воздуха производилось датчиком влажности, установленным в непосредственной близости от муфты. Угловая скорость считывалась с помощью энкодера электродвигателя. Точность измерительных устройств, используемых в испытательном стенде, приведена в таблице 6. Все измеренные значения были записаны с течением времени на основе компьютерной измерительной системы. Схема испытательного стенда представлена на рисунке 8.
Таблица 6 . Точность измерительных приборов.
Рисунок 8 .Схема испытательного стенда: 1, ПЛК; 2, карты ввода / вывода; 3, компьютерный комплект с программным обеспечением; 4, источник питания высокого напряжения; 5, контроллер сервопривода; 6, сервопривод; 7, испытанное сцепление с жидкостью ER; 8 — датчик силы; 9 — датчик влажности; 10, датчик температуры.
Тесты на рабочем месте
Характеристики вязкой муфты с жидкостью ER как τ = f (γ.) Определялись по формулам (13) и (14) для считанных значений силы F в зависимости от угловой скорости ω для выбранных постоянные значения электрического напряжения У , рисунок 9.Измерения проводились при постоянной температуре жидкости и постоянной относительной влажности w . Для сравнения на Рисунке 9. дополнительно показаны характеристики τ = f (γ.), Полученные с помощью измерительного устройства, схему которого можно увидеть на Рисунке 2.
Рисунок 9 . Зависимость τ от γ. для T = 20 ° C и w = 30%: зеленый цвет, измерительные приборы; красный цвет, вязкая муфта с жидкостью ER.
Как видно из диаграмм, представленных на рисунке 9, различия между линиями, касающимися измерительного устройства, и линиями, касающимися муфты с жидкостью ER, невелики, даже если есть существенные различия в размерах и форме рабочих зазоров.Средняя относительная ошибка составила 12%. Также необходимо отметить, что диапазон изменений напряжения сдвига τ , вызванных изменением напряжения U от 0 до 2,5 кВ, на 30% больше, чем диапазон изменений напряжения сдвига τ , вызванных изменениями углового скорость ω .
Испытания на долговечность прототипа муфты с жидкостью ER показали, что необходимо тщательно выбирать изоляционный материал, а также материалы для скользящего кольца и щетки.Изначально изоляционным материалом был Текстолит (TcF-1), отличающийся большим электрическим сопротивлением и хорошей обрабатываемостью. Для упрощения конструкции сцепления также использовалась медная щетка, взаимодействующая непосредственно с валом. Однако в ходе испытаний выяснилось, что из-за попадания влаги на гильзу, подверженную воздействию высоких напряжений, материал частично обугливался на поверхности, и создаваемые таким образом токопроводящие дорожки в значительной степени ухудшали изоляционные свойства. После замены Текстолита (TcF-1) материалом Полиамид (PA6) не произошло снижения изоляционных свойств.Испытания также показали, что использование медной щетки во взаимодействии непосредственно с валом является причиной электрических пробоев, происходящих при относительно низком напряжении, около 1,5 кВ, из-за того, что продукты износа попадают внутрь муфты вместе с ER. жидкость. Чтобы избежать этого, скользящее кольцо было изготовлено из бронзы, а щетка — из графита из-за его хороших смазывающих свойств. После этой замены не было случаев электрических поломок, вызванных продуктами износа.
Рекомендации по выбору материалов
При выборе жидкости ER для использования в управляемой муфте необходимо выбрать жидкость, напряжение сдвига которой τ незначительно зависит от скорости сдвига γ. Как было показано в предыдущих исследованиях (Nakamura et al., 2002, 2004) , чем больше зависимость, тем проблематичнее управление устройством с использованием жидкости ER. Этому требованию лучше всего удовлетворяют гетерогенные жидкости ER, твердой фазой которых является химически чистый крахмал.Недостаток жидкости этого типа — большая чувствительность к влажности и малая долговечность. При выборе жидкости ER для управления вязкой муфтой необходимо учитывать также тот факт, что крутящий момент M , передаваемый муфтой, является суммой двух составляющих, первая из которых зависит от μ. p · ω , причем второе зависит от τ 0 , являясь функцией напряжения U .Если сцепление должно управляться путем переключения напряжения U , выбранная жидкость должна иметь самое большое соотношение τ 0 / μ 0 , в то время как для муфты, управляемой изменениями угловой скорости ω должно иметь наименьшее возможное соотношение τ 0 / μ 0 .
При выборе материалов для изоляционных элементов вязкостной муфты с жидкостью ER необходимо обращать внимание на их изоляционную прочность, низкое тепловое расширение, обеспечивающее стабильность формы при воздействии высокой температуры, хорошую химическую стойкость к маслам, большую механическую прочность и хорошую обрабатываемость.Необходимо учитывать, что пластмассы являются хорошими электрическими изоляторами, а также теплоизоляторами. Использование изоляционных материалов препятствует рассеиванию тепла, образующегося в результате взаимного трения частиц, трения между частицами и стенками рабочего зазора и электрического тока в жидкости ER. При определении толщины стенок изолирующих элементов необходимо учитывать тот факт, что чем толще стена, тем меньше вероятность электрических пробоев.Однако это ухудшает условия отвода тепла. В настоящее время большим облегчением является возможность создавать изолирующие элементы сложной формы с помощью методов 3D-печати, поскольку большинство пластиков, используемых в этой технологии, обладают хорошими изоляционными свойствами.
Использование металлических материалов связано с возможностью коррозии металлических частей муфты, особенно работающих при повышенной температуре, продукты которой, проводящие электричество после попадания в жидкости ER, могут вызвать увеличение тока утечки и возникновение электрических пробоев. .Целесообразно использовать металлы и сплавы, устойчивые к коррозии. В случае возникновения фрикционных контактов элементов сцепления важно учитывать тот факт, что продукты износа могут препятствовать правильной работе сцепления.
Выводы
Управляющая сила F посредством муфты с жидкостью ER может быть реализована путем изменения угловой скорости двигателя и путем изменения высокого напряжения электрического тока, подаваемого на диски, поскольку как увеличение угловой скорости, так и Увеличение электрического напряжения вызывает увеличение напряжения сдвига в жидкостях ER и увеличение передачи крутящего момента на рычаг.Однако управление изменениями напряжения происходит быстрее и позволяет увеличить диапазон регулирования на 30%. Предложенный способ управления силой может быть использован на практике, так как позволяет плавно изменять силу от нуля до максимального значения.
Разработанные математические модели, хотя и простые, достаточно точны, чтобы их можно было использовать для оптимизации конструкции муфты с жидкостью ER. Различия между результатами испытаний муфты с жидкостями ER и измерительным прибором в среднем достигают 12%, но их можно признать приемлемыми из-за значительных различий в размерах и формах рабочих зазоров.Можно признать, что результаты испытаний, полученные с помощью измерительных приборов, могут быть использованы для проектирования муфт с жидкостью ER.
Предполагаемые методы оптимизации размеров вязкой муфты с жидкостями ER, состоящие из случайного пропорционального увеличения модельной муфты, оказались полезными для проектирования вязкой муфты с жидкостью ER. Важно подчеркнуть, что проведенная таким образом оптимизация с использованием двух разных целевых функций дала очень похожие результаты.
Из-за сложной конструкции вязкой муфты с жидкостями ER крайне важно использовать конструкционные материалы с проводящими свойствами, а также материалы с изоляционными свойствами. Однако не все материалы с такими характеристиками можно использовать в сцеплениях с жидкостью ER. Представленные рекомендации могут быть полезны при выборе материалов для изготовления вязкой муфты с жидкостями ER. Как показали проведенные работы, на практике жизненно важно подкрепить выбор материалов испытаниями на долговечность опытных муфт.
По результатам проведенных испытаний можно предположить, что дальнейшие работы по расширению использования вязких муфт с жидкостями ER в машинах и устройствах должны быть сосредоточены не только на оптимальной форме муфт с жидкостями ER, но и на правильный выбор жидкостей ER, а также других строительных материалов.
Авторские взносы
AK и ZK внесли свой вклад в концепцию и дизайн исследования. GM и JZ провели оптимизационный анализ. PM выполнил расчеты ANSYS.АК, ЗК, КО и АО проводили испытания. ZK, AO и KO написали первый черновик рукописи. S-BC внесла свой вклад в доработку рукописи, прочитала и одобрила представленную версию.
Финансирование
Это исследование получило финансирование от польско-тайваньского / тайваньско-польского совместного исследовательского проекта №. PBWLA / 2016/019.
Заявление о конфликте интересов
Авторы заявляют, что исследование проводилось при отсутствии каких-либо коммерческих или финансовых отношений, которые могут быть истолкованы как потенциальный конфликт интересов.
Список литературы
Ассадсангаби, Б., Данешманд, Ф., Вахдати, Н., Эгтесад, М., и Базарган-Лари, Ю. (2011). Оптимизация и разработка дисковых тормозов MR. Внутр. J. Auto. Тех-Кор. 12, 921–932. DOI: 10.1007 / s12239-011-0105-x
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Авраам, М., Городинка, М., Романеску, И., и Премон, А. (2010). Вращающийся MR-тормоз с компьютерным управлением для устройства реабилитации запястья. J. Intel. Мат. Syst. Struct. 21, 1543–1557. DOI: 10.1177 / 1045389X10362274
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Bocińska, M., Wyciślik, H., Osuchowski, M., and Płocharski, J. (2002). Влияние ПАВ на свойства электрореологических жидкостей, содержащих полианилин. Внутр. J. Mod. Phys. В . 16, 2461–2467. DOI: 10.1142 / S0217979202012517
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Бёзе, Х., Герлах, Т., и Эрлих, Дж. (2013). Магнитореологические устройства передачи крутящего момента с постоянными магнитами. J. Phys. Конф. Сер. 412: 012050. DOI: 10.1088 / 1742-6596 / 412/1/012050
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Букки, М. Ф., Форте, П., Френдо, Ф. (2017). Оптимизация геометрии магнитореологической муфты с катушками. P. I. Mech. Англ. LJ Mat. 231, 100–112. DOI: 10.1177/1464420716665650
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Карлсон, Дж. Д. (1997). «Магнитореологические гидродинамические приводы» в Adaptronics and Smart Structures , ed H.Яноха (Берлин; Гейдельберг: Springer Verlag, 184–204.
)Google Scholar
Чен, С., Хуанг, Дж., Цзянь, К., и Дин, Дж. (2015). Анализ влияния температуры на магнитореологическую жидкость и характеристики трансмиссии. Adv. Матер. Sci. Англ. 2015, 1–7. DOI: 10.1155 / 2015/583076
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Чой, Ю. Т., и Уэрли, Н. М. (2015). Снижение ударных нагрузок, вызванных падением, с помощью адаптивных магнитореологических поглотителей энергии с учетом временной задержки. J. Vib. Акуст . 137: 7. DOI: 10.1115 / 1.4028747
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Конрад, Х. (1993). Электрореологические жидкости: характеристики, структура и механизмы. ASME Fluids Eng. Div. Электрореол. Потоки 164, 99–113.
Google Scholar
Эрол О. и Гурочак Х. (2011). Оптимизация интерактивного дизайна магнитореологических тормозных приводов с использованием метода Тагучи. Smart Mater. Struct . 20: 105027.DOI: 10.1088 / 0964-1726 / 20/10/105027
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Фернандес, М. А., Чанг, Дж. Ю. (2016). «Разработка магнитореологической гидравлической муфты для манипуляторов роботов», , 14-й международный семинар IEEE по усовершенствованному управлению движением .
Google Scholar
Фертман В. Э. (1990). Руководство по магнитным жидкостям: свойства и применение . Нью-Йорк, штат Нью-Йорк; Вашингтон; Филадельфия, Пенсильвания; Лондон: Тейлор и Фрэнсис Inc.
Google Scholar
Гао, Ф., Лю, Ю. Н., и Ляо, В. Х. (2017). Оптимальная конструкция магнитореологического демпфера, используемого в умных протезах коленного сустава. Smart Mater. Struct . 26: 035034. DOI: 10.1088 / 1361-665X / aa5494
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Хорват П. и Торучик Д. (2011). Оптимизация дисковой магнитореологической муфты. Sci. Proc. Факультет мех. Англ. STU Bratislava 19, 106–111. DOI: 10.2478 / v10228-011-0018-8
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Цзин, З., Сан, С., Оуян, Ю., Чжан, С., Ли, В., и Чжэн, Дж. (2018). Анализ дизайна и моделирования роботизированной ноги с изменяемой жесткостью, работающей с магнитореологической технологией. J. Intel. Мат. Syst. Struct. 29, 3725–3736. DOI: 10.1177 / 1045389X18798958
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Кавличоглу, Б., Горданинеджад, Ф., Эвренсел, К. А., Кобаногулу, Н., Ксин, М., Фукс, А., и др. (2002). Магнитореологическая гидравлическая муфта с высоким крутящим моментом. Proc. Конференция SPIE Smart Mater.Struct. 4697: 472674. DOI: 10.1117 / 12.472674
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Ким, К. С., Чой, С. Б., и Чо, М. С. (2002). Контроль вибрации разгрузочной машины vire cut с помощью тормозного акуатора ER. J. Intel. Мат. Syst. Struct. 13, 316–322. DOI: 10.1177 / 1045389X02013010002
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Ким, У. Х., Пак, Дж. Х., Ким, Г. У., Шин, С. С. и Чой, С. Б. (2017). Исследование стойкости при регулировании крутящего момента магнитореологического тормоза: экспериментальная работа. Smart Mater. Struct. 26: 037001. DOI: 10.1088 / 1361-665X / aa59d8
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Kotlinski, J., Migus, M., Kesy, Z., Kesy, A., Hugo, P., Deez, B., et al. (2013). Изготовление рабочих колес гидродинамического преобразователя крутящего момента методом селективного лазерного спекания. Rapid Prototyping J. 19, 430–436. DOI: 10.1108 / RPJ-04-2011-0043
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Кумбхар, Б.К., Патил, С.Р., и Савант, С.М. (2015). Синтез и характеристика магнитореологических (MR) жидкостей для применения MR тормозов. англ. Sci. Technol. Int J. 18, 432–438. DOI: 10.1016 / j.jestch.2015.03.002
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Лара-Прието, В., Паркин, Р., Джексон, М., Зильбершмидт, В., Кози, З. (2010). Экспериментальное исследование адаптивных консольных многослойных балок MR для приложений контроля вибрации. Smart Mater. Struct. 19: 015005. DOI: 10.1088 / 0964-1726 / 19/1/015005
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Ли Ю., Ли, Дж., Ли, В., и Самали, Б. (2013). Разработка и характеристика адаптивного сейсмического изолятора на основе магнитореологического эластомера. Smart Mater. Struct. 22: 035005. DOI: 10.1088 / 0964-1726 / 22/3/035005
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Лю Б., Ли В. Х., Косасих П. Б. и Чжан Х. З. (2006). Разработка тактильного устройства на базе MR-тормоза. Smart Mater. Struct. 15: 1960. DOI: 10.1088 / 0964-1726 / 15/6/052
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Мадея, Дж., Кеси, З., и Кеси, А. (2011). Применение электрореологической жидкости в гидродинамической муфте. Smart Mater. Struct . 20: 105005. DOI: 10.1088 / 0964-1726 / 20/10/105005
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Мангал, С. К., Мунджал, К., Шарма, В. (2016). Оптимизация крутящего момента для синтезированной жидкости MR. Внутр. J. Eng. Res. Заявление . 6, 9–14 (Pt 5). Доступно в Интернете по адресу: www.ijera.com
Google Scholar
Mikkelsen, A., Wojciechowski, J., Rajnak, M., Juraj Kurimsky, J., Khobaib, K., Kertmen, A., et al. (2017). Сборка микросфер сульфированного полистирола под действием электрического поля. Материалы 10, 1–17. DOI: 10.3390 / ma10040329
PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar
Милецки А., Седзяк Д. и Ортманн Дж. (2005). Управляемость амортизатора MR для автомобилей. Внутр. J. Vehicle Des. 38, 222–233. DOI: 10.1504 / IJVD.2005.007294
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Накамура Т., Сага, Н., и Накадзава, М. (2002). Регулировка импеданса одновальной муфты с использованием гомогенной электрореологической жидкости. J. Intel. Мат. Syst. Struct. 13, 465–469. DOI: 10.1106 / 104538
9068
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Накамура Т., Сага Н. и Накадзава М. (2003). Тепловые эффекты гомогенного жидкостного устройства ER. J. Intel. Мат. Syst. Struct. 14, 87–91. DOI: 10.1142 / 9789812777546_0037
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Накамура Т., Сага, Н., и Накадзава, М. (2004). Регулировка переменной вязкости устройства с однородной жидкостью ER с учетом его динамических характеристик. Мехатроника 14, 55–68. DOI: 10.1016 / S0957-4158 (02) 00095-8
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Нгуен, К. Х., и Чой, С. Б. (2010). Оптимальная конструкция автомобильного магнитореологического тормоза с учетом геометрических размеров и теплоты трения в нулевом поле. Smart Mater. Struct. 19: 115024. DOI: 10.1088 / 0964-1726 / 19/11/115024
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Ольшак, А., Osowski, K., Ksy, A., and Ksy, Z. (2016a). Экспериментальные исследования гидравлических муфт с интеллектуальными жидкостями. Внутр. Преподобный мех. Англ. 10, 364–372. DOI: 10.15866 / ireme.v10i6.8421
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Ольшак А., Осовски К., Кеси З. и Кеси А. (2018). Исследование гидродинамической муфты с жидкостью MR. J. Intel. Мат. Syst. Struct. 30, 155–168. DOI: 10.1177 / 1045389X18803463
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Ольшак, А., Зябска, Э., Осовски, К., Куси, А., Куси, З. (2016b). Долговечность гидравлических муфт, заполненных электрореологическими жидкостями. Тех. Пер. Мех. 113, 87–101. DOI: 10.4467 / 2353737XCT.16.288.6120
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Пападопулос, К. А. (1998). Тормоза и сцепления с использованием жидкостей ER. Мехатроника 8, 719–726.
Google Scholar
Парк, Э. Дж., Фалькао Да Луз, Л., и Сулеман, А. (2008). Многопрофильная оптимизация конструкции автомобильного магнитореологического тормоза. Comput. Struct. 86, 207–216. DOI: 10.1016 / j.compstruc.2007.01.035
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Парк, Э. Дж., Стойков, Д., Фалькао да Луз, Л., и Сулеман, А. (2006). Оценка эффективности конструкции автомобильного магнитореологического тормоза с регулятором скользящего режима. Мехатроника 16, 405–416. DOI: 10.1016 / j.mechatronics.2006.03.004
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Плохарский Ю., Драбик Х., Выцислик Х., и Ciach, T. (1997). Электрореологические свойства полифениленовых суспензий. Synthet. Металлы 88, 139–145.
Google Scholar
Раджу А., М. Д. Мефтахул Ф. и Яньчэн Л. (2016). Достижения в области накопления энергии магнитно-реологического жидкостного демпфера: обзор. Корея-Австралия Rheol. J. 28, 355–379. DOI: 10.1007 / s13367-016-0035-2
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Сайто Т. и Икеда Х. (2007). Разработка нормально замкнутого типа магнитореологической муфты и ее применение в системе безопасного управления крутящим моментом человека-коллаборативного робота. J. Intel. Мат. Syst. Struct. 18, 1181–1185. DOI: 10.1177 / 1045389X07084755
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Сапиньски, Б., Росол, М., и Вонжиновски, М. (2016). Оценка энергосберегающей системы подавления вибраций на основе гасителя MR. J. Theor. Приложение. Mech-Pol. 54, 333–344. DOI: 10.15632 / jtam-pl.54.2.333
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Саркар, К., Хирани, Х. (2013). Синтез и характеристика антифрикционных магнитореологических жидкостей для тормозов. Defense Sci. J . 63, 408–412. DOI: 10.14429 / dsj.63.2633
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Смит, А. Л., Уличный, Дж. К., и Кеннеди, Л. С. (2007). Привод вентилятора магнитореологической жидкости для грузовых автомобилей. J. Intel. Мат. Syst. Struct. 18, 1131–1136. DOI: 10.1177 / 1045389X07083136
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Сон, Дж. У., Ганг, Х. Г., и Чой, С. Б. (2018). Экспериментальное исследование крутящих характеристик магнитореологического тормоза с измененной формой магнитопровода. Adv. Мех. Англ. 10, 1–8. DOI: 10.1177 / 1687814017752222
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Сон, Дж. У., Чон, Дж., Нгуен, К. Х., и Чой, С. Б. (2015). Оптимальная конструкция дискового магнитореологического тормоза для мотоцикла среднего размера: экспериментальная оценка. Smart Mater. Struct. 24: 085009. DOI: 10.1088 / 0964-1726 / 24/8/085009
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Сонг, В., Ван, С., Чой, С. Б., Ван, Н., и Сю, С.(2018). Тепловые и трибологические характеристики дискового магнитореологического тормоза, работающего по сдвиговому режиму. J. Intel. Мат. Syst. Struct. 30, 722–733. DOI: 10.1177 / 1045389X18770740
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Takesue, N., Furushoa, J., and Inoue, A. (2003). Влияние конфигурации электродов и типа жидкокристаллического полимера на электрореологический эффект. J. App. Phys. 94, 5367–5373. DOI: 10.1063 / 1.1605811
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Вайс, Д.(1993). «Высокопрочные магнито и электрореологические жидкости», в SAE Technical Paper, International Off-Highway & Power Plant Congress & Exposition (Милуоки, Висконсин), 932451. doi: 10.4271 / 932451
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Ziabska, E., Duchowski, J., Olszak, A., Osowski, K., Ksy, A., Ksy, Z., et al. (2017). Формы износа гетерогенных электрореологических жидкостей, работающих в гидравлической системе сцепления. Smart Mater. Struct. 26: 095032.DOI: 10.1088 / 1361-665X / aa78dc
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Теоретический анализ вязкой связи в двухфазном потоке через пористую среду
Аюб, М .: 2000, Экспериментальное испытание явлений межфазной связи в двухфазном потоке. Диссертация подана на кафедру гражданского строительства и экологической инженерии Университета Альберты в частичном исполнении для присуждения степени доктора философии в области нефтяной инженерии, весна 2000 г.
Аюб М. и Бентсен Р.Г .: 2005, Экспериментальные испытания межфазного взаимодействия в двухфазном потоке в пористой среде, Petroleum Sci. & Техника . В прессе.
М. Аюб R.G. Бентсен (1999) ArticleTitleМягкая вязкая муфта: миф или реальность? Дж.Бензин. Sci. Англ. 23 13–26 Вхождение Ручка 10.1016 / S0920-4105 (99) 00003-0
Артикул Google Scholar
Айоделе, О. Р .: 2004, Математическое моделирование, экспериментальное тестирование и численное моделирование явлений межфазного взаимодействия двухфазного потока в пористых средах. Диссертация подана на кафедру гражданского строительства и инженерии окружающей среды Университета Альберты для частичного выполнения на присуждение степени доктора философии в области нефтяной инженерии, весна 2004 г.
А. Бабчин Дж. Юань (1997) СтатьяНазваниеКапиллярная связь между двумя фазами в цепочке капель Транспортная пористая среда 26 225–228 Вхождение Ручка 10.1023 / А: 1006571425936
Артикул Google Scholar
Бентсен Р.Г .: 2005, Межфазная связь в вертикальном двухфазном потоке через пористую среду, Petroleum Sci. Тех . В прессе.
R.G. Бентсен (2003a) СтатьяНазваниеКомментарий к капиллярной муфте Транспортная пористая среда 50 371–371 Вхождение Ручка 10.1023 / А: 1021169214556
Артикул Google Scholar
R.G. Бентсен (2003b) ArticleTitleРоль капиллярности в двухфазном потоке через пористую среду Транспортная пористая среда 51 103–112 Вхождение Ручка 10.1023 / А: 1021203705402
Артикул Google Scholar
R.G. Бентсен (2001) ArticleTitleФизическое происхождение межфазной связи в двухфазном потоке через пористую среду Транспортная пористая среда 44 109–122 Вхождение Ручка 10.1023 / А: 10107239
Артикул Google Scholar
R.G. Бентсен (1998a) Статья НазваниеВлияние гидродинамических сил и межфазной передачи импульса на течение двух несмешивающихся фаз J. Petrol. Sci. Англ. 19 177–190 Вхождение Ручка 10.1016 / S0920-4105 (97) 00021-1
Артикул Google Scholar
R.G. Бентсен (1998b) ArticleTitleВлияние передачи импульса между жидкими фазами на эффективную подвижность J. Petrol. Sci. Англ. 21 27–42 Вхождение Ручка 10.1016 / S0920-4105 (98) 00035-7
Артикул Google Scholar
R.G. Бентсен (1997) ArticleTitleВлияние ошибки модели на измерение свойств потока, необходимых для описания потока через пористую среду Revue de l’institut francais du petrole 52 IssueID3 299–315
Google Scholar
Р.ГРАММ. Бентсен (1994a) ArticleTitleВлияние гидродинамических сил на капиллярное давление и относительную проницаемость Транспортная пористая среда 17 121–132 Вхождение Ручка 10.1007 / BF00624728
Артикул Google Scholar
Р.ГРАММ. Бентсен (1994b) ArticleTitleВлияние гидродинамических сил на уравнение разности давлений Транспортная пористая среда 17 133–144 Вхождение Ручка 10.1007 / BF00624729
Артикул Google Scholar
Р.ГРАММ. Бентсен (1992) СтатьяНазваниеСтроительство и экспериментальная проверка нового уравнения разности давлений AOSTRA J. Res. 8 159–168
Google Scholar
Бурбиа Б. Дж. И Калайджян Ф. Дж .: 1990, Экспериментальное исследование прямоточных и противоточных потоков в естественных пористых средах, SPE Res.Англ. J . 361–368
Э. Дана Ф. Скочилас (2002) ArticleTitleЭкспериментальное изучение двухфазного потока в трех песчаниках. II. Измерение относительной проницаемости во время двухфазных стационарных экспериментов Внутр. J. Многофазный поток 28 1965–1981 Вхождение Ручка 10.1016 / S0301-9322 (02) 00091-5
Артикул Google Scholar
П.Г. Gennes Particlede (1983) ArticleTitleТеория медленных двухфазных течений в пористых средах Ph. Ch. Hydr. 4 175–185
Google Scholar
Круз Particlede la Т.J.T. Spanos (1983) ArticleTitleМобилизация масляных ганглиев Айше Дж. 29 IssueID5 854–858 Вхождение Ручка 10.1002 / aic.6
522
Артикул Google Scholar
Ф.Калайджян (1990) Название статьиПроисхождение и количественная оценка связи между относительными проницаемостями для двухфазных потоков в пористых средах Транспортная пористая среда 5 IssueID3 215–229 Вхождение Ручка 10.1007 / BF00140013
Артикул Google Scholar
Ф.Калайджян (1987) ArticleTitleМакроскопическое описание многофазного потока в пористой среде, включающее пространственно-временную эволюцию границы раздела жидкость / жидкость Транспортная пористая среда 2 537–552 Вхождение Ручка 10.1007 / BF00192154
Артикул Google Scholar
Калайджян Ф.и Legait B. (1987). Родственные пары проницаемости dans des ecoulements en capillaires et en milieux poreux. C.R. Acad. Sci. Париж 304 , серия II, 1035–1038
Google Scholar
Lelièvre, R.F .: 1966, Etude d ’écoulements disphasiques permanents à contre-courants en milieu poreux — Comparaison avec les écoulements de même sens (на французском языке). Кандидат наук. Диссертация, Тулузский университет, Франция.
К.Лангаас П. Папацакус (2001) Статья НазваниеЧисленные исследования установившейся относительной проницаемости упрощенной пористой среды Транспортная пористая среда 45 241–266 Вхождение Ручка ручки 10.1023 / A: 1012002002804
Артикул Google Scholar
М.Мускат М.В. Meres (1936) ArticleTitleПоток неоднородных жидкостей через пористую среду Физика 7 346–363 Вхождение Ручка 10.1063 / 1.1745403
Артикул Google Scholar
Т.Н. Наср D.H.S. Закон ЧАС. Голбек ГРАММ. Корпаны (2000) ArticleTitle Противоток в процессе SAGD JCPT 39 IssueID1 41–47
Google Scholar
Л.Онсагер (1931a) ArticleTitleВзаимоотношения в необратимых процессах-I Phys. Ред. 37 405–426 Вхождение Ручка10.1103 / PhysRev.37.405
Артикул Google Scholar
Л.Онсагер (1931b) СтатьяНазваниеВзаимоотношения в необратимых процессах-II Phys. Ред. 38 2265–2279 Вхождение Ручка10.1103 / PhysRev.38.2265
Артикул Google Scholar
Н.Ракотомалала Д. Салин C.Y. Йорцос (1995) ArticleTitle Вязкостная муфта в модельной геометрии пористой среды: влияние площади контакта с жидкостью Прил. Sci. Res. 55 155–169 Вхождение Ручка 10.1007 / BF00868469
Артикул Google Scholar
W. Роза (2000) ArticleTitleМифы о более позднем расширении закона Дарси J. Petrol. Sci. Англ. 26 187–198 Вхождение Ручка 10.1016 / S0920-4105 (00) 00033-4
Артикул Google Scholar
Роуз, В .: 1999, Идеи относительной проницаемости — тогда и сейчас (Ричардс, Леверетт, Юстер и другие). Документ SPE № 57442, представленный на региональной встрече SPE 1999 г., Чарльстон, Западная Вирджиния, октябрь 1999 г.
T.J.T. Spanos В.Круз Particlede la Дж. Hube (1988) ArticleTitleАнализ теоретических основ кривых относительной проницаемости AOSTRA J. Res. 4 181–192
Google Scholar
С.Ю. Ван (1997) Название статьиАльтернативное описание вязкой связи в двухфазном потоке через пористую среду Транспортная пористая среда 28 205–219 Вхождение Ручка ручка 10.1023 / А: 1006514204336
Артикул Google Scholar
С.Уитакер (1986) ArticleTitleFlow в пористой среде II: Основные уравнения для несмешивающегося, двухфазного потока Транспортная пористая среда 1 105–125 Вхождение Ручка 10.1007 / BF00714688
Артикул Google Scholar
Юстер С.Т. (1951). Теоретическое рассмотрение многофазного потока в идеализированных капиллярных системах, в: Протоколы Третьего Мирового Нефтяного Конгресса 2 , 437–445
С. Zarcone Р. Ленорман (1994) СтатьяЗаголовокОпределение экспериментальной связи вязкой жидкости в двухфазной среде в пористой среде С.R. Acad. Sci. Париж 318 1429–1438
Google Scholar
Разработка вязкого муфтового масла (часть 1)
Аннотация
Вязкостные муфты были впервые представлены в качестве компонента трансмиссии легковых автомобилей в Японии в 1985 году. Они быстро распространились на рынок благодаря своим преимуществам в обеспечении легкости вождения.Крутящий момент передается вязкостной муфтой, в которой используется вязкость силиконовой жидкости. Стабильность жидкости является ключевым моментом в прочности и надежности муфты. Высоковязкие диметилсиликоновые масла обычно используются в качестве основной жидкости для вязкой связи. По мере того, как вязкие муфты стали популярными, возникли опасения, что масла могут увеличивать вязкость или загустевать в чрезвычайно тяжелых условиях эксплуатации. Целью данной статьи является исследование стабильности диметилсиликоновых масел применительно к вязкостной муфте и разработка масел для передачи стабильного крутящего момента.
Стабильность диметилсиликоновых масел без присадок и с добавками была исследована при постоянной скорости вращения в ходе стендовых испытаний с использованием вязких муфт. В этом испытании на долговечность (испытание V.C.) крутящий момент изменяется при изменении вязкости. Результаты можно резюмировать следующим образом:
(1) Диметилсиликоновые масла являются термостабильными, демонстрируя лишь незначительные изменения вязкости, вызванные простым окислением и пиролизом до примерно 170 ° C. Тем не менее, при испытании силиконовых масел на вязкую муфту вязкость увеличивается и происходит гелеобразование даже в условиях сравнительно низких температур ниже 170 ° C.