Гидромеханическая: Гидромеханическая трансмиссия | что это такое, устройство, принцип работы

Содержание

Гидромеханическая часть системы МНУ — — Каталог

Описание

Для повышения надежности работы гидротурбины и качества системы регулирования ООО «ПромАвтоматика» предлагает решения по модернизации или замене существующей гидромеханической части системы МНУ.

При сохранении существующего давления в системе МНУ замене подлежат насосы, блоки клапанов, запорная арматура, фильтра. Изношенные насосные агрегаты заменяются на импортные насосы винтового типа и конструктивно могут быть размещены как вертикального, так и горизонтального исполнения. Новые блоки клапанов включают в себя предохранительные, разгрузочные (со встроенными датчиками контроля перемещения запорного органа) и обратные клапана.

Для стран с жарким климатом предлагается установка маслоохладительной установки, для охлаждения масла в сливном баке.

Возможна замена компрессоров высокого и низкого давления.

В состав МНУ, при необходимости, вводятся: установка для параллельной очистки масла и маслоохладительная установка.

В комплект запасных частей может входить установка для очистки фильтроэлементов.

В части контрольно измерительной аппаратуры системы МНУ замене подлежат:

  • На гидроаккумуляторе заменяется старый указатель уровня со стеклянными трубками на указатель уровня ф. «KSR-KUEBLER» (Германия).
  • Устанавливается новый датчик аварийно-низкого уровня в гидроаккумуляторе ф. «KSR-KUEBLER» (Германия).
  • Устанавливаются новые датчики давления в гидроаккумуляторе (2 шт.) с аналоговым выходом 4-20 мА ф. «BD Sensors» (Чехия), а также реле аварийно-низкого давления.
  • На сливном баке заменяется указатель уровня масла на указатель уровня ф. «KSR-KUEBLER» (Германия).
  • Заменяются датчики уровней лекажного агрегата и дренажных насосов откачки воды на крышке турбины, на надежные поплавковые датчики «KSR-KUEBLER» (Германия), с сохранением необходимых точек срабатывания.
  • Заменяется датчик температуры и датчик наличия воды в сливном баке.
  • Вместо старого регулятора уровня масла РУМ устанавливается электро-пневмо клапан, обеспечивающий автоматическую подкачку воздуха в аккумулятор при превышении уровня масла.

Гидромеханическая коробка передач что это такое: принцип действия видео

Роль АКПП с гидромеханическим управлением

Для автомобиля и подобного ему транспортного средства трансмиссией является узел, который передает от двигателей к колесам крутящий момент. Так это выглядит в автомобилях со сцеплением, но их постепенно вытесняют с рынка АКПП. «Автоматы» сегодня ставят все чаще. В них не предусмотрено сцепления, а передачи переключаются автоматически. Гидромеханика помогает облегчить задачу смены передач во время движения. В классических коробках при управлении автомобилем выполняются следующие процессы:

  • отключение трансмиссии от двигателя в момент смены передач;
  • при изменении дорожных условий изменение величины крутящего момента.


Корпус гидротрансформатора вращается вместе с насосным колесом. Турбина с корпусом не связана (за исключением периода блокировки ГТ) – она соединена с валом коробки. Реактор при этом закреплен через обгонную муфту – она не дает ему проворачиваться под напором потока, когда разница в скорости вращения насосного и турбинного колес велика, но позволяет вращаться вместе с ними в одном направлении, когда автомобиль движется с постоянной скоростью и проскальзывание ГТ минимально. Так удается поднять КПД коробки.

Для выполнения этих действий и необходима гидромеханическая АКПП. Она одновременно выполняет функции сцепления и трансмиссии. Эту коробку специально придумали для использования в городских условиях, где постоянно выжимать сцепление может быть проблематично из-за частых остановок в пробках. Управляется автомобиль с гидромеханикой при помощи педалей тормоза и газа.

Гидромеханическая коробка передач что это такое: принцип действия видео

Одним из элементов системы управления автомобилем является гидромеханическая трансмиссия. Благодаря ей водитель может переключать передачи плавно и без рывков. Гидромеханическая коробка передач — что это такое? Давайте разберемся.

Гидромеханическая коробка передач

Роль АКПП с гидромеханическим управлением

Для автомобиля и подобного ему транспортного средства трансмиссией является узел, который передает от двигателей к колесам крутящий момент. Так это выглядит в автомобилях со сцеплением, но их постепенно вытесняют с рынка АКПП. «Автоматы» сегодня ставят все чаще. В них не предусмотрено сцепления, а передачи переключаются автоматически. Гидромеханика помогает облегчить задачу смены передач во время движения. В классических коробках при управлении автомобилем выполняются следующие процессы:

  • отключение трансмиссии от двигателя в момент смены передач;
  • при изменении дорожных условий изменение величины крутящего момента.

Корпус гидротрансформатора вращается вместе с насосным колесом. Турбина с корпусом не связана (за исключением периода блокировки ГТ) – она соединена с валом коробки. Реактор при этом закреплен через обгонную муфту – она не дает ему проворачиваться под напором потока, когда разница в скорости вращения насосного и турбинного колес велика, но позволяет вращаться вместе с ними в одном направлении, когда автомобиль движется с постоянной скоростью и проскальзывание ГТ минимально. Так удается поднять КПД коробки.

Для выполнения этих действий и необходима гидромеханическая АКПП. Она одновременно выполняет функции сцепления и трансмиссии. Эту коробку специально придумали для использования в городских условиях, где постоянно выжимать сцепление может быть проблематично из-за частых остановок в пробках. Управляется автомобиль с гидромеханикой при помощи педалей тормоза и газа.

Разновидности гидромеханики

В состав этой трансмиссии обязательно входит гидротрансформатор, составляющие системы управления и механическая коробка. Она может быть одной из нескольких систем:

  • многовальной;
  • двухвальной;
  • трехвальной;
  • планетарной.

Последняя разновидность коробки наиболее распространена. Она часто устанавливается на легковые автомобили, так как не имеет высокой металлоемкости. Она отличается меньшим шумом при работе, высоким сроком службы и компактностью.

Вальные механизмы можно встретить на грузовиках и автобусах. В них для переключения передач предусмотрены многодисковые муфты, которые помещены в масло. Первая передача и задний ход включаются при помощи зубчатой муфты. Благодаря особому устройству вальных коробок переключение скоростей происходит за счет работы коленчатого вала. Скорость движения при этом не снимается, крутящий момент и мощность не разрываются.

Удаление царапин на кузове автомобиля без покраски.

НЕ ТРАТЬТЕ ДЕНЬГИ НА ПЕРЕКРАСКУ! Теперь Вы сами сможете всего за 5 секунд убрать любую царапину с кузова вашего автомобиля.

Читать далее >>

Основное назначение АКПП

Функции гидротрансформатора

Гидротрансформатор выполняет функции сцепления в современных АКПП. Благодаря этому узлу автомобиль двигается с места плавно, без рывков. Динамические нагрузки при этом снижаются, что помогает эксплуатировать двигатель в щадящем режиме, повышая его долговечность. При применении гидротрансформатора части трансмиссии служат гораздо дольше. Водитель из-за снижения количества передач утомляется меньше. Гидротрансформаторы рекомендуется применять на внедорожниках, так как с их помощью можно увеличить проходимость автомобиля в тяжелых условиях – по снегу или песку.

Важно! В России также стоит выбирать трансмиссии с этим узлом, так как в зимнее время специальная техника часто не успевает прочищать дороги. Благодаря гидротрансформатору создается устойчивая сила тяги с небольшой скоростью вращения ведущих колес, что повышает их сцепление с дорожным покрытием.

Гидротрансформатор

Устройство гидротрансформатора

Размещают гидротрансформатор между двигателем и механической частью коробки. Он представляет собой соединенные между собой диски с лопастями. Первым идет насосное колесо, которое является ведущим. Оно связывает двигатель и трансформатор. Турбинное является ведомым, оно контактирует с первичным валом. За усиление крутящего момента отвечает реакторное. Турбины практически утопают в масле (погружены в него на три четверти).

Их прикрывает корпус, защищающий от попадания в масло посторонних частиц. Во время работы турбины к насосному диску направляется усилие вращающего момента двигателя. Одновременно на турбинный диск направляется под давлением поток масла. Его раскручивает реакторное колесо, располагающееся в центральной части. Возникшее усилие передается на вал КПП.

Работает гидротрансформатор за счет особой циркуляции масла, которое попадает в него с внешней части насосного диска, затем движется на турбинное колесо и возвращается через центральную часть этого узла. Завершается цикл циркуляции масла на насосном диске.Замена крутящего момента в гидротрансформаторе происходит автоматически по мере возрастания нагрузки двигателя.

Этот узел отправляет на коробку силу крутящего момента, где при помощи фрикционов происходит включение передач. Нужное передаточное число определяется трансформатором автоматически, в зависимости от его значения изменяется напор циркулирующего масла.

Гидротрансформатор акпп в разрезе

Планетарный механизм

В большинстве современных АКПП гидротрансформатор действует в паре с планетарной системой. Она занимается передачей крутящего момента к фрикционным муфтам. В самом простом варианте усилие направляется на центральную шестерню (солнечную). Два дополнительных сателлита (вспомогательные шестерни) находятся в постоянной сцепке с центральной шестерней благодаря нанесенным на эти элементы зубчикам. Сателлиты не фиксируются, а свободно вращаются вокруг своих осей.

Механизм шестеренок находится внутри коронного колеса, которое в зависимости от включенной передачи фиксируется или приходит в движение. В момент фиксации коронной шестерни начинает двигаться ведомый вал (на него передается усилие). В противном случае сателлиты передают момент на коронную шестерню, оставляя ведомый вал в неподвижном состоянии. Для переключения передач в планетарные АКПП устанавливаются фрикционные муфты. Каждая из них выглядит как несколько дисков, представляющих собой тонкие пластины из гладкого металла.

Каждая пластинка покрыта специальным фрикционным составом, предотвращающим ее износ. На части их можно найти шлицы. Между муфтами расположены прокладки. Прижимаются друг к другу они при помощи гидравлического поршня, функционирующего при подаче рабочей жидкости. При возрастании в нем давления фрикционы плотно смыкаются, становясь почти единым целым. После падения давления жидкости в гидравлическом поршне фрикционные диски возвращаются на место с помощью пружины. Работа фрикционов тесно связана с функционированием тормозных и планетарных механизмов.

Разновидности гидромеханики

В состав этой трансмиссии обязательно входит гидротрансформатор, составляющие системы управления и механическая коробка. Она может быть одной из нескольких систем:

  • многовальной;
  • двухвальной;
  • трехвальной;
  • планетарной.

Последняя разновидность коробки наиболее распространена. Она часто устанавливается на легковые автомобили, так как не имеет высокой металлоемкости. Она отличается меньшим шумом при работе, высоким сроком службы и компактностью.

Вальные механизмы можно встретить на грузовиках и автобусах. В них для переключения передач предусмотрены многодисковые муфты, которые помещены в масло. Первая передача и задний ход включаются при помощи зубчатой муфты. Благодаря особому устройству вальных коробок переключение скоростей происходит за счет работы коленчатого вала. Скорость движения при этом не снимается, крутящий момент и мощность не разрываются.


Основное назначение АКПП

Функции гидротрансформатора

Гидротрансформатор выполняет функции сцепления в современных АКПП. Благодаря этому узлу автомобиль двигается с места плавно, без рывков. Динамические нагрузки при этом снижаются, что помогает эксплуатировать двигатель в щадящем режиме, повышая его долговечность. При применении гидротрансформатора части трансмиссии служат гораздо дольше. Водитель из-за снижения количества передач утомляется меньше. Гидротрансформаторы рекомендуется применять на внедорожниках, так как с их помощью можно увеличить проходимость автомобиля в тяжелых условиях – по снегу или песку.

Важно! В России также стоит выбирать трансмиссии с этим узлом, так как в зимнее время специальная техника часто не успевает прочищать дороги. Благодаря гидротрансформатору создается устойчивая сила тяги с небольшой скоростью вращения ведущих колес, что повышает их сцепление с дорожным покрытием.


Гидротрансформатор

Устройство гидротрансформатора

Размещают гидротрансформатор между двигателем и механической частью коробки. Он представляет собой соединенные между собой диски с лопастями. Первым идет насосное колесо, которое является ведущим. Оно связывает двигатель и трансформатор. Турбинное является ведомым, оно контактирует с первичным валом. За усиление крутящего момента отвечает реакторное. Турбины практически утопают в масле (погружены в него на три четверти). Их прикрывает корпус, защищающий от попадания в масло посторонних частиц. Во время работы турбины к насосному диску направляется усилие вращающего момента двигателя. Одновременно на турбинный диск направляется под давлением поток масла. Его раскручивает реакторное колесо, располагающееся в центральной части. Возникшее усилие передается на вал КПП. Работает гидротрансформатор за счет особой циркуляции масла, которое попадает в него с внешней части насосного диска, затем движется на турбинное колесо и возвращается через центральную часть этого узла. Завершается цикл циркуляции масла на насосном диске.Замена крутящего момента в гидротрансформаторе происходит автоматически по мере возрастания нагрузки двигателя. Этот узел отправляет на коробку силу крутящего момента, где при помощи фрикционов происходит включение передач. Нужное передаточное число определяется трансформатором автоматически, в зависимости от его значения изменяется напор циркулирующего масла.


Гидротрансформатор акпп в разрезе

Наиболее часто встречаемые неисправности CVT

Вариатор более требователен к маслу, которое следует менять точно в срок и только на то, которое рекомендовано автопроизводителем. Самостоятельный выбор смазки может быстро вывести агрегат из строя. Наиболее часто встречаемыми поломками являются:

  • износ масляного насоса;
  • пробуксовывание ремня;
  • чрезмерный износ поверхностей;
  • разрыв ремня, который вызывает масштабные повреждения узла;
  • задиры валов.

Это интересно: Описание конструктивных особенностей двигателя


Поврежденный вариатор

Выбирая, что лучше вариатор или автоматическая коробка передач ,с точки зрения наиболее часто встречаемых поломок, выбор стоит сделать в сторону классической АКПП. Вызвано это меньшим количеством неисправностей, способных вызвать полное обездвиживание машины. Также немаловажным нюансом является малое количество специалистов, способных качественно выполнить ремонт вариатора.

Планетарный механизм

В большинстве современных АКПП гидротрансформатор действует в паре с планетарной системой. Она занимается передачей крутящего момента к фрикционным муфтам. В самом простом варианте усилие направляется на центральную шестерню (солнечную). Два дополнительных сателлита (вспомогательные шестерни) находятся в постоянной сцепке с центральной шестерней благодаря нанесенным на эти элементы зубчикам. Сателлиты не фиксируются, а свободно вращаются вокруг своих осей. Механизм шестеренок находится внутри коронного колеса, которое в зависимости от включенной передачи фиксируется или приходит в движение. В момент фиксации коронной шестерни начинает двигаться ведомый вал (на него передается усилие). В противном случае сателлиты передают момент на коронную шестерню, оставляя ведомый вал в неподвижном состоянии. Для переключения передач в планетарные АКПП устанавливаются фрикционные муфты. Каждая из них выглядит как несколько дисков, представляющих собой тонкие пластины из гладкого металла. Каждая пластинка покрыта специальным фрикционным составом, предотвращающим ее износ. На части их можно найти шлицы. Между муфтами расположены прокладки. Прижимаются друг к другу они при помощи гидравлического поршня, функционирующего при подаче рабочей жидкости. При возрастании в нем давления фрикционы плотно смыкаются, становясь почти единым целым. После падения давления жидкости в гидравлическом поршне фрикционные диски возвращаются на место с помощью пружины. Работа фрикционов тесно связана с функционированием тормозных и планетарных механизмов. На эти моменты передаются команды системы управления КПП и крутящий момент двигателя. Без их участия не производится торможение двигателем и запуск на буксире. Механический узел действует слаженно и четко.


планетарная система

Важно! В нейтральном положении выключаются фрикционы и тормозные механизмы. При разгоне и переключении передач фрикционы начинают действовать, а планетарные системы вращаются синхронно.

Планетарная коробка передач

В автомате обычно используется планетарная коробка. Несмотря на ее простое устройство, крутящий момент регулируется нужным образом и направляется к солнечной шестерне. С планетарным механизмом сцеплены шестерни-сателлиты свободного вращения, на которых предусмотрено специальное водило для связи с валом. Крутящий момент будет передаваться через водило в случае нахождения шестерни в заторможенном режиме, а если шестерня будет расторможено, то сателлиты начнут отправлять крутящий момент на нее. О том, как работает гидромеханическая коробка передач можно понять, изучив ее конструкцию. Планетарная КП является одной из разновидностей комбинированной системы. Название узла связано с тем, что сателлиты вращаются вокруг центральной шестерни подобно планетам солнечной системы. Применение данных компонентов в автомате обусловлено простотой модификации передаточного отношения. Для этого достаточно притормозить одну из деталей узла или соединить несколько элементов посредством фрикционной муфты.

Электронная часть гидромеханической АКПП

Электронное управление необходимо для точности переключения передач в современных АКПП. Сейчас практически нельзя встретить трансмиссии, работа которых бы не поддерживалась электронными комплектующими. Они отвечают за:

  • Функционирование АКПП. В гидромеханике эта система состоит из регуляторов давления и насосов.
  • Сбор информации о действующей программе управления.
  • Выработку импульсов управления.
  • Исполнение команд при переключении передач.
  • За защиту двигателя и трансмиссии в случае опасной ситуации.
  • За ручное управление, за все операции отвечает блок, а управление происходит за счет рычага.


Электронная часть гидромеханической АКПП

Сильные и слабые стороны гидромеханики

Гидромеханическая коробка представляет собой последовательное соединение трансформатора, планетарного узла с фрикционами гидравлической системы управления. Ее основное достоинство – отсутствие необходимости водителю переключать передачи вручную. Электроника делает это точно, благодаря чему отсутствует дискомфорт при движении, а двигатель не подвергается перегрузкам. Их отсутствие помогает сохранить его в целости на долгое время. При начале движения передача мощности также происходит без прерывания и рывков, что делает гидромеханику более совершенной, превосходящей по своим характеристикам механические коробки передач. Не зря их используют не только в автомобилестроении, но и устанавливают на танки (в Америке и Германии).

Важно! Если вы выбираете автомобиль, на котором преимущественно будете двигаться по городу, то стоит выбирать именно гидромеханическую АКПП. С ее помощью у вас не возникнет неудобств при остановках в пробках или на светофорах.


Слабой частью такой АКПП является гидротрансформатор

Недостатком такого механизма является его высокая стоимость и техническая сложность. При переключении передач можно заметить потерю производительности за счет пробуксовки фрикционов и тормозных лент. Слабой частью такой АКПП является и гидротрансформатор, из-за которого теряется крутящий момент. Несмотря на явные преимущества эффективность гидромеханики по результатам замеров составляет 86%, тогда как у обычной коробки она достигает 98%. Еще один недостаток – необходимость устанавливать системы подпитки охлаждения гидроагрегата. Они занимают место под капотом, из-за чего моторно-трансмиссионный отсек имеет большие габариты. Также автомобили с установленной гидромеханикой нельзя завести путем толкания или перемещения его на тросе. Для этой разновидности коробки, как и во всех автоматах, характерно отсутствие возможности регулировать потребление топлива. Описанный вариант гидромеханической АКПП является одним из самых примитивных. Сегодня разрабатываются более совершенные трансмиссии, которые устанавливают на легковые автомобили, выпущенные в последние годы. Гидромеханикой рекомендуется пользоваться тем, кто недавно сел за руль. Для новичка она незаменима тем, что самостоятельно переключать передачи нет необходимости.

Конструкция гидромеханики

В ГМП применяют простые ступенчатые или планетарные механизмы с электронным управлением. Принцип работы гидромеханической коробки передач в обоих вариантах заключается в изменении скорости вращения выходного вала за счёт различных передаточных чисел зубчатых передач.

Как работает вальная кпп

Устройство гидромеханической коробки передач вального типа похоже на механическую КПП. Преобразование крутящего момента происходит ступенчато через включение и отключение зубчатых передач, расположенных на параллельных валах. Количество и размер шестерённых пар соответствует определённому передаточному числу.

Первичный, входной вал, получает крутящий момент от гидротрансформатора. Через пару постоянно сцепленных шестерней мощность передаётся на вторичный вал, а затем на колёса. Для получения прямой передачи, в конструкцию добавляют промежуточный вал, а первичный и вторичный валы располагают на одной оси.

Для расширения диапазона скоростей применяются многовальные конструкции с 4 и более валами. Работа коробки при этом усложняется, увеличиваются габариты и масса. Подобные ГМП встречаются на грузовиках-тягачах.

Зубчатыми передачами управляют фрикционные многодисковые муфты. Муфта становится тормозом, когда соединяется с корпусом ГМП. Для включения блокировки масляный насос подает гидравлическое давление на фрикционы. Благодаря фрикционам скорость переключается плавно, а использование гидропривода ускоряет торможение.

Гидромеханические коробки передач вального типа плохо справляются с растущей тягой от повышения грузоподъёмности транспорта, с ужесточением требований по топливной экономичности. Рост параметров значительно увеличивает массу и габариты конструкции. По этим причинам вальные КПП заменяют на планетарные передачи.

Как работает планетарная кпп

Инженеры предпочитают устанавливать в гидромеханическую КПП планетарный механизм вместо ступенчатой конструкции по следующим причинам:

  • компактные размеры;
  • плавная и быстра работа;
  • нет разрыва в передаче мощности при переключении передач;
  • большое количество передаточных чисел за счёт использования многорядных конструкций.

Читать

Вибрация АКПП при включении передачи

Простая планетарная передача состоит из центральных шестерней: с внутренними зубьями — короны, с внешними зубьями — солнца. Между ними обкатываются зубчатые колёса сателлиты, оси которых закреплены на раме-водиле. В зависимости от конструкции водило соединено с выходным валом или коронной шестерней.

Устройство планетарной коробки определяет её принцип действия. Чтобы изменить крутящий момент гидротрансформатора, один из элементов планетарной передачи вращают, а другой элемент затормаживают. Третий элемент становится ведомым, а его скорость определяется числом зубьев всех шестерней.

Для получения прямой передачи водило и солнечную шестерню жёстко соединяют. Корона не может проворачиваться относительно закреплённой системы, поэтому механизм вращается как единый узел. Передаточное число в этом случае равно 1.

Чтобы получить задний ход, центральные шестерни вращают в одну сторону. Для этого останавливают сателлиты, блокируя водило.

В качестве тормозов планетарной коробки передач используют тормозные ленты или фрикционные диски. Блокировочные элементы работают в автоматическом режиме по сигналу электроники.

Гидромеханическая коробка передач: принцип действия и устройство

Несмотря на растущую популярность автомобилей с автоматической коробкой передач, классическая механика по-прежнему в почете у многих водителей. Она надежнее, чем АКПП. Но при эксплуатации водитель постоянно вынужден работать с педалью сцепления. Это доставляет некие неудобства, особенно в пробке. Так появилась гидромеханическая коробка передач. Принцип работы ее и устройство рассмотрим в нашей сегодняшней статье.

Характеристика

Те водители, которые не хотят работать со сцеплением, отдают предпочтение именно этой трансмиссии. Гидромеханическая коробка передач выполняет сразу несколько функций. Она совмещает в себе сцепление и классическую коробку. Переключение передач здесь производится автоматически либо полуавтоматически. Таким же образом устроена и гидромеханическая коробка передач погрузчика. Во время движения водитель не задействует педаль-сцепление. Все, что нужно – это акселератор и тормоз.

О конструкции

Устройство гидромеханической коробки передач предполагает наличие гидравлического трансформатора. Данный элемент, в зависимости от конструктивных особенностей, может быть двух-, трех- и многовальным. Сейчас производителями применяется планетарная автоматическая гидромеханическая коробка передач.

Как работает вальная КПП

На грузовых автомобилях и крупных автобусах чаще всего используется многовальная трансмиссия. Для того чтобы переключить передачу, здесь используются многодисковые муфты. Для их работы необходима смазка. Масло гидромеханической коробки передач значительно отличается по консистенции от «механики». В последнем случае оно более густое. Для того чтобы включить первую и заднюю скорость на гидромеханике, используются зубчатые муфты. Такая конструкция позволяет максимально плавно передавать крутящий момент от маховика на колеса.

Планетарные

Сейчас это более распространенная гидромеханическая коробка передач. Ее стали использовать благодаря ее компактным размерам и легкому весу. Еще одно преимущество планетарной трансмиссии – это большой срок службы и отсутствие шумов при работе. Но есть у такой коробки и недостатки. Из-за конструктивных особенностей такая трансмиссия более дорогая в производстве. Также она имеет низкий коэффициент полезного действия.

Как работает планетарная КПП

Ее алгоритм работы предельно прост. Переключение скоростей на планетарной гидромеханической трансмиссии производится при помощи фрикционных муфт. Также для сглаживания ударов при переключении на пониженную, применяют специальную тормозную ленту. Именно при работе «тормоза» снижается сила передачи крутящего момента. Но при этом переключение скоростей более плавное, нежели у вальных аналогов.

В основе планетарной трансмиссии лежит гидравлический трансформатор. Данный элемент расположен между двигателем и КПП. ГДФ состоит из нескольких составляющих:

  • Колесо редуктора.
  • Насос.
  • Турбина.

В народе данный элемент называют «бубликом» из-за его характерной формы. Когда двигатель работает, крыльчатка насоса вращается вместе с маховиком. Смазка проникает внутрь насоса и дальше под воздействием центробежной силы начинает вращать турбину. Масло из последнего элемента проникает в реактор, который выполняет функцию сглаживания ударов и толчков, а также передает крутящий момент. Циркуляция масла осуществляется по замкнутому кругу. Мощность автомобиля возрастает при вращении турбинного колеса. Максимальный крутящий момент передается при движении машины с места. При этом реактор находится в неподвижном состоянии – его держит муфта. Когда автомобиль набирает скорость, обороты турбины и насоса увеличиваются. Муфта расклинивается и реактор вращается с нарастающей скоростью. Когда обороты последнего элемента будут максимальными, гидротрансформатор перейдет в состояние работы муфты. Так он будет вращаться с такой же скоростью, что и маховик.

Особенности конструкции планетарной КПП

Планетарная гидромеханическая коробка передач состоит из ведущего вала, на котором находится сочлененная шестерня. Также здесь имеются сателлиты, вращающиеся на отдельных осях. Данные элементы вводятся в зацепление с внутренними зубьями коробки и коронной шестерней. Передача крутящего момента осуществляется благодаря действию тормозной ленты. Она затормаживает коронную шестерню. По мере разгона автомобиля, их обороты растут. Задействуется ведомый вал, который воспринимает передачу крутящего момента от ведущего. Как ГТФ устанавливает нужное передаточное число? Это действие производится автоматически. Когда скорость вращения колеса автомобиля растет, возрастает напор масла, который идет от насоса в турбину. Таким образом, крутящий момент на последней увеличивается. Соответственно, обороты колеса и скорость движения машины тоже растут.

О КПД

Что касается коэффициента полезного действия, он на порядок ниже, чем на вальных КПП.
Максимальное его значение составляет от 0.82 до 0.95. Но при средних оборотах двигателя, данный коэффициент не превышает отметки в 0.75. Эта цифра растет с увеличением нагрузки на гидротрансформатор.

Обслуживание и ремонт гидромеханической коробки передач

При эксплуатации данной трансмиссии, необходимо следить за уровнем масла. Данная жидкость здесь является рабочей. Именно масло задействует турбины для передачи крутящего момента. На механических же коробках оно просто смазывает трущиеся шестерни. Производители рекомендуют производить замену масла на гидромеханических коробках каждые 60 тысяч километров. Стоит отметить, что в конструкции такой КПП имеется свой фильтр. Он тоже меняется при достижении данного срока. Эксплуатация на низком уровне масла грозит пробуксовкой и перегревом трансмиссии. Что касается ремонта, чаще всего выходит из строя гидравлический трансформатор. Признак неисправности – невозможность включения одной из передач, увеличенное время «срабатывания» нужной скорости. Также в этом случае разбирается и чистится сетка-маслозаборник и меняется клапан золотникового типа. Если имеются течи, необходимо проверить момент затяжки болтов и состояние уплотнительных элементов. Во время эксплуатации на фильтре образуется металлическая стружка. Она забивает механизм и уровень давления масла падает. При повышенных нагрузках ресурс данного очистительного элемента снижается. В таком случае его рекомендуют менять раз в 40 тысяч километров.

Как продлить ресурс

Чтобы увеличить срок эксплуатации гидромеханической коробки, необходимо следить за уровнем масла. При его недостаточном количестве возникает перегрев коробки. Рабочая температура не должна превышать 90 градусов. Современные автомобили оснащаются датчиком давления масла. Его загорелась контрольная лампа, не стоит игнорировать ее. В дальнейшем это может спровоцировать поломку гидротрансформатора. Также не следует переключать передачи без выжима педали тормоза. Коробка примет на себя весь удар, особенно если переключиться с первой на заднюю без предварительного оттормаживания. На ходу, если это затяжной спуск, не рекомендуется включать «нейтралку». Это также существенно снижает ресурс гидравлического трансформатора и рабочих муфт. В остальном же необходимо придерживаться регламента замены масла и фильтров. Срок эксплуатации данной КПП составляет порядка 350 тысяч километров.

Заключение

Итак, мы выяснили, что собой представляет гидромеханическая коробка передач. Как видите, при должном обслуживании она будет такой же надежной, как механическая. При этом водителю не придется постоянно выжимать сцепление.

Гидромеханическая щелевая перфорация — Комплекс

Гидромеханическая щелевая пер­форация (ГМЩП) — технология вторич­ного вскрытия пласта. Она заключаю­щаяся в следующем: перфоратор, спущенный в скважину на насосно-компрессорных трубах и привязан­ный к нужному пласту геофизи­ческим методом, производит в обсадной колонне непрерывные длинные продольные щели. После через эти щели под воздействием гидромониторной струи на гор­ную породу и цементное кольцо, вымываются сплошные каверны.

Задачи, возникающие при вскрытии пласта

Производительность газовых и нефтяных скважин напрямую зависит от того насколько качественно произведено первичное и вторичное вскрытие продуктивного пласта. Известно, что идеальной технологии вскрытия пласта не существует. Любой буровой раствор, воздействуя на тонкодисперсную среду, каковой и является продуктивный пласт, в большей или меньшей степени ухудшает ее фильтрационные возможности. При этом формируются межгранулярные трудноразрушаемые мембраны и зоны кольматации. Они ухудшают проницаемость коллектора и, соответственно, снижают производительность скважины.

Следует знать, что самые щадящие способы вскрытия пласта всегда в большей или меньшей степени, отрицательно влияют на его фильтрационные свойства. Из современных способов вторичного вскрытия пласта, апробированных для различных видов коллекторов, наиболее эффективным является способ ГМЩП

(гидромеханической щелевой перфорации). На сегодня, учитывая показатель цена-качество, он представляется самым оптимальным.

В процессе испытаний было установлено, что если давление на горный материал гидромониторного воздействия составляет 150-170 ат., а время воздействия более 30 мин., то общий радиус проникновения в пласт перфоратора будет в пределах 1-го метра. Штуцер перфоратора, расположенный под наклоном 45º, образовывает каверну, достигающую угла нормального откоса. Таким образом, при дальнейшем использовании скважины, из данной каверны не происходит осыпания пород, находящихся ниже уровня перфорации. Это даёт возможность добывать нефть на расстоянии  в два-три метра от забоя и до нижнего уровня перфорации.

Метод ГМЩП также успешно используется при вскрытии продуктивных пропласток. Т. к. между ними не происходит деформации перемычек. Применение данного метода вторичного вскрытия происходит не только на нефтяных скважинах, но и на других жидкостях, хотя следует сказать, что предпочтительным для гидромониторной струи вариантом все же является нефть.

Это можно объяснить тем, что при вскрытии определённой части продуктивного пласта, которая не затронута кольматацией, струя восстанавливает естественные природные свойства пласта.

Из особенностей ГМЩП следует отметить то, что перед непосредственным началом работ нужно промыть скважину с помощью обратной промывки во избежание вторичной кольматации пласта. Причем промывку необходимо проводить не менее 3-х раз.

Преимущества гидромеханической щелевой перфорации
  • Качественное вскрытие участка продуктивного пласта;
  • Щадящее воздействие на заколонное цементное кольцо и эксплуатационную колонну ниже и выше отрезка перфорации: позволяет выборочно вскрывать исключительно продуктивные пропластки, не нарушая между ними перемычек;
  • Создание довольно надежной связи с пластом;
  • Возможность использования более низкого (в сравнении с кумулятивной перфорацией)  рабочего давления при гидроразрыве пласта;
  • Гораздо большая площадь участка вскрытия продуктивного пласта в сравнении с кумулятивной перфорацией;
  • Даёт возможность существенно понизить затраты на добычу нефти.
  • Получение сверхдобытой нефти за счет качественного вскрытия пласта

Услуги гидромеханических систем

Наша команда HMS работает над линейкой продуктов Dana уже более сорока лет. Мы это хорошо знаем.

Мы обслуживаем всю линейку внедорожной трансмиссии Spicer Dana Clark-Hurth, включая гидротрансформаторы, трансмиссии, комплекты и системы трансмиссии, мосты и различные электрические и ручные регулирующие клапаны. HMS также очищает, тестирует и восстанавливает старые сердечники и сменные блоки. Мы также поставляем, проектируем, ремонтируем и производим многие компоненты трансмиссии небольших OEM-производителей.

  • • Требуется ремонт трансмиссии старой модели? Отправьте его в HMS.
  • • Нужны запчасти, которые трудно найти в одночасье? Позвоните в HMS прямо сейчас.
  • • Следует ли ремонтировать, восстанавливать или покупать новый? HMS поможет вам определиться.

Быстрое обслуживание

HMS обещает отремонтировать ваш блок с первого раза. Вы можете рассчитывать на то, что HMS быстро поставит, протестирует и восстановит ваше оборудование, а также быстро отправит его в пункт назначения.

Обслуживаемые отрасли

  • Внедорожные и внутригородские грузовики
  • Железнодорожное и лесозаготовительное оборудование
  • Строительные машины
  • Краны и разгрузочное оборудование в портах
  • Локомотивы
  • Сельскохозяйственное оборудование
  • Промышленные приводы
  • Горнодобывающая промышленность
  • Строительство
  • Транспортировка материалов
  • Промышленный
  • Сельскохозяйственный
  • Лесозаготовительное оборудование
  • Железнодорожное оборудование
  • Портовое оборудование (стивидорные работы)
  • Телескопическое оборудование
  • Кран и оснастка
  • Внедорожные и внутригородские грузовики

 

HMS также является авторизованным OEM-производителем основных производителей гидростатических насосов и двигателей. В сочетании с нашим опытом в области испытаний наши сборки поставляются откалиброванными, предварительно протестированными и настроенными на заводе для обеспечения оптимальной производительности.

Техническая экспертиза

Наши сертифицированные механики и высокотехнологичное оснащенное мастерское оборудование доказывают, что мы на шаг впереди наших конкурентов.  Кроме того, мы являемся одним из девяти официально авторизованных сервисных центров Dana Spicer, которые владеют специальной машиной Magna Flux, которая может проверять шестерни на наличие трещин, невидимых невооруженным глазом.

Наша промышленная стиральная машина помогает сэкономить время и деньги, особенно при реконструкции. Мы разбираем, моем и проверяем все детали перед повторной сборкой устройства. Этот дополнительный шаг помогает убедиться, что вы получаете готовый проект, который был тщательно очищен и сделан до повторной сборки. При каждом ремонте HMS предоставляет подробный отчет об осмотре и стоимости ремонта, включая цифровые фотографии.

OEM-производители

Вы OEM-производитель, чье промышленное внедорожное оборудование требует индивидуального ремонта системы трансмиссии? У нас в HMS есть как детали, так и возможности.Имея в штате трех инженеров, мы можем поставить, спроектировать и изготовить практически все, что вам нужно.

определение гидромеханического в The Free Dictionary

Компьютерное моделирование экспериментальных результатов в механической модели, названной «искусственной улиткой», также подтвердило, что гидромеханическая структура улитки поддерживает движение назад бегущей волны. продемонстрировано распределение давления на поверхности разлома и внутри пород с увеличением времени выпадения осадков, а также смещение, распределение основных напряжений и устойчивость откосов с учетом процесса гидромеханического сцепления и разобщения, указывающее на то, что интенсивность осадков, время выпадения осадков и гидромеханическое сцепление Эффект в ненасыщенных условиях оказывает большое влияние на движение фильтрационного потока через склоны трещиноватых пород и соответствующую устойчивость.
В этом разделе демонстрируются сильная форма, слабая форма и соответствующая форма дискретизации управляющих уравнений для гидромеханической связи как внутри матричной области, так и в области трещины. двухсторонняя гидромеханическая муфта через платформу верстака. Таким образом, вы избежите поломки лампочки температуры двигателя, разъема генератора, проводки датчика скорости стартера, трубки стравливания воздуха и гидромеханического узла (ГМУ). Аннотация: Основная цель проекта — разработка специализированный постоянный привод на базе объемной гидромеханической трансмиссии и исследование режимов его работы в качестве привода системы выработки электроэнергии для ветрогенератора.Их темы включают фундаментальные концепции механики и гидравлики ненасыщенных геоматериалов, растрескивание грунтов при высыхании, новые экспериментальные инструменты для характеристики сильно переуплотненных глинистых материалов в ненасыщенных условиях, теорию гидромеханического сцепления в ненасыщенных геоматериалах и ее численное интегрирование, моделирование локализации деформации в сопряженные переходные явления, моделирование оползней на частично насыщенных водой склонах, подверженных инфильтрации осадков, взаимодействие грунта и трубопровода в ненасыщенных грунтах и ​​геомеханический анализ речных насыпей. Выходная механическая мощность и гидромеханическая эффективность северной щуки (Esox lucius) быстро стартуют. Последний CClass является новым с нуля, длиннее, шире и имеет удлиненную колесную базу, чтобы улучшить пространство и комфорт, в то время как новая гидромеханическая подвеска автоматически настраивается на Условия вождения. Выполняемый процесс представляет собой гидроформование листа, также известное как гидромеханическая глубокая вытяжка. HPM дебютировала с 900-тонной моделью, в которой используется конструкция гидромеханического зажима с двумя плитами, а не традиционные четырех- и пятиточечные, трехточечные. зажим переключить дизайн.Зажимные устройства с четырьмя стяжками предлагаются в виде полностью гидравлических или гидромеханических систем.

гидромеханические — определение и значение

  • Гидромеханический комплекс über должен подняться в Эверглейдс, когда «инженеры в следующем месяце начнут строительство одного из крупнейших в мире искусственных резервуаров размером с небольшой город, поскольку продолжаются усилия по восстановлению естественного притока воды в Эверглейдс». сообщает Associated Press через Wired News.

    Архив 2006-07-01

  • Гидромеханический комплекс über должен подняться в Эверглейдс, когда «инженеры в следующем месяце начнут строительство одного из крупнейших в мире искусственных резервуаров размером с небольшой город, поскольку продолжаются усилия по восстановлению естественного притока воды в Эверглейдс». сообщает Associated Press через Wired News.

    Флоридский

  • Аналогичный механизм гидромеханического разрушения был ответственен за разрушение гораздо более крупных окаймляющих шельфовых ледников на Антарктическом полуострове 9.

    Томпсон, Харди, Конопля и снега Килиманджаро « Климатический аудит

  • В сочетании с гидромеханическим приводом водяного колеса они представляют собой идеальный метод классификации.

    14.1 Экран-зажим, ручное отсаживание

  • Гребное колесо — технически самый простой и малогабаритный гидромеханический привод; улучшенные колеса сделаны из железа.

    19.1 Педальный привод велосипеда

  • В дополнение к гидромеханическая -гравиметрическая сортировка также для мокрой классификации.

    14.1 Экран-зажим, ручное отсаживание

  • Требования к размещению: зависит от системы привода (возможно гидромеханический ) и системы охлаждения (возможно с водяным охлаждением).

    19.1 Педальный привод велосипеда

  • Это может потребовать дорогостоящих гидрологических строительных мероприятий, без которых утилизация гидромеханической энергии может быть вообще невозможна.

    19.1 Педальный привод велосипеда

  • Высокая потребность в технологической воде при гидромеханическом обогащении руд при мелкомасштабных горных работах часто оправдывает создание гидромеханического энергоснабжения.

    19.1 Педальный привод велосипеда

  • «Эфир» состоит не из атомов, а из предельно простого гидромеханического поля БЕЗ СЛОЖНОСТЕЙ.

    Книга субгения

  • Что такое гидромеханическая сепарация?

    Знаете ли вы, что термин «гидромеханический» или «гидромеханический», если хотите, не уникален для жироуловителей? Например, гидромеханическая трансмиссия — это тип трансмиссии, используемый в различных типах транспортных средств, от небольших пассажирских гибридов до очень крупной строительной техники.

    Я решил найти определение гидромеханики, которое означает «гидродинамика», а это существительное означает «раздел гидродинамики, связанный с жидкостями, включая гидростатику и гидрокинетику». Гидромеханика и гидродинамика — взаимозаменяемые термины, которые по сути означают одно и то же. Гидромеханический — это прилагательная форма термина гидромеханика, которая была бы такой же, как термин гидродинамический, если бы такой термин существовал, чего, по-видимому, нет.Словарное определение гидромеханического таково: «относится к разделу механики, изучающему равновесие и движение жидкостей и погруженных в них твердых тел».

    Термин «гидромеханический жироуловитель» получил другое определение в Едином санитарно-техническом кодексе (UPC) 2006 г., когда он впервые был представлен в отрасли. Вот определение, если вы его не запомнили: «Сантехническое оборудование или устройство, которое устанавливается в санитарной дренажной системе для улавливания ненефтяных жиров, масел и жиров (ТУМ) из сброса сточных вод и идентифицируется по скорости потока и эффективность разделения и удержания.В конструкции предусмотрены воздухововлекающие, гидромеханические сепарации, внутренние перегородки или барьеры в комплексе или по отдельности…» 

    Итак, согласно СКП, гидромеханический жироуловитель включает в себя «гидромеханическую сепарацию». И, исходя из определений гидромеханики, гидродинамики и гидромеханики, мы можем с уверенностью заключить, что он каким-то образом связан с равновесием и движением жидкостей и погруженных в них твердых тел. Помогает ли это?

    Предназначена ли эта фраза для описания того, как на самом деле работает тот или иной конкретный жироуловитель? надеюсь нет. В лучшем случае как термин «гидромеханический жироуловитель», так и фраза «гидромеханическое разделение» только пытаются отличить пассивные жироуловители, которые испытаны и рассчитаны на производительность, от тех, которые не проходят испытания, таких как гравитационные жироуловители.

    Термин «гидромеханический жироуловитель» не описывает, как на самом деле работает тот или иной конкретный жироуловитель, точно так же, как термин «гидромеханическая трансмиссия» не описывает, как на самом деле работает конкретная трансмиссия.Оба термина полезны для различения различных технологий, но ни один из них не предназначен для чего-то большего.

    Хотя все жироуловители работают по принципу гравитационно-дифференциального разделения, они не все выполняют свою работу одинаково. Различие между различными конструкциями или технологиями полезно в сантехнических нормах, а также в программах предварительной обработки. Тем не менее, я думаю, что более важно оставить разработку и работу любого конкретного устройства на усмотрение производителя. Вместо этого правила сантехники и программы предварительной обработки должны быть сосредоточены на утверждении устройств на основе тестирования и оценки производительности в соответствии с общепринятыми национальными стандартами.

    Нам не нужно зацикливаться на используемых терминах, когда у нас есть стандарты, на которые можно положиться и которые гарантируют, что любое одобренное устройство будет протестировано и оценено по производительности. Это лучший способ обеспечить правильное применение жироуловителя любого типа, независимо от того, как он выполняет свою работу.

    Гидромеханическая муфта – обзор

    9.4.2 Гидравлическая муфта гидроразрыва пласта

    В трещиноватых твердых породах, таких как гранит, поток жидкости происходит преимущественно через открытые трещины, а не через неповрежденную породу из-за низкой проницаемости неповрежденной породы.Давление флюида в трещинах горных пород может вызывать движение трещин горных пород, увеличивать раскрытие трещин или даже вызывать распространение трещин. С другой стороны, движение и распространение трещин изменит гидравлическую проводимость трещины и создаст новые пути потока. Двустороннее взаимодействие между механической реакцией трещины и потоком жидкости имеет решающее значение при изучении связанных процессов гидроразрыва и гидравлического потока ( F H ).

    При моделировании гидромеханического взаимодействия в трещиноватой горной среде использовались два фундаментальных подхода.Первый представляет собой неявный подход, при котором уравнения потока жидкости решаются вместе с механическими уравнениями для скелета горной породы и трещин. Большинство кодов конечных элементов, предназначенных для моделирования пористого течения с использованием закона Дарси, основаны на этом подходе.

    Второй — это явный подход, при котором как поток жидкости, так и механическая реакция моделируются с помощью итерации с маршем во времени. На этом подходе основан известный коммерческий код UDEC от Itasca (2004). Явный подход математически проще и легче принять сложные (и развивающиеся) граничные условия модели, чем неявный подход. Однако это часто требует значительно большего времени вычислений, поскольку для достижения сходимости решения потока требуются небольшие временные шаги.

    Во FRACOD используется явный подход. Механический расчет (включая деформацию горных пород и распространение трещины) выполняется с использованием МДМ с итерационной схемой моделирования процессов распространения трещины. Расчет расхода жидкости гидроразрыва проводится посредством итерации с переходом во времени на основе кубического закона (Луиза, 1969). Исследование сосредоточено на потоках флюидов, преимущественно в трещинах горных пород.Однако также учитываются утечки из каналов трещин в скелет породы.

    При механическом численном моделировании с использованием МДМ трещина дискретизируется на ряд элементов ДД. При расчете потока каждый элемент DD рассматривается как гидравлический домен, а соседние домены гидравлически связаны (см. рис. 9.7). Жидкость может перетекать из одной области в другую в зависимости от разницы давлений между двумя областями.

    Рисунок 9.7. Разделение домена для моделирования потока жидкости.

    Решение связанной задачи F H может быть достигнуто численно с использованием итерационной схемы, показанной на рис. 9.8, и этапы итерации описываются следующим образом.

    Рисунок 9.8. Итерационный процесс для сопряженного процесса гидроразрыва пласта.

    Этап 1. Между областями трещин возникает течение флюида, и флюид просачивается в скелет породы. Поток жидкости между областями трещин рассчитывается по кубическому закону. Скорость потока ( Q ) между двумя областями рассчитывается с использованием уравнения.(9.26):

    (9.26)Q=e312μΔPl

    , где e — гидравлическая апертура трещины области элемента, l — длина элемента, Δ P — перепад давления жидкости между двумя областями элемента, а μ – вязкость жидкости.

    Утечка из области трещины в скелет породы рассчитывается по уравнению. (9.27). 0 – начальное поровое давление. Эффективное расстояние утечки d основано на предположении, что на расстоянии d от поверхности трещины давление флюида равно начальному поровому давлению. Очевидно, что эффективное расстояние утечки тесно связано со временем течения и конфигурацией системы трещин. В случае длинной трещины с постоянным давлением флюида внутри эффективная длина утечки может быть оценена с использованием одномерных уравнений пористого потока, и она меняется в зависимости от времени течения. В случае с нерегулярными системами трещин точная оценка эффективного расстояния утечки будет намного сложнее.В этом случае можно рассматривать этот вариант только как приблизительный ориентир.

    Этап 2. Поток жидкости вызывает изменения давления жидкости в домене. Новое доменное давление из-за потока жидкости в течение небольшого промежутка времени Δ t рассчитывается с использованием уравнения. (9.28):

    (9.28)P(t+Δt)=P0+EwQΔtV−EwQleakΔtV

    , где E w — объемный модуль текучей среды, а V 90. 220 — объем области.

    Этап 3. Изменение давления жидкости вызывает деформацию трещины.Деформация трещин рассчитывается с использованием МДМ, где новые давления жидкости в областях трещин являются входными граничными напряжениями. После учета давления жидкости в областях трещин (элементах) система уравнений для расчета разрывов смещения элементов приведена в уравнении (1). (9.29):

    (9.29){(σs)i0=∑j=1NAssijDsi+∑j=1NAsnijDsi−KsDsi(σn)i0+P(t+∆t)−P0=∑j=1NAnsijDsi+∑j=1NAnsijDni−KnDni

    На этом этапе дополнительная деформация трещины, вызванная любым распространением трещины, также была учтена и включена в решения.

    Этап 4. Деформация трещины изменяет объем домена и, следовательно, изменяет давление жидкости в доменах. Новое доменное давление рассчитывается по уравнению. (9.30)

    (9.30)P′(t+Δt)=P(t+Δt)−EwΔe·lV

    Здесь Δ e – изменение раскрытия трещины на элементе. Затем давление жидкости в новой области используется для расчета скорости потока между областями на этапе 1. Этапы с 1 по 4 повторяются до тех пор, пока не будет достигнуто желаемое время жидкости и не будет получено стабильное решение.

    Во время расчета расхода жидкости требуется надлежащий временной шаг, чтобы итерационный процесс сходился к окончательному решению. Временной шаг должен удовлетворять следующему условию:

    (9.31)Δt<12 мк·l2Ew·e2

    Сходящийся временной шаг чувствителен к объемному модулю жидкости и апертуре трещины. Большая апертура трещины и объемный модуль жидкости потребуют небольшого временного шага. Для воды комнатной температуры, если отверстие трещины составляет 50 мкм, а длина элемента составляет 0,1 м, максимальный временной шаг для расчета жидкости будет равен 2.4 × 10 −5 с.

    Шаг по времени, определенный по уравнению (9.31) предназначено для динамического расчета жидкости. Для задач переходного или стационарного потока продолжительность времени часто составляет от нескольких дней до месяцев. Этот временной шаг может быть слишком мал, чтобы достичь окончательного решения за приемлемое время. Одним из способов повышения скорости расчета является использование искусственно уменьшенного модуля объемной упругости жидкости. Опыт показывает, что жидкость с низким объемным модулем также гораздо более стабильна в совместном расчете с механической деформацией.

    Гидромеханическая муфта в геологических процессах

    Пористая земная кора и жидкости внутри нее тесно связаны друг с другом посредством механического воздействия. В данной статье представлен обзор такой «гидромеханической» связи и рассмотрено современное понимание ее роли в геологических процессах. Очерк теории гидромеханики и реологических моделей геологической деформации включен, чтобы поместить различные аналитические подходы в надлежащий контекст и обеспечить введение в эту широкую тему для неспециалистов.

    Эффекты гидромеханического сцепления широко распространены в геологии и могут быть локальными и кратковременными или региональными и очень долгоживущими. Такие явления, как отложения и эрозия, тектонизм, сейсмичность, земные приливы и барометрическая нагрузка вызывают деформации, которые имеют тенденцию изменять давление жидкости. Результирующие возмущения давления могут быть значительными, и многие так называемые «аномальные» давления, по-видимому, были созданы таким образом. Влияние давления жидкости на механику земной коры также глубоко. Геологическая среда деформируется и разрушается в основном в ответ на действующее напряжение или общее напряжение минус давление жидкости.В результате давление жидкости контролирует уплотнение, разуплотнение и другие виды деформации, а также трещиноватость, разрушение при сдвиге и смещение при сдвиге, включая события, вызывающие землетрясения. Контролируя деформацию и разрушение, давление жидкости также регулирует состояния напряжения в верхней части земной коры.

    Достижения последних 80 лет, в том числе теории консолидации, нестационарного течения подземных вод и пороупругости, были синтезированы в достаточно полную концептуальную основу для понимания и описания гидромеханического сцепления. Полная связь в двух или трех измерениях описывается с помощью уравнений баланса сил для деформации в сочетании с уравнением сохранения массы для потока жидкости. Полностью связанные анализы позволяют проверять гипотезы и разрабатывать концептуальные модели. Однако строгое применение полной связи часто затруднено, потому что (1) реологическое поведение геологических сред сложно и плохо изучено и (2) архитектура, механические свойства и граничные условия, а также история деформации большинства геологических систем недостаточно хорошо известны.Многое из того, что известно о гидромеханических процессах в геологических системах, получено из более простых анализов, которые игнорируют некоторые аспекты взаимодействия твердой и жидкой фаз. Упрощения вносят ошибку, но более полный анализ обычно не требуется. Таким образом, гидромеханические анализы следует интерпретировать разумно, с учетом их ограничений. Инновационные подходы к гидромеханическому моделированию и получению важных данных могут обойти некоторые существующие ограничения и дать ответы на остающиеся вопросы о процессах в земной коре и поведении флюидов в земной коре.

    Полносвязанное гидромеханическое моделирование гидроразрыва пласта в трехмерных сетях дискретных трещин | SPE Journal

    Мы разработали симулятор гидравлического разрыва пласта, который неявным образом связывает поток жидкости с напряжениями, вызванными деформацией трещины в больших сложных трехмерных сетях дискретных трещин (DFN). Код достаточно эффективен для моделирования гидроразрыва пласта в полевых условиях в DFN, содержащих тысячи трещин, не полагаясь на распараллеливание с распределенной памятью.Симулятор может описывать распространение трещин гидроразрыва, а также раскрытие и стимулирование сдвига естественных трещин. Элементы трещины могут открываться или скользить в зависимости от их напряженного состояния, давления жидкости и механических свойств. Скольжение трещины происходит в направлении максимального разрешенного напряжения сдвига. Нелинейные эмпирические уравнения используются для связи нормального напряжения, раскрытия трещины и проскальзывания трещины с раскрытием трещины и коэффициентом пропускания. Утечка флюида рассматривается с помощью полуаналитической одномерной модели утечки, которая учитывает изменение давления в трещине с течением времени.Распространение разрушения моделируется линейно-упругой механикой разрушения. Уравнение Форххаймера (Forchheimer 1901) используется для моделирования падения давления в трещинах, отличного от Дарси, из-за высокой скорости потока. Реализован критерий пересечения, который предсказывает, будут ли распространяющиеся трещины гидроразрыва пересекать естественные трещины или заканчиваться у них, в зависимости от ориентации и анизотропии напряжений. Ограничение по высоте распространяющихся трещин гидроразрыва между слоями напластования может быть смоделировано с помощью вертикально неоднородного поля напряжений или путем явного введения удержания по высоте гидроразрыва в качестве предположения модели.Ограничения модели заключаются в том, что все трещины должны быть вертикальными; механические расчеты предполагают линейно-упругую и однородную среду; транспорт проппанта не включен; а места потенциально формирующихся трещин гидроразрыва должны быть указаны заранее.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован.