RU2360164C2

RU2360164C2 - Method for organisation of volume hydromechanical gear rotation and four-link planetary mechanism

Info

Publication number: RU2360164C2
Application number: RU2005128147/11A
Authority: RU
Inventors: Борис Иосифович Рабинков (RU); Борис Иосифович Рабинков
Original assignee: Романова Наталья Борисовна
Priority date: 2005-09-09
Filing date: 2005-09-09
Publication date: 2009-06-27
Also published as: RU2005128147A

Abstract

FIELD: transportation.

SUBSTANCE: volume hydromechanical gear (VHG) comprises inlet and outlet shafts, two hydraulically joined hydraulic machines (HM) and four-link planetary mechansim. The first link of four-link planetary mechanism is kinematically connected to inlet shaft, the second one - to outlet shaft, the third - to uncontrolled HM, the fourth - to controlled HM, by changing of its control parametre from -1 to +1. Rotations of controlled hydraulic machine are maintained as constant, relative rotations of uncontrolled hydraulic machine are varied from -1 to +1. Rotations of outlet shaft are increased from zero to maximum, rotations of inlet shaft are increased 1.6-2 times to maximum. Ratio of reduction rates from fourth link to the first link with the second and third links in four-link planetary mechanism makes 1.3-1.5.

EFFECT: improved operational characteristics of device.

3 cl, 12 dwg, 3 tbl, 6 ex

Description

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в трансмиссиях тракторов и автомобилей.The invention relates to mechanical engineering and can be used in transmissions of tractors and cars.

В сельскохозяйственных тракторах все большее распространение получают бесступенчатые объемные гидромеханические передачи (далее ОГМП), в которых часть мощности передается объемным приводом через гидромашины (далее ГМ), а остальная мощность - механическим путем.In agricultural tractors, stepless volumetric hydromechanical transmissions (hereinafter OGMP), in which part of the power is transmitted by a volumetric drive through hydraulic machines (hereinafter GM), and the rest of the power mechanically, are becoming more widespread.

Наиболее перспективными с точки зрения экономичности являются ОГМП, созданные на основе четырехзвенных планетарных механизмов. Любой четырехзвенный планетарный механизм формируется на основе двух трехзвенных планетарных механизмов и состоит из двух соединенных звеньев и двух отдельных звеньев. Попарное соединение или попарная кинематическая связь одного звена каждого из двух трехзвенных планетарных механизмов образует соединенное звено. Организация вращения ОГМП, содержащей четырехзвенный планетарный механизм, настройка согласованной работы звеньев позволяет решать задачи, обеспечивающие достижение высоких технических характеристик трактора.The most promising from the point of view of profitability are OGMP created on the basis of four-link planetary mechanisms. Any four-link planetary mechanism is formed on the basis of two three-link planetary mechanisms and consists of two connected links and two separate links. A pairwise connection or pairwise kinematic connection of one link of each of two three-link planetary mechanisms forms a connected link. Organization of rotation of the OGMP containing a four-link planetary mechanism, adjustment of the coordinated operation of the links allows solving problems ensuring the achievement of high technical characteristics of the tractor.

Известен способ организации вращения ОГМП, содержащей входной и выходной валы, две гидравлически связанные регулируемые гидромашины и четырехзвенный планетарный механизм, первое звено которого кинематически связано с входным валом, второе звено - с выходным валом, третье звено - с валом регулируемой с параметром 0…+1 первой ГМ, четвертое звено - с валом регулируемой с параметром +1…0 второй ГМ.A known method of organizing the rotation of the OGMP containing input and output shafts, two hydraulically connected adjustable hydraulic machines and a four-link planetary mechanism, the first link of which is kinematically connected to the input shaft, the second link to the output shaft, the third link to the adjustable shaft with parameter 0 ... + 1 the first GM, the fourth link - with a shaft adjustable with the parameter + 1 ... 0 second GM.

(«Объемные гидромеханические передачи» Расчет и конструирование под ред. проф. Кисточкина - Л.: Машиностроение, 1987, 97, рис.4.2).("Volumetric hydromechanical transmission" Calculation and design under the editorship of prof. Kistochkina - L .: Mashinostroenie, 1987, 97, Fig. 4.2).

Согласно известному способу увеличение оборотов выходного вала от минимальных до максимальных в заданных пределах организуют путем поддержания постоянными оборотов входного вала и, поочередно меняя параметры регулирования первой ГМ с +1 до 0 и второй ГМ с 0 до +1, изменяют относительные обороты первой ГМ с - 1 до 0, а второй ГМ - с 0 до+1. Уменьшение оборотов выходного вала в заданных пределах организуют, изменяя параметры и обороты ГМ в обратном порядке.According to the known method, the increase in the speed of the output shaft from minimum to maximum within the specified limits is organized by maintaining constant speed of the input shaft and, alternately changing the control parameters of the first GM from +1 to 0 and the second GM from 0 to +1, change the relative speed of the first GM with 1 to 0, and the second GM - from 0 to + 1. A decrease in the speed of the output shaft within the specified limits is organized by changing the parameters and speed of the GM in the reverse order.

На фиг.1 известный способ (далее иные способы) проиллюстрирован применительно к работе ОГМП сельскохозяйственного трактора с мощностью N двигателя 120 л.с., который кинематически связан с входным валом ОГМП, при диапазоне рабочих скоростей V трактора 5-15 км/ч,In Fig.1, the known method (hereinafter other methods) is illustrated with reference to the operation of the OGMP of an agricultural tractor with an engine power N of 120 hp, which is kinematically connected with the input shaft of the OGMP, with a tractor operating speed range V of 5-15 km / h,

где

- относительные обороты входного вала - первого звена четырехзвенного планетарного механизма ОГМП;Where

- relative speeds of the input shaft - the first link of the four-link planetary mechanism of the OGMP;

- относительные обороты выходного вала - второго звена;

- relative revolutions of the output shaft - the second link;

- относительные обороты первой ГМ - третьего звена;

- the relative speed of the first GM - the third link;

- относительные обороты второй ГМ - четвертого звена;

- the relative speed of the second GM - the fourth link;

I - мощность N двигателя, л.с.;I - power N of the engine, hp .;

II - мощность N_r, передаваемая объемным приводом, л.с.;II - power N _r transmitted by the volumetric drive, hp;

- относительные обороты валов, звеньев;

- relative revolutions of shafts, links;

v - скорость трактора, км/ч.v - tractor speed, km / h.

Для увеличения скорости трактора - оборотов выходного вала

- с 5 до 8,6 км/ч без изменения оборотов входного вала изменяют параметр регулирования второй ГМ с 0 до+1 с увеличением ее относительных оборотов

- с 0 до +0,36, а параметр регулирования первой ГМ поддерживают постоянным и равным +1 с изменением ее оборотов

с -1 до -0,63. Для увеличения скорости трактора с 8,6 км/ч до 15 км/ч (оборотов выходного вала

) уменьшают параметр регулирования первой ГМ с+1 до 0 с увеличением ее относительных оборотов

с -0,63 до 0, а параметр регулирования второй ГМ поддерживают постоянным и равным +1 с изменением относительных оборотов

с +0,36 до +1. При реализации известного способа при скорости трактора 8,6 км/ч мощность N_г, передаваемая объемным приводом, достигает максимума 32,2 л.с., когда объемный привод имеет наибольшую производительность при параметрах регулирования обеих ГМ, равных единице. При краевых значениях рабочих скоростей 5 и 15 км/ч обороты первой и второй ГМ равны нулю. В диапазоне рабочих скоростей трактора 6-12 км/ч средняя мощностьTo increase tractor speed - revolutions of the output shaft

- from 5 to 8.6 km / h without changing the input shaft speed, the second GM control parameter is changed from 0 to + 1 with an increase in its relative speed

- from 0 to +0.36, and the control parameter of the first GM is kept constant and equal to +1 with a change in its speed

from -1 to -0.63. To increase the speed of the tractor from 8.6 km / h to 15 km / h (revolutions of the output shaft

) reduce the control parameter of the first GM from + 1 to 0 with an increase in its relative speed

from -0.63 to 0, and the control parameter of the second GM is kept constant and equal to +1 with a change in relative speed

from +0.36 to +1. When implementing the known method at a tractor speed of 8.6 km / h, the power N _g transmitted by the volumetric drive reaches a maximum of 32.2 hp, when the volumetric drive has the highest performance with the control parameters of both GMs equal to unity. At boundary values of operating speeds of 5 and 15 km / h, the revolutions of the first and second GM are zero. In the range of tractor operating speeds of 6-12 km / h, the average power

N_г, передаваемая объемным приводом, составляет 26,6 л.с.N _g transmitted by the volumetric drive is 26.6 hp

Представленные на фиг.1 данные выявляют существенные недостатки известного способа организации вращения ОГМП: не используется «площадка» постоянной мощности двигателя, на которой мощность сохраняется постоянной при снижении оборотов двигателя примерно на одну четверть; не полностью используются потенциальные возможности ГМ; невозможно разогнать трактор без переключения режимов с помощью дополнительного механизма.The data presented in figure 1 reveals significant disadvantages of the known method of organizing the rotation of the OGMP: not used "platform" of constant engine power, at which the power remains constant when the engine speed is reduced by about one quarter; not fully utilized the potential of GM; it is impossible to disperse the tractor without switching modes using an additional mechanism.

Наиболее близким является способ организации вращения ОГМП, содержащей входной и выходной валы, две гидравлически связанные ГМ и четырехзвенный планетарный механизм, первое звено которого кинематически связано с входным валом, второе звено - с выходным валом, третье звено - с нерегулируемой ГМ, четвертое звено - с регулируемой с параметром -1…0…+1 ГМ.The closest is the method of organizing the rotation of the OGMP containing the input and output shafts, two hydraulically coupled GMs and a four-link planetary mechanism, the first link of which is kinematically connected with the input shaft, the second link is with the output shaft, the third link is with an unregulated GM, the fourth link is with adjustable with parameter -1 ... 0 ... + 1 GM.

(«Объемные гидромеханические передачи» Расчет и конструирование под ред. проф. Кисточкина. - Л.: Машиностроение, 1987, 97, рис.4.2).("Volumetric hydromechanical transmission" Calculation and design under the editorship of prof. Kistochkin. - L.: Mechanical Engineering, 1987, 97, Fig. 4.2).

Известный способ проиллюстрирован на фиг.2.The known method is illustrated in figure 2.

Согласно известному способу увеличение оборотов

выходного вала от минимальных до максимальных в заданных пределах организуют путем поддержания постоянными оборотов

входного вала и, меняя параметр регулирования регулируемой ГМ в вышеуказанных пределах -1…0…+1, синхронно изменяют относительные обороты

регулируемой ГМ от 0,58 до +1 и

нерегулируемой ГМ с -0,58 до +1. Уменьшение оборотов выходного вала в заданных пределах организуют, изменяя параметры и обороты ГМ в обратном порядке. При реализации известного способа краевые значения мощности N_r, передаваемой объемным приводом, составляют -46 л.с. и 69 л.с. В диапазоне рабочих скоростей трактора 6-12 км/ч средняя мощность N_г, передаваемая объемным приводом, составляет 26,9 л.с. Отрицательные значения мощности, передаваемой объемным приводом, означают наличие циркулирующей мощности, создающей некоторую дополнительную нагрузку в звеньях механизма. Однако объемный привод с одной регулируемой ГМ имеет меньшую массу и стоимость, а также более прост в управлении.According to a known method, the increase in speed

the output shaft from minimum to maximum within specified limits is organized by maintaining constant speed

the input shaft and, changing the regulation parameter of the adjustable GM in the above ranges -1 ... 0 ... + 1, synchronously change the relative speed

adjustable GM from 0.58 to +1 and

unregulated GM from -0.58 to +1. A decrease in the speed of the output shaft within the specified limits is organized by changing the parameters and speed of the GM in the reverse order. When implementing the known method, the boundary values of the power N _r transmitted by the volumetric drive are -46 hp and 69 hp In the range of tractor operating speeds of 6-12 km / h, the average power N _g transmitted by the volumetric drive is 26.9 hp. Negative values of the power transmitted by the volumetric drive mean the presence of circulating power, which creates some additional load in the links of the mechanism. However, a volumetric drive with one adjustable GM has less weight and cost, and is also easier to manage.

Представленные на фиг.2 данные выявляют существенные недостатки известного способа организации вращения ОГМП: не используется «площадка» постоянной мощности двигателя, на которой мощность сохраняется постоянной при снижении оборотов двигателя примерно на одну четверть; при скорости движения трактора 5 км/ч используется только 0,58 потенциальных возможностей ГМ; невозможно разогнать трактор без переключения режимов с помощью дополнительного механизма.The data presented in figure 2 reveals significant disadvantages of the known method of organizing the rotation of the OGMP: not used "platform" of constant engine power, at which the power remains constant when the engine speed is reduced by about one quarter; at a tractor speed of 5 km / h, only 0.58 potential GM potentials are used; it is impossible to disperse the tractor without switching modes using an additional mechanism.

Задачей изобретения является создание способа организации вращения ОГМП, позволяющего эффективно использовать «площадку» мощности снижающего обороты двигателя и полностью использовать потенциальные возможности ГМ.The objective of the invention is to create a method of organizing the rotation of the OGMP, allowing you to effectively use the "platform" power reducing engine speed and make full use of the potential capabilities of the GM.

Техническим результатом изобретения является уменьшение мощности, передаваемой гидроприводом, уменьшение потерь в гидроприводе с повышением коэффициента полезного действия (кпд) ОГМП в целом, уменьшение массы и стоимости ГМ, обеспечение непрерывного разгона трактора с места для последующей работы в диапазоне рабочих скоростей.The technical result of the invention is to reduce the power transmitted by the hydraulic drive, reduce losses in the hydraulic drive with an increase in the efficiency of the OGMP as a whole, reduce the weight and cost of the GM, ensure continuous acceleration of the tractor from a place for subsequent work in the range of operating speeds.

Сущность способа организации вращения объемной гидромеханической передачи, содержащей входной и выходной валы, две гидравлически связанные гидромашины и четырехзвенный планетарный механизм, первое звено которого кинематически связано с входным валом, второе звено - с выходным валом, третье звено - с нерегулируемой гидромашиной, четвертое звено - с регулируемой гидромашиной, путем изменения ее параметра регулирования от -1 до +1, причем обороты регулируемой гидромашины поддерживают постоянными, относительные обороты нерегулируемой гидромашины изменяют от -1 до +1, обороты выходного вала увеличивают от нуля до максимальных, обороты входного вала увеличивают в 1,6-2 раза до максимальных.The essence of the method of organizing the rotation of a volumetric hydromechanical transmission containing input and output shafts, two hydraulically coupled hydraulic machines and a four-link planetary mechanism, the first link of which is kinematically connected to the input shaft, the second link to the output shaft, the third link to an unregulated hydraulic machine, and the fourth link to adjustable hydraulic machine, by changing its regulation parameter from -1 to +1, and the speed of the adjustable hydraulic machine is kept constant, the relative speed of the unregulated hydraulic the cars change from -1 to +1, the output shaft speed is increased from zero to maximum, the input shaft speed is increased 1.6-2 times to maximum.

Способ по изобретению проиллюстрирован на фиг.3, где дополнительно

- верхняя граница зоны оптимальных относительных оборотов входного вала - первого звена.The method according to the invention is illustrated in figure 3, where additionally

- the upper boundary of the zone of optimal relative revolutions of the input shaft - the first link.

При стоящем тракторе (обороты выходного вала

равны нулю) и работающем без нагрузки двигателе обороты

входного вала ОГМП составляют 0,5-0,625 от максимальных, а обороты

нерегулируемой ГМ и обороты

регулируемой ГМ максимальны и составляют -1 и +1 соответственно при величине параметра регулирования регулируемой ГМ -1. Обороты

регулируемой ГМ поддерживают постоянными при всех режимах работы ОГМП и трактора. Для трогания трактора с места изменяют параметр регулирования регулируемой ГМ в сторону увеличения и, уменьшая обороты

нерегулируемой ГМ, синхронно увеличивают обороты

двигателя и обороты

выходного вала, кинематически связанного с колесами. При дальнейшем увеличении параметра регулирования регулируемой ГМ увеличивают обороты

выходного вала, а обороты

нерегулируемой ГМ уменьшают и при скорости движения 7,5 км/ч устанавливают равными нулю, после чего, изменив направление, увеличивают с увеличением скорости. При скорости трактора 15 км/ч обороты входного и выходного валов, а также обороты нерегулируемой и регулируемой ГМ устанавливают максимальными и равными +1, причем увеличение оборотов входного вала составляет 1,6-2 раза до максимальных.With the tractor standing (revolutions of the output shaft

are equal to zero) and the engine running without load

the OGMP input shaft is 0.5-0.625 of the maximum, and the speed

unregulated GM and revs

adjustable GM are maximum and are -1 and +1, respectively, with the value of the regulation parameter of the regulated GM -1. Revs

adjustable GM support constant under all operating conditions OGMP and tractor. To move the tractor off, the regulation parameter of the adjustable GM is changed upwards and, reducing the speed

unregulated GM, simultaneously increase speed

engine speed

output shaft kinematically connected to the wheels. With a further increase in the regulation parameter of the adjustable GM, the revs

output shaft and revs

unregulated GM is reduced and at a speed of 7.5 km / h set equal to zero, after which, changing direction, increase with increasing speed. At a tractor speed of 15 km / h, the input and output shaft revolutions, as well as the unregulated and adjustable GM revolutions, are set to maximum and equal +1, and the input shaft revolutions increase by 1.6-2 times to maximum.

Уменьшение оборотов выходного вала и его остановку (остановку трактора) организуют, изменяя параметры и обороты ГМ, а также оборотов входного вала, в обратном порядке.The decrease in the speed of the output shaft and its stop (tractor stop) is organized by changing the parameters and speed of the GM, as well as the speed of the input shaft, in the reverse order.

Из данных на фиг.3 следует, что при краевых значениях параметра регулирования ±1 обе ГМ могут иметь наибольшие возможные регламентируемые изготовителем обороты, т.е. их потенциальные возможности используются полностью.From the data in Fig. 3 it follows that at the boundary values of the regulation parameter ± 1, both GMs can have the greatest possible revolutions regulated by the manufacturer, i.e. their potential capabilities are fully utilized.

Оптимальные значения оборотов входного вала находятся между линиями

и

(при снижении оборотов двигателя с наибольших на одну четверть). При остановке трактора обороты двигателя будут соответственно снижаться в 2 и 1,6 раза. Такой выбор позволяет получить площадку постоянной мощности соответственно в диапазоне 7,5-15 км/ч и 5-15 км/ч при снижении оборотов двигателя на одну четверть.The optimal input shaft speed is between the lines

and

(with a decrease in engine speed from the largest one quarter). When the tractor stops, the engine speed will accordingly decrease by 2 and 1.6 times. This choice allows you to get a platform of constant power, respectively, in the range of 7.5-15 km / h and 5-15 km / h with a decrease in engine speed by one quarter.

Снижение оборотов двигателя меньше, чем в 1,6 раза, нецелесообразно, т.к. увеличивается мощность N_г, передаваемая объемным приводом, а реализовать мощность двигателя при работе на скоростях менее 7,5 км/ч без отбора мощности невозможно (для принятого в нашем примере характере загрузки двигателя, когда мощность двигателя достигает максимума 120 л.с. при скорости 7,5 км/ч, соответствующая касательная сила тяги составила 4320 кг - фактически больше, чем должен развивать сельскохозяйственный трактор средней мощности). Снижение оборотов больше, чем в 2 раза, неприемлемо, т.к. не обеспечивается отбора мощности при остановке трактора и ограничивается площадка постоянной мощности для работы трактора на транспорте и для автомобиля.A decrease in engine speed less than 1.6 times is impractical because the power N _g transmitted by the volumetric drive increases, and it is impossible to realize engine power when operating at speeds of less than 7.5 km / h without power take-off (for the nature of engine load adopted in our example, when the engine power reaches a maximum of 120 hp at 7.5 km / h, the corresponding tangential traction force was 4320 kg - actually more than what an average power agricultural tractor should develop). A decrease in speed of more than 2 times is unacceptable, because power take-off is not provided when the tractor is stopped and the platform of constant power for tractor operation in transport and for the car is limited.

В диапазоне наиболее употребимых рабочих скоростей 6-12 км/ч мощность, передаваемая объемным приводом по изобретению, получилась в среднем почти в 2 раза меньше соответствующей мощности по известному способу (фиг.1), который считают самым экономичным. Использование в способе по изобретению регулируемой и нерегулируемой ГМ позволяет уменьшить массу и стоимость ГМ.In the range of the most common operating speeds of 6-12 km / h, the power transmitted by the volumetric drive according to the invention turned out to be almost 2 times less than the corresponding power by the known method (Fig. 1), which is considered the most economical. The use in the method according to the invention of adjustable and unregulated GM allows you to reduce the mass and cost of GM.

Любое устройство четырехзвенного планетарного механизма ОГМП, которое обеспечивает вращение звеньев ОГМП согласно изобретению, дает передаваемую объемным приводом мощность в указанных пределах. Принятые в примерах самые маленькие ГМ (28 см³/об) типоразмерного ряда фирмы Rexroth обеспечивают разгон трактора с места и его работу в диапазоне рабочих скоростей в пределах регламентируемых фирмой параметров.Any device of the four-link planetary mechanism of the OGMP, which provides rotation of the links of the OGMP according to the invention, gives the power transmitted by the volumetric drive within the specified limits. The smallest GMs (28 cm ³ / rev) of the Rexroth type range adopted in the examples provide the tractor to accelerate from standstill and operate in the range of operating speeds within the parameters regulated by the company.

Для известных способов организации вращения ОГМП потребовались бы ГМ в 2-3 раза большего объема и с необходимостью сложного и «трудно доводимого» переключения на ходу режимов работы.For well-known methods of organizing the rotation of OGMP, GM would need 2-3 times more volume and with the need for complex and "difficult to bring" switching on-the-fly operating modes.

Вышеизложенное подтверждает достижение технического результата в части уменьшения мощности, передаваемой гидроприводом, уменьшение потерь в гидроприводе с повышением коэффициента полезного действия (кпд) ОГМП в целом, уменьшение массы и стоимости ГМ.The above confirms the achievement of the technical result in terms of reducing the power transmitted by the hydraulic drive, reducing losses in the hydraulic drive with an increase in the efficiency of the OGMP as a whole, and reducing the weight and cost of the GM.

Известен четырехзвенный планетарный механизм ОГМП, первое звено которого - соединенное водило - кинематически связано с входным валом, второе звено - коронная шестерня - с выходным валом, третье и четвертое звено - со связанными сцепляющимися сателлитами солнечными шестернями с разным числом зубьев, которые кинематически связаны соответственно с одной из двух регулируемых с параметром 0…+1 ГМ.The four-link planetary mechanism of the OGMP is known, the first link of which - the connected carrier - is kinematically connected to the input shaft, the second link - the ring gear - with the output shaft, the third and fourth link - with the sun gears connected with the mating satellites with different numbers of teeth, which are kinematically connected respectively with one of two adjustable with the parameter 0 ... + 1 GM.

(RU 2238457 C1, F16H 7/04, 2004).(RU 2238457 C1, F16H 7/04, 2004).

Устройство такого известного четырехзвенного планетарного механизма в ОГМП с двумя регулируемыми ГМ предназначено для осуществления способа организации вращения (см. фиг.1). Однако данное устройство не обеспечивает полное использование потенциальных возможностей ГМ и возможности разогнать трактор с места без переключения режимов с помощью дополнительного механизма, что создает сложности в доводке ОГММ в целом и приводит к существенным материальным затратам. При работе трактора в диапазоне рабочих скоростей 6-12 км/ч средняя мощность N_г, передаваемая гидроприводом известного механизма, составляет 26,6 л.с. при мощности двигателя N 120 л.с.The device of such a well-known four-link planetary mechanism in OGMP with two adjustable GM is designed to implement the method of organizing rotation (see figure 1). However, this device does not provide full use of the potential capabilities of the GM and the ability to disperse the tractor from place without switching modes using an additional mechanism, which creates difficulties in refining the OGMM as a whole and leads to significant material costs. When the tractor operates in the range of operating speeds of 6-12 km / h, the average power N _g transmitted by the hydraulic drive of the known mechanism is 26.6 hp with engine power N 120 hp

Задачей изобретения является разработка четырехзвенного планетарного механизма в полной мере реализующего возможности способа организации вращения ОГМП по изобретению.The objective of the invention is to develop a four-link planetary mechanism that fully implements the capabilities of the method of organizing the rotation of the OGMP according to the invention.

Техническим результатом изобретения является уменьшение мощности, передаваемой гидроприводом ОГМП, уменьшение потерь в гидроприводе с повышением коэффициента полезного действия (кпд) ОГМП в целом, уменьшение массы и стоимости ГМ, обеспечение непрерывного разгона трактора с места и его работу в диапазоне рабочих скоростей, а также обеспечение трактора вторым выходным валом постоянных оборотов при изменяющихся оборотах двигателя.The technical result of the invention is to reduce the power transmitted by the hydraulic drive of the OGMP, reduce losses in the hydraulic drive with an increase in the efficiency (efficiency) of the OGMP as a whole, reduce the weight and cost of the GM, ensure continuous acceleration of the tractor from its place and its operation in the range of operating speeds, as well as tractor with a second output shaft of constant revolutions with changing engine revolutions.

Сущностью четырехзвенного планетарного механизма объемной гидромеханической передачи, содержащей входной и выходной валы и две гидравлически связанные гидромашины, первое звено которого кинематически связано с входным валом, второе звено - с выходным валом, третье и четвертое звенья - с гидромашинами, является то, что третье звено четырехзвенного планетарного механизма кинематически связано с гидромашиной, выполненной нерегулируемой, четвертое звено - с гидромашиной, выполненной регулируемой с параметром регулирования -1…0…+1, а отношение передаточного числа от четвертого звена к первому звену при остановленном втором звене к передаточному числу от четвертого звена к первому звену при остановленном третьем звене составляет 1,3-1,5. Кроме того, четырехзвенный планетарный механизм объемной гидромеханической передачи дополнительно содержит второй выходной вал постоянных оборотов, кинематически связанный с регулируемой гидромашиной.The essence of the four-link planetary mechanism of the volumetric hydromechanical transmission, containing the input and output shafts and two hydraulically coupled hydraulic machines, the first link of which is kinematically connected with the input shaft, the second link - with the output shaft, the third and fourth links - with hydraulic machines, is that the third link of the four-link the planetary mechanism is kinematically connected with a hydraulic machine made unregulated, the fourth link - with a hydraulic machine made adjustable with a control parameter -1 ... 0 ... + 1, and the ratio the ratio of the gear ratio from the fourth link to the first link when the second link is stopped to the gear ratio from the fourth link to the first link when the third link is stopped is 1.3-1.5. In addition, the four-link planetary mechanism of the volumetric hydromechanical transmission further comprises a second constant speed output shaft kinematically connected to an adjustable hydraulic machine.

Все представленные ниже устройства работают в условиях, определенных способом организации вращения ОГМП по изобретению, когда обороты входного вала увеличиваются в 1,6-2 раза при увеличении скорости трактора от нуля до наибольшей - 15 км/ч и приняты 2100 об/мин. Обороты регулируемой ГМ приняты постоянными и равными 4200 об/мин; параметр ее регулирования меняется от -1 до +1, поэтому обороты нерегулируемой ГМ меняются от -4200 об/мин до +4200 об/мин. Также, согласно фиг.3, в соответствии со способом организации вращения ОГМП меняется мощность двигателя по линиям I и мощность, передаваемая объемным приводом по кривым II и II'.All the devices presented below operate under conditions determined by the method of organizing the rotation of the OGMP according to the invention, when the input shaft speed increases 1.6-2 times with an increase in tractor speed from zero to the highest - 15 km / h and 2100 rpm are adopted. The revolutions of the regulated GM are assumed to be constant and equal to 4200 rpm; the parameter of its regulation varies from -1 to +1, therefore, the unregulated GM speed changes from -4200 rpm to +4200 rpm. Also, according to figure 3, in accordance with the method of organizing the rotation of the OGMP changes the engine power along lines I and the power transmitted by the surround drive along curves II and II '.

Любой четырехзвенный планетарный механизм по изобретению сформирован на основе двух трехзвенных планетарных механизмов и состоит из двух соединенных звеньев и двух отдельных звеньев. Попарное соединение или попарная кинематическая связь одного звена каждого из двух трехзвенных планетарных механизмов образует соединенное звено. С каждым звеном кинематически связан один из четырех валов, которым ниже присвоены номера, соответствующие номерам звеньев. Кинематическая связь достигается путем закрепления элемента звена на валу и/или присоединением элементов звена к валу с помощью согласующей передачи.Any four-link planetary mechanism according to the invention is formed on the basis of two three-link planetary mechanisms and consists of two connected links and two separate links. A pairwise connection or pairwise kinematic connection of one link of each of two three-link planetary mechanisms forms a connected link. Each link is kinematically connected to one of the four shafts to which numbers corresponding to the link numbers are assigned below. Kinematic coupling is achieved by fixing the link element to the shaft and / or by attaching the link elements to the shaft using matching gear.

Изобретение проиллюстрировано примерами, представленными на фиг.4 - 9 и таблицах 1, 2 и 3, гдеThe invention is illustrated by the examples presented in figure 4 - 9 and tables 1, 2 and 3, where

1 - входной вал ОГМП;1 - input shaft OGMP;

2 - выходной вал ОГМП;2 - output shaft OGMP;

3 - вал нерегулируемой ГМ (только для фиг.9);3 - shaft unregulated GM (only for Fig.9);

4 - вал регулируемой ГМ (только для фиг.9);4 - shaft adjustable GM (only for Fig.9);

5 - трехзвенный планетарный механизм со стороны входного вала;5 - three-link planetary mechanism from the input shaft;

6 - трехзвенный планетарный механизм со стороны выходного вала;6 - three-link planetary mechanism from the side of the output shaft;

7 - нерегулируемая ГМ;7 - unregulated GM;

8 - регулируемая ГМ;8 - adjustable GM;

9 - согласующая передача привода нерегулируемой ГМ-7;9 - matching gear drive unregulated GM-7;

10 - согласующая передача привода регулируемой ГМ-8;10 - matching gear drive adjustable GM-8;

11 - водило трехзвенного планетарного механизма 5;11 - drove a three-link planetary gear 5;

12 - сателлит трехзвенного планетарного механизма 5;12 - satellite of a three-link planetary mechanism 5;

13 - солнечная шестерня трехзвенного планетарного механизма 5;13 - sun gear three-link planetary gear 5;

14 - коронная шестерня трехзвенного планетарного механизма 5;14 - crown gear of a three-link planetary gear 5;

15 - водило трехзвенного планетарного механизма 6;15 - drove a three-link planetary gear 6;

16 - сателлит трехзвенного планетарного механизма 6;16 - satellite of a three-link planetary mechanism 6;

17 - солнечная шестерня трехзвенного планетарного механизма 6;17 - a sun gear of a three-link planetary gear 6;

18 - коронная шестерня трехзвенного планетарного механизма 6;18 - ring gear of a three-link planetary gear 6;

19 - согласующая передача между входным валом и водилом планетарного механизма 6 (только для фиг.9).19 is a matching gear between the input shaft and the carrier of the planetary gear 6 (only for FIG. 9).

n₁ - число оборотов входного вала;n ₁ is the number of revolutions of the input shaft;

n₂ - число оборотов выходного вала;n ₂ is the number of revolutions of the output shaft;

i_4,1 - передаточное число от четвертого звена к первому звену, когда n₂=0;i _4,1 - gear ratio from the fourth link to the first link when n ₂ = 0;

i'_4,1 - передаточное число от четвертого звена к первому звену когда n₃=0;i ' _4,1 - gear ratio from the fourth link to the first link when n ₃ = 0;

i₉, i₁₀ - передаточные числа согласующих передач 9 и 10;i ₉ , i ₁₀ - gear ratios of matching gears 9 and 10;

К₅, К₆ - отношение числа зубьев коронной шестерни к числу зубьев солнечной шестерни трехзвенных планетарных механизмов 5 и 6;To ₅ , To ₆ - the ratio of the number of teeth of the ring gear to the number of teeth of the sun gear of the three-link planetary mechanisms 5 and 6;

Соотношения диаметральных размеров всех шестерен планетарных и согласующих передач на фиг.4-13 выполнены примерно в одном масштабе.The ratio of the diametric dimensions of all the planetary gears and matching gears in Figs. 4-13 are made on approximately the same scale.

Пример 1 (фиг.4).Example 1 (figure 4).

Первое звено выполнено отдельным и включает водило 15 с сателлитами 16, закрепленное на входном валу 1. Второе звено выполнено соединенным и включает коронную шестерню 18 и водило 11 с сателлитами 12, закрепленные на выходном валу. Третье звено выполнено отдельным и включает коронную шестерню 14, кинематически связанную согласующей передачей 9 с нерегулируемой ГМ-7. Четвертое звено выполнено соединенным и включает солнечные шестерни 13 и 17, кинематически связанные согласующей передачей 10 с регулируемой ГМ-8.The first link is made separate and includes a carrier 15 with satellites 16, mounted on the input shaft 1. The second link is connected and includes a ring gear 18 and carrier 11 with satellites 12, mounted on the output shaft. The third link is made separate and includes a ring gear 14, kinematically connected matching gear 9 with unregulated GM-7. The fourth link is made connected and includes sun gears 13 and 17, kinematically connected by matching gear 10 with adjustable GM-8.

К₅=3; К₆=2; i₉=4; i₁₀=4/3.K ₅ = 3; K ₆ = 2; i ₉ = 4; i ₁₀ = 4/3.

Пример 2 (фиг.5).Example 2 (figure 5).

Первое звено выполнено соединенным и включает коронную шестерню 14 и водило 15 с сателлитами 16, закрепленные на входном валу 1. Второе звено выполнено отдельным и включает водило 11 с сателлитами 12, закрепленные на выходном валу 2. Третье звено выполнено соединенным и включает солнечные шестерни 13 и 17, кинематически связанные согласующей передачей 9 с нерегулируемой ГМ-7. Четвертое звено выполнено отдельным и включает коронную шестерню 18, кинематически связанную согласующей передачей 10 с регулируемой ГМ-8.The first link is connected and includes a ring gear 14 and carrier 15 with satellites 16, mounted on the input shaft 1. The second link is separate and includes a carrier 11 with satellites 12, mounted on the output shaft 2. The third link is connected and includes sun gear 13 and 17 kinematically connected by matching gear 9 with unregulated GM-7. The fourth link is made separate and includes a ring gear 18, kinematically connected matching gear 10 with an adjustable GM-8.

К₅=2; К₆=3; i₉=2; i₁₀=2.K ₅ = 2; K ₆ = 3; i ₉ = 2; i ₁₀ = 2.

Пример 3 (фиг.6).Example 3 (Fig.6).

Первое звено выполнено соединенным и включает водило 11 с сателлитами 12 и солнечную шестерню 17, закрепленные на входном валу 1. Второе звено выполнено отдельным и включает водило 15 с сателлитами 16, закрепленные на выходном валу 2. Третье звено выполнено соединенным и включает коронные шестерни 14 и 18, кинематически связанные согласующей передачей 9 с нерегулируемой ГМ-7. Четвертое звено выполнено отдельным и включает солнечную шестерню 13, кинематически связанную согласующей передачей 10 с регулируемой ГМ-8.The first link is connected and includes a carrier 11 with satellites 12 and a sun gear 17, mounted on the input shaft 1. The second link is separate and includes a carrier 15 with satellites 16, mounted on the output shaft 2. The third link is connected and includes crown gears 14 and 18 kinematically connected by matching gear 9 with unregulated GM-7. The fourth link is made separate and includes a sun gear 13, kinematically connected matching gear 10 with an adjustable GM-8.

К₅=58/26; К₆=58/26; i₉=7,23; i₁₀=1/1,31.K ₅ = 58/26; K ₆ = 58/26; i ₉ = 7.23; i ₁₀ = 1 / 1.31.

Пример 4 (фиг.7).Example 4 (Fig.7).

Первое звено выполнено отдельным и включает водило 11 с сателлитами 12, закрепленное на входном валу 1. Второе звено выполнено соединенным и включает солнечную шестерню 13 и водило 15 с сателлитами 16, закрепленные на выходном валу 2. Третье звено выполнено отдельным и включает солнечную шестерню 17, кинематически связанную согласующей передачей 9 с нерегулируемой ГМ-7. Четвертое 4 звено выполнено соединенным и включает коронные шестерни 14 и 18, кинематически связанные согласующей передачей 10 с регулируемой ГМ-8.The first link is separate and includes a carrier 11 with satellites 12, mounted on the input shaft 1. The second link is connected and includes a sun gear 13 and carrier 15 with satellites 16, mounted on the output shaft 2. The third link is separate and includes a sun gear 17, kinematically connected matching gear 9 with unregulated GM-7. The fourth 4 link is made connected and includes ring gears 14 and 18, kinematically connected by matching gear 10 with adjustable GM-8.

К₅=58/26; К₆=58/26; i₉=1,3; i₁₀=2,24.K ₅ = 58/26; K ₆ = 58/26; i ₉ = 1.3; i ₁₀ = 2.24.

Пример 5 (фиг.8).Example 5 (Fig. 8).

Первое звено выполнено отдельным и включает коронную шестерню 14, закрепленную на входном валу 1. Второе звено выполнено соединенным и включает водило 11 с сателлитами 12 и водило 15 с сателлитами 16, закрепленное на выходном валу 2. Третье звено выполнено соединенным и включает солнечные шестерни 13 и коронную шестерню 18, кинематически связанные согласующей передачей 9 с нерегулируемой ГМ-7. Четвертое звено выполнено отдельным и включает солнечную шестерню 17, кинематически связанную согласующей передачей 10 с регулируемой ГМ-8.The first link is made separate and includes a ring gear 14, mounted on the input shaft 1. The second link is connected and includes a carrier 11 with satellites 12 and a carrier 15 with satellites 16, mounted on the output shaft 2. The third link is connected and includes sun gear 13 and crown gear 18 kinematically connected by matching gear 9 with unregulated GM-7. The fourth link is made separate and includes a sun gear 17, kinematically connected matching gear 10 with an adjustable GM-8.

К₅=1,5; К₆=1,5; i₉=2,67; i₁₀=1,78.K ₅ = 1.5; K ₆ = 1.5; i ₉ = 2.67; i ₁₀ = 1.78.

Пример 6 (фиг.9).Example 6 (Fig.9).

В устройстве в качестве трехзвенного планетарного механизма 6 применен симметричный (К₆=1) дифференциал со сцепленными сателлитами, аналогичные в принципе дифференциалу ведущего моста автомобиля или трактора.In the device, as a three-link planetary mechanism 6, a symmetric (K ₆ = 1) differential with engaged satellites is applied, similar in principle to the differential of the drive axle of a car or tractor.

Первое звено выполнено отдельным и включает водило 11 с сателлитами 12, закрепленное на входном валу 1. Второе звено выполнено соединенным и включает коронную шестерню 14, закрепленную на выходном валу 2, который согласующей передачей 19 кинематически также связан с водилом 15 со сцепленными сателлитами 16. Третье звено выполнено отдельным и включает полуосевую шестерню 20, закрепленную на валу 3 нерегулируемой ГМ-7. Четвертое звено выполнено соединенным и включает солнечную шестерню 13, кинематически связанную согласующей передачей 10 с валом 4 регулируемой ГМ-8, на котором закреплена полуосевая шестерня 17.The first link is made separate and includes a carrier 11 with satellites 12, mounted on the input shaft 1. The second link is connected and includes a ring gear 14, mounted on the output shaft 2, which is also kinematically connected to the carrier 15 with coupled satellites 16. Third the link is made separate and includes a semi-axial gear 20 mounted on the shaft 3 unregulated GM-7. The fourth link is made connected and includes a sun gear 13, kinematically connected matching gear 10 with a shaft 4 adjustable GM-8, on which a semi-axial gear 17 is fixed.

К₅=2; К₆=1; i₁₀=1,33; i₁₉=2,67;K ₅ = 2; K ₆ = 1; i ₁₀ = 1.33; i ₁₉ = 2.67;

i'₁₀=1,07; i'₁₉=3,55.i _'10 = 1.07; i _'19 = 3.55.

Работу всех вышеупомянутых устройств нагляднее всего проиллюстрировать на этом примере, т.к. здесь, во-первых, обороты выходного вала в i₁₉ раз меньше «привычной» полусуммы оборотов полуосевых шестерен 17 и 20 (равной n₁₅); во-вторых, это устройство «гибкое»: можно не меняя К₅ и К₆ выполнить согласующие передачи как с передаточными числами i₁₀=1,33; i₁₉=2,67, так и с i'₁₀=1,07; i'₁₉=3,55.The operation of all the aforementioned devices is best illustrated by this example, because here, firstly, the revolutions of the output shaft are i ₁₉ times less than the “usual” half-sum of the revolutions of the semi-axial gears 17 and 20 (equal to n ₁₅ ); secondly, this device is “flexible”: without changing K ₅ and K _6, matching gears can be performed as with gear ratios i ₁₀ = 1.33; i ₁₉ = 2.67, and with the i _'10 = 1.07; i _'19 = 3.55.

Согласно таблице 1, когда i₁₀=1,33; i₁₉=2,67, при увеличении параметра регулирования ГМ-8 от -1 до +1 обороты выходного вала 2 увеличиваются от 0 до 1575 об/мин, что соответствует увеличению скорости трактора от 0 до 15 км/ч. При этом обороты n₁ входного вала 1 (двигателя) будут синхронно увеличиваться от 1050 об/мин (при постоянных оборотах 3150 об/мин солнечной шестерни 13 и неподвижной коронной шестерне 14) до 2100 об/мин - скорость трактора 15 км/ч, когда планетарная передача 6 вращается как одно целое.According to table 1, when i ₁₀ = 1.33; i ₁₉ = 2.67, with an increase in the control parameter GM-8 from -1 to +1, the revolutions of the output shaft 2 increase from 0 to 1575 rpm, which corresponds to an increase in tractor speed from 0 to 15 km / h. In this case, the revolutions n _{1 of the} input shaft 1 (engine) will synchronously increase from 1050 rpm (at constant revolutions of 3150 rpm of the sun gear 13 and the stationary crown gear 14) to 2100 rpm - the tractor speed is 15 km / h, when planetary gear 6 rotates as a unit.

Устройство на фиг.9 работает в соответствии со способом по изобретению: при стоящем тракторе i_4,1=4, при остановленной ГМ-7 i'_4,1=2,666; а их отношение i_4,1/i'_4,1=1,5 при увеличении оборотов двигателя до максимальных в 2 раза.The device in Fig. 9 works in accordance with the method according to the invention: with a standing tractor i _4,1 = 4, with stopped GM-7 i ' _4,1 = 2,666; and their ratio i _4,1 / i ' _4,1 = 1,5 with an increase in engine speed to a maximum of 2 times.

Когда скорость трактора меньше 7,5 км/ч (фиг.10), подведенная к водилу 11 мощность делится на два потока III и IV. При известных оборотах водила 11, солнечной шестерни 13 и коронной шестерни 14 моменты на них в 3 и 1,5 раза меньше, чем на водиле. Отсюда определяются (без учета потерь) чисто механические потоки мощности III и IV. Поток мощности II, передаваемый объемным приводом, в данном случае циркулирует от ГМ-7 к ГМ-8. Гидромашина ГМ-7 работает в режиме насоса (подтормаживает полуосевую шестерню 20 и подкручивает выходной вал 2). Передаваемая объемным приводом мощность от работающего в режиме мотора ГМ-8 через полуосевые шестерни 17 и 20, а также сцепленные сателлиты 16 возвращается обратно к ГМ-7 (циркулирует). Для современного трактора при трогании с места величина потока III мощности 120 л.с. нехарактерна, т.к., как правило, разгон начинается при выглубленных сельскохозяйственных орудиях, когда потребная сила тяги составляет около 1000 кг; для плавного разгона требуется еще примерно 1000 кг, что намного меньше упомянутой располагаемой силы тяги 4320 кг.When the speed of the tractor is less than 7.5 km / h (Fig. 10), the power supplied to the carrier 11 is divided into two streams III and IV. At known speeds of the carrier 11, the sun gear 13 and the ring gear 14, the moments on them are 3 and 1.5 times less than on the carrier. From this, pure mechanical flows of power III and IV are determined (without taking into account losses). Power flow II transmitted by the volumetric drive, in this case, circulates from GM-7 to GM-8. The hydraulic machine GM-7 operates in the pump mode (it brakes the semi-axial gear 20 and tightens the output shaft 2). The power transmitted by the volumetric drive from the engine operating in the GM-8 motor mode through the semi-axial gears 17 and 20, as well as the coupled satellites 16, is returned back to the GM-7 (circulates). For a modern tractor, when starting off, the flux value of III power is 120 hp. uncharacteristic, because, as a rule, acceleration begins with advanced agricultural implements, when the required traction force is about 1000 kg; approximately 1000 kg is required for smooth acceleration, which is much less than the 4320 kg of available traction.

При скорости трактора 3 км/ч через около 0,4 с при плавном разгоне трактор переместится примерно на 0,2 м; если сцепка натянется, гидравлическая мощность снизится до 60 л.с. При скорости трактора 5 км/ч она снизится до 30 л.с. При скорости трактора 7,5 км/ч вся мощность двигателя передается только потоками III и IV.At a tractor speed of 3 km / h, after about 0.4 s, with smooth acceleration, the tractor will move about 0.2 m; if the hitch is pulled, the hydraulic power will drop to 60 hp. At a tractor speed of 5 km / h, it will drop to 30 hp. At a tractor speed of 7.5 km / h, all engine power is transmitted only by flows III and IV.

Когда параметр регулирования ГМ-8 станет больше нуля, характер потоков мощности меняется (фиг.11). Теперь в режиме насоса работает ГМ-8. Мощность двигателя делится на потоки III, IV и II.When the control parameter GM-8 becomes greater than zero, the nature of the power flows changes (Fig. 11). Now the GM-8 is working in pump mode. Engine power is divided into flows III, IV and II.

Гидравлический поток мощности II соответствует кривой II на фиг.3. В представленном устройстве при известных оборотах ГМ-7 и выходного вала 2 его нетрудно определить по приведенной к валу 3 разности внешнего момента на выходном валу 2 и момента на коронной шестерне 14.The hydraulic flow of power II corresponds to curve II in figure 3. In the presented device, with known revolutions of GM-7 and the output shaft 2, it is easy to determine from the difference to the shaft 3 of the external moment on the output shaft 2 and the moment on the ring gear 14.

Если применить другие согласующие передачи i'₁₀=1,07 и i'₁₉=3,55, то устройство на фиг.9 будет работать в соответствии с данными таблицы 2. Здесь обороты двигателя увеличиваются в 1,6 раза и n₁ изменяется от 1312 до 2100 об/мин. При скорости движения трактора 15 км/ч мощность, передаваемая объемным приводом, увеличивается до 37,5 л.с., а мощность III, предаваемая чисто механическим путем, снижается с 60 л.с. до 45 л.с. При стоящем тракторе i_4,1=3,2 при остановленной ГМ-7If we apply the other terminating transmission i _'10 = 1.07 and i' ₁₉ = 3.55, the device 9 will operate in accordance with Table 2. Here, the engine speed increases 1.6 times and n varies from ₁ 1312 to 2100 rpm. At a tractor speed of 15 km / h, the power transmitted by the volumetric drive increases to 37.5 hp, and power III, transmitted purely by mechanical means, decreases from 60 hp. up to 45 hp With the tractor standing i _4.1 = 3.2 with the GM-7 stopped

i'_4,1=2,46, а их отношение i_4,1/i'_4,1=1,3. Таким образом, четырехзвенный планетарный механизм, представленный на фиг.9, может работать в пределах оптимальной зоны оборотов входного вала (двигателя), обозначенной линиями ω₁ и ω₁' на фиг.3.i ' _4,1 = 2,46, and their ratio i _4,1 / i' _4,1 = 1,3. Thus, the four-link planetary mechanism shown in Fig. 9 can operate within the optimal speed range of the input shaft (engine), indicated by the lines ω ₁ and ω ₁ 'in Fig. 3.

Особенностью данного устройства является то, что значительный поток мощности IV передается через обе согласующие передачи, при этом несколько повышаются механические потери.A feature of this device is that a significant IV power flow is transmitted through both matching gears, while mechanical losses are slightly increased.

Как следует из таблицы 3, представленное в примере 1 устройство (фиг.4) по кинематике не отличается от устройства в примере 6. Это объясняется тем, что соединенные и отдельные звенья крепятся к одним и тем же валам. Поэтому все потоки мощностей количественно соответствуют табл.1 и 2. Однако соединение коронной шестерни 18 к водилу 11 в устройстве на фиг.4 выполнено минуя согласующие передачи, поэтому механические потери в нем будут несколько меньше.As follows from table 3, the device shown in example 1 (figure 4) does not differ in kinematics from the device in example 6. This is because the connected and separate links are attached to the same shafts. Therefore, all power flows quantitatively correspond to Tables 1 and 2. However, the connection of the ring gear 18 to the carrier 11 in the device of FIG. 4 is made bypassing matching gears, therefore, mechanical losses in it will be slightly less.

Представленное в примере 2 устройство (фиг.5) «зеркально» предыдущему, но в данном случае ГМ-7 и ГМ-8 поменялись местами. Поэтому при том же снижении оборотов двигателя в 2 раза кинематика изменилась: это устройство вращается как одно целое при скорости движения трактора 15 км/ч.Presented in example 2, the device (Fig. 5) is “mirror-like” to the previous one, but in this case, GM-7 and GM-8 are reversed. Therefore, with the same decrease in engine speed by 2 times, the kinematics changed: this device rotates as a unit at a tractor speed of 15 km / h.

Представленные в примерах 3 (фиг.6) и 4 (фиг.7) устройства тоже «зеркальны», но здесь удалось подобрать трехзвенные планетарные механизмы с одинаковыми характеристиками. Отношение i_4,1/i'_4,1 в обоих устройствах составляет 1,31.The devices presented in examples 3 (FIG. 6) and 4 (FIG. 7) are also “mirror”, but here we managed to select three-link planetary mechanisms with the same characteristics. The ratio i _4.1 / i ' _4.1 in both devices is 1.31.

В представленном в примере 5 (фиг.8) устройстве удалось выполнить соединенное водило. Отношение i_4,1/i'_4,1 составляет 1,5.In the device presented in example 5 (Fig. 8), it was possible to carry out the connected carrier. The ratio i _4.1 / i ' _4.1 is 1.5.

Что касается потоков мощностей в примерах 2-5, то их направления и величины каждый раз зависят от способа кинематической связи соединенных и отдельных звеньев. Но при этом наибольшие и наименьшие значения передаваемой объемным приводом потоков мощности остается в пределах данных табл.1 и 2.As for the power flows in examples 2-5, their directions and values each time depend on the method of kinematic connection of the connected and individual links. But at the same time, the largest and smallest values of the power flows transmitted by the volumetric drive remain within the limits of the data in Tables 1 and 2.

Все рассмотренные устройства имеют соосное расположение входного и выходного валов. Между тем большая часть трансмиссий современных тракторов имеет параллельное расположение входного и выходного валов. Несомненно, что представленные четырехзвенные планетарные механизмы по изобретению дают возможность конструктору подобрать или разработать устройство ОГМП для конкретного трактора или автомобиля. Если ОГМП надо разработать для возможности установки на место существующей механической коробки передач, то представленные устройства легко корреспондируются по соотношению оборотов входного и выходного валов.All considered devices have a coaxial arrangement of the input and output shafts. Meanwhile, most of the transmissions of modern tractors have a parallel arrangement of input and output shafts. Undoubtedly, the presented four-link planetary mechanisms according to the invention enable the designer to select or develop an OGMP device for a particular tractor or car. If OGMP needs to be developed for the possibility of replacing the existing mechanical gearbox, the presented devices are easily offset by the ratio of the input and output shaft revolutions.

В кораблях, самолетах и других объектах применяют передачи для поддержания постоянства оборотов агрегатов, например генератора трехфазного тока, при переменных оборотах основного двигателя. Если бы стоимость такого привода была приемлема для трактора или автомобиля, то он нашел бы широкое применение как для внутренних потребителей (например, привод воздуходувки системы охлаждения двигателя, усилителя рулевого управления, компрессора воздуходувки и т.д.), так и для внешних потребителей, например бетономешалки на автомобиле, и особенно для вала отбора мощности (далее ВОМ) трактора. ВОМ часто выполняют с выходными оборотами 540, 750, 1000, однако при включенном ВОМ менять обороты двигателя нельзя. Аналогов такого устройства нет.In ships, airplanes and other objects, gears are used to maintain the constant speed of the units, for example, a three-phase current generator, with variable speeds of the main engine. If the cost of such a drive were acceptable for a tractor or a car, it would find wide application both for internal consumers (for example, the drive of an engine cooling system blower, power steering, blower compressor, etc.), and for external consumers, for example a concrete mixer on a car, and especially for a tractor power take-off shaft (hereinafter PTO). The PTO is often performed with output revolutions of 540, 750, 1000, however, when the PTO is on, the engine speed cannot be changed. There are no analogues of such a device.

При использовании ОГМП согласно изобретению несложно кинематически связать второй выходной вал со звеном регулируемой ГМ, имеющем постоянные обороты. В качестве примера на фиг.12 показано возможное выполнение трансмиссии трактора с ОГМП, приведенной в примере 1 (фиг.4),When using the OGMP according to the invention, it is not difficult to kinematically connect the second output shaft with an adjustable GM link having constant revolutions. As an example, FIG. 12 shows a possible transmission of a tractor with OGMP given in Example 1 (FIG. 4),

где 20 - второй выходной вал;where 20 is the second output shaft;

21 - согласующая передача к валу 20 совместно с передачей 10;21 - matching gear to the shaft 20 together with gear 10;

22 - гидроподжимная муфта ВОМ;22 - hydraulic clutch PTO;

23 - вал отбора мощности - ВОМ;23 - power take-off shaft - PTO;

24 - узел переключения диапазонов реверса и замедлителя;24 - node switching ranges of the reverse and moderator;

25 - каретка переключения рабочего и транспортного диапазонов;25 - carriage for switching the working and transport ranges;

26 - промежуточный трубчатый вал;26 - an intermediate tubular shaft;

27 - каретка увеличения силы тяги;27 - carriage for increasing traction;

28 - ускоряющая передача

всех диапазонов;28 - overdrive

all ranges;

29 - ускоряющая передача

транспортного диапазона;29 - overdrive

transport range;

30 - вал привода заднего моста.30 - rear axle drive shaft.

Ниже общей оси валов 1 и 2 расположен второй выходной вал 20, кинематически связанный согласующей передачей 21 с четвертым соединенным звеном ОГМП. Гидроподжимная муфта ВОМ 22 позволяет осуществлять подлинно независимое включение-отключение вращающегося с постоянными оборотами ВОМ при любых оборотах двигателя (механизм переключения с 1000 на 545 об/мин не показан). При отборе мощности через ВОМ происходит перераспределение потоков мощности, при котором передаваемая объемным приводом мощность существенно снижается. Например, если при скорости 10 км/ч через ВОМ пойдет 72 л.с., то оставшиеся 48 л.с. пойдут потоком III, а потоки II и IV исчезнут (фиг.10 и табл.1). Существующие тракторы при включенном ВОМ не могут изменять обороты двигателя.Below the common axis of the shafts 1 and 2, there is a second output shaft 20 kinematically connected by matching gear 21 to the fourth connected link of the OGMP. The VOM 22 hydraulic clutch allows truly independent on-off rotation of the VOM rotating with constant revolutions at any engine revolutions (the switching mechanism from 1000 to 545 rpm is not shown). When power is taken off through the PTO, power flows are redistributed, at which the power transmitted by the volumetric drive is significantly reduced. For example, if at a speed of 10 km / h 72 hp will go through the PTO, then the remaining 48 hp go to stream III, and flows II and IV disappear (Fig. 10 and Table 1). Existing tractors with the PTO engaged cannot change the engine speed.

Переключение диапазонов в узле 24 и кареткой переключения 25 производится, когда трактор стоит. Рабочий диапазон включается «напрямую» перемещением каретки переключения 25 против движения трактора. При перемещении каретки переключения 25 по ходу трактора включается транспортный диапазон (до 50 км/ч). Сила тяги на транспортных работах в (

) раз меньше, чем при полевых работах. Перед троганием с места на транспортных работах включается каретка увеличения силы тяги 27. Это позволяет при выбранных (

) передачах 21 и 29, кратковременно включив муфту 22, развить суммарную силу тяги более 2500 кг. По мере разгона ее буксование уменьшается. Когда скорость трактора достигнет 12-15 км/ч, гидроподжимная муфта 22 выключается. Каретка увеличения силы тяги 27 может оставаться включенной до завершения транспортных работ.Range switching in node 24 and shift carriage 25 is performed when the tractor is stationary. The operating range is included "directly" by moving the shift carriage 25 against the movement of the tractor. When moving the shift carriage 25 along the tractor, the transport range (up to 50 km / h) is turned on. Traction on transport work in (

) times less than during field work. Before starting off on the transport work, the carriage for increasing the traction force 27 is turned on. This allows for selected (

) gears 21 and 29, having briefly turned on clutch 22, develop a total traction force of more than 2500 kg. As it accelerates, its slipping decreases. When the speed of the tractor reaches 12-15 km / h, the hydraulic clutch 22 is turned off. The carriage for increasing traction force 27 may remain on until the completion of transport work.

Таким образом, независимо от того, какое из четырех звеньев планетарного механизма в составе ОГМП, работающей по способу организации вращения по данному изобретению, кинематически связано с одним из валов или гидромашин, все четырехзвенные планетарные механизмы по изобретению, представленные в примерах 1-6, являются работоспособными и обеспечивают достижение поставленного технического результата.Thus, regardless of which of the four links of the planetary mechanism in the OGMP operating according to the method of organizing rotation according to this invention is kinematically connected with one of the shafts or hydraulic machines, all four-link planetary mechanisms of the invention presented in examples 1-6 are workable and ensure the achievement of the technical result.

Claims

1. The method of organizing the rotation of a volumetric hydromechanical transmission containing input and output shafts, two hydraulically connected hydraulic machines and a four-link planetary mechanism, the first link of which is kinematically connected with the input shaft, the second link is with the output shaft, the third link is with an unregulated hydraulic machine, the fourth link is with an adjustable hydraulic machine, by changing its control parameter from -1 to +1, characterized in that the speed of the adjustable hydraulic machine is kept constant, the relative speed is unregulated th hydraulic machines vary from -1 to +1, the output shaft speed is increased from zero to maximum, the input shaft speed is increased 1.6-2 times to maximum.

2. The four-link planetary mechanism of the volumetric hydromechanical transmission containing the input and output shafts and two hydraulically coupled hydraulic machines, the first link of which is kinematically connected with the input shaft, the second link is with the output shaft, the third and fourth links are with hydraulic machines, characterized in that the third link kinematically connected with a hydraulic machine made unregulated, the fourth link - with a hydraulic machine made adjustable with a control parameter -1 ... 0 ... + 1, and the gear ratio from the fourth link to the first link when the second link is stopped to the gear ratio from the fourth link to the first link when the third link is stopped is 1.3-1.5.

3. The four-link planetary volumetric hydromechanical transmission mechanism according to claim 2, characterized in that it further comprises a second constant speed output shaft kinematically connected with an adjustable hydraulic machine.