Гідравлічна муфта (гідромуфта, турбомуфта) — вид гідродинамічної передачі, у якій, на відміну від механічної муфти, відсутній твердий кінематичний зв'язок між вхідним і вихідним валами, і, на відміну від гідротрансформатора, відсутній реактор.
Загальний опис
Гідравлічна муфта — гідравлічний механізм, що передає обертовий рух. Застосовують у трансмісіях автомашин, у тепловозах тощо. У гірничій промисловості гідромуфти поширені в приводах підземних конвеєрів.
Гідромуфти захищають двигун від перевантаження, полегшують пуск двигуна, згладжують крутильні коливання, поштовхи та вібрації, які виникають між двигуном та машиною. При багатодвигуновому приводі гідромуфти забезпечують рівномірний розподіл навантаження між окремими двигунами.
У підземних конвеєрах використовують так звані запобіжні гідромуфти, характерною конструктивною особливістю яких є додаткова камера збоку насосного колеса.
Конструкція і принцип дії
Колесо, що з'єднане з ведучим валом, називають насосним колесом, а колесо, що з'єднане з веденим валом, називають турбінним колесом.
На відміну від гідротрансформатора, моменти на насосному й турбінному колесах завжди практично однакові.
Фактично насосне колесо являє собою лопатевий насос, а турбінне — лопатевий гідравлічний рушій. Обидва ці колеса перебувають в одному герметичному корпусі і максимально наближені одне до одного (але не торкаються), і рідина при обертанні насосного колеса утворює вихрове гідравлічне кільце (тор), яке й передає потужність від ведучого вала до веденого. Ковзання в гідравлічній муфті становить 3-5 %.
Коефіцієнтом трансформації гідромуфти називають відношення кутової швидкості веденого валу до кутової швидкості ведучого валу:
де — кутова швидкість веденого валу; — кутова швидкість ведучого валу.
Також можна стверджувати, що коефіцієнт трансформації є рівним відношенню частоти обертання веденого валу до частоти обертання ведучого валу.
Враховуючи рівність моментів на ведучому й веденому валах, можна записати, що ККД гідромуфти є рівним коефіцієнту трансформації:
де і — потужність, відповідно, на веденому и ведучому валах; і — момент обертання на веденому і ведучому валах.
Гідромуфти застосовують у коробках передач автомобілів, деяких тракторів, в авіації, у приводах стрічкових конвеєрів, ескалаторів, млинів, дробарок, грохотів.
Перед механічними муфтами гідромуфти мають ту перевагу, що обмежують максимальний момент передачі, і, таким чином, захищають приводний рушій від перевантажень (що особливо важливо при пуску рушія), а також згладжують пульсації моменту.
Однак ККД гідравлічної муфти є нижчим, чим ККД механічної.
Історія
Створення перших гідродинамічних передач пов'язано з розвитком в кінці XIX століття суднобудування. У той час у морському флоті стали застосовувати швидкохідні парові машини. Однак, через кавітацію, підвищити число обертів гребних гвинтів не могли. Це вимагало застосування додаткових механізмів. Позаяк технології у той час не дозволяли виготовляти високооборотні шестерінчаті передачі, то виникла потреба у створенні принципово нових передач. Першим таким пристроєм з відносно високим ККД став винайдений німецьким професором Германом Фетінгером гідравлічний трансформатор (патент 1902 року), що являв собою об'єднані в одному корпусі насос, турбіну і нерухомий реактор. Однак перша конструкція гідродинамічної передачі, що була застосована на практиці, створена 1908 року, і мала ККД близько 83 %.
Пізніше гідродинамічні передачі знайшли застосування в автомобілях. Вони підвищували плавність зрушення з місця. 1930 року Гарольд Сінклер (англ. Harold Sinclair), працюючи в компанії Даймлер, розробив для автобусів трансмісію, що включала гідромуфту й планетарну передачу. У 1930-х роках були сконструйовані перші дизельні локомотиви, які застосовували гідромуфти.
На теренах колишнього СРСР перша гідравлічна муфта була створена у 1929 році.[]
Див. також
Примітки
- . Архів оригіналу за 10 листопада 2014. Процитовано 20 листопада 2013.
- Malcolm James Nunney. (англ.). с. 317. Архів оригіналу за 3 жовтня 2013. Процитовано 20 листопада 2013.
- Patrick Ransome-Wallis. (англ.). с. 64. ISBN . Архів оригіналу за 7 листопада 2012. Процитовано 20 листопада 2013.
Література
- Мала гірнича енциклопедія : у 3 т. / за ред. В. С. Білецького. — Д. : Донбас, 2004. — Т. 1 : А — К. — 640 с. — .
- Лепешкин А. В., Михайлин А. А., Шейпак А. А. Гидравлика і гидропневмопривод: Учебник, ч.2. Гидравлические машины и гидропневмопривод. / под ред. А. А. Шейпака. — М.: МГИУ, 2003. — 352 с.
- Попов С. В., Бучинський М. Я., Гнітько С. М., Чернявський А. М. Теорія механізмів технологічних машин: підручник для студентів механічних спеціальностей закладів вищої освіти. Харків: НТМТ, 2019. 268 с.
- Гнітько С. М., Бучинський М. Я., Попов С. В., Чернявський Ю. А. Технологічні машини: підручник для студентів спеціальностей механічної інженерії закладів вищої освіти. Харків: НТМТ, 2020. 258 с.
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
Gidravlichna mufta gidromufta turbomufta vid gidrodinamichnoyi peredachi u yakij na vidminu vid mehanichnoyi mufti vidsutnij tverdij kinematichnij zv yazok mizh vhidnim i vihidnim valami i na vidminu vid gidrotransformatora vidsutnij reaktor Risunok avtomobilnoyi gidromufti u rozrizi firmi Dajmler 1930 ti roki Zapit Gidromufta perenapravlyaye syudi Ne slid plutati z V yazkisna mufta chi Gidropidtiskna mufta Zagalnij opisGidravlichna mufta gidravlichnij mehanizm sho peredaye obertovij ruh Zastosovuyut u transmisiyah avtomashin u teplovozah tosho U girnichij promislovosti gidromufti poshireni v privodah pidzemnih konveyeriv Gidromufti zahishayut dvigun vid perevantazhennya polegshuyut pusk dviguna zgladzhuyut krutilni kolivannya poshtovhi ta vibraciyi yaki vinikayut mizh dvigunom ta mashinoyu Pri bagatodvigunovomu privodi gidromufti zabezpechuyut rivnomirnij rozpodil navantazhennya mizh okremimi dvigunami U pidzemnih konveyerah vikoristovuyut tak zvani zapobizhni gidromufti harakternoyu konstruktivnoyu osoblivistyu yakih ye dodatkova kamera zboku nasosnogo kolesa Konstrukciya i princip diyiGidravlichna mufta Koleso sho z yednane z veduchim valom nazivayut nasosnim kolesom a koleso sho z yednane z vedenim valom nazivayut turbinnim kolesom Na vidminu vid gidrotransformatora momenti na nasosnomu j turbinnomu kolesah zavzhdi praktichno odnakovi Faktichno nasosne koleso yavlyaye soboyu lopatevij nasos a turbinne lopatevij gidravlichnij rushij Obidva ci kolesa perebuvayut v odnomu germetichnomu korpusi i maksimalno nablizheni odne do odnogo ale ne torkayutsya i ridina pri obertanni nasosnogo kolesa utvoryuye vihrove gidravlichne kilce tor yake j peredaye potuzhnist vid veduchogo vala do vedenogo Kovzannya v gidravlichnij mufti stanovit 3 5 Koeficiyentom transformaciyi gidromufti nazivayut vidnoshennya kutovoyi shvidkosti vedenogo valu do kutovoyi shvidkosti veduchogo valu i w2w1 displaystyle i frac omega 2 omega 1 de w2 displaystyle omega 2 kutova shvidkist vedenogo valu w1 displaystyle omega 1 kutova shvidkist veduchogo valu Takozh mozhna stverdzhuvati sho koeficiyent transformaciyi ye rivnim vidnoshennyu chastoti obertannya vedenogo valu do chastoti obertannya veduchogo valu Vrahovuyuchi rivnist momentiv na veduchomu j vedenomu valah mozhna zapisati sho KKD gidromufti ye rivnim koeficiyentu transformaciyi h N2N1 M2 w2M1 w1 w2w1 i displaystyle eta frac N 2 N 1 frac M 2 omega 2 M 1 omega 1 frac omega 2 omega 1 i de N2 displaystyle N 2 i N1 displaystyle N 1 potuzhnist vidpovidno na vedenomu i veduchomu valah M2 displaystyle M 2 i M1 displaystyle M 1 moment obertannya na vedenomu i veduchomu valah Lopatki gidravlichnoyi mufti Gidromufti zastosovuyut u korobkah peredach avtomobiliv deyakih traktoriv v aviaciyi u privodah strichkovih konveyeriv eskalatoriv mliniv drobarok grohotiv Pered mehanichnimi muftami gidromufti mayut tu perevagu sho obmezhuyut maksimalnij moment peredachi i takim chinom zahishayut privodnij rushij vid perevantazhen sho osoblivo vazhlivo pri pusku rushiya a takozh zgladzhuyut pulsaciyi momentu Odnak KKD gidravlichnoyi mufti ye nizhchim chim KKD mehanichnoyi IstoriyaStvorennya pershih gidrodinamichnih peredach pov yazano z rozvitkom v kinci XIX stolittya sudnobuduvannya U toj chas u morskomu floti stali zastosovuvati shvidkohidni parovi mashini Odnak cherez kavitaciyu pidvishiti chislo obertiv grebnih gvintiv ne mogli Ce vimagalo zastosuvannya dodatkovih mehanizmiv Pozayak tehnologiyi u toj chas ne dozvolyali vigotovlyati visokooborotni shesterinchati peredachi to vinikla potreba u stvorenni principovo novih peredach Pershim takim pristroyem z vidnosno visokim KKD stav vinajdenij nimeckim profesorom Germanom Fetingerom gidravlichnij transformator patent 1902 roku sho yavlyav soboyu ob yednani v odnomu korpusi nasos turbinu i neruhomij reaktor Odnak persha konstrukciya gidrodinamichnoyi peredachi sho bula zastosovana na praktici stvorena 1908 roku i mala KKD blizko 83 Piznishe gidrodinamichni peredachi znajshli zastosuvannya v avtomobilyah Voni pidvishuvali plavnist zrushennya z miscya 1930 roku Garold Sinkler angl Harold Sinclair pracyuyuchi v kompaniyi Dajmler rozrobiv dlya avtobusiv transmisiyu sho vklyuchala gidromuftu j planetarnu peredachu U 1930 h rokah buli skonstrujovani pershi dizelni lokomotivi yaki zastosovuvali gidromufti Na terenah kolishnogo SRSR persha gidravlichna mufta bula stvorena u 1929 roci dzherelo Div takozhFrikcijna muftaPrimitki Arhiv originalu za 10 listopada 2014 Procitovano 20 listopada 2013 Malcolm James Nunney angl s 317 Arhiv originalu za 3 zhovtnya 2013 Procitovano 20 listopada 2013 Patrick Ransome Wallis angl s 64 ISBN 9 780 486412474 Arhiv originalu za 7 listopada 2012 Procitovano 20 listopada 2013 LiteraturaMala girnicha enciklopediya u 3 t za red V S Bileckogo D Donbas 2004 T 1 A K 640 s ISBN 966 7804 14 3 Lepeshkin A V Mihajlin A A Shejpak A A Gidravlika i gidropnevmoprivod Uchebnik ch 2 Gidravlicheskie mashiny i gidropnevmoprivod pod red A A Shejpaka M MGIU 2003 352 s Popov S V Buchinskij M Ya Gnitko S M Chernyavskij A M Teoriya mehanizmiv tehnologichnih mashin pidruchnik dlya studentiv mehanichnih specialnostej zakladiv vishoyi osviti Harkiv NTMT 2019 268 s Gnitko S M Buchinskij M Ya Popov S V Chernyavskij Yu A Tehnologichni mashini pidruchnik dlya studentiv specialnostej mehanichnoyi inzheneriyi zakladiv vishoyi osviti Harkiv NTMT 2020 258 s