Acoplamiento fluido

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El acoplamiento fluido ( también: embrague hidrodinámico ) es una transmisión hidrodinámica que no convierte el par. [1] La diferencia entre un acoplamiento hidráulico y cualquier otro tipo de acoplamiento es que no existe una conexión cinemática rígida entre los eslabones impulsores e impulsados (ejes impulsores e impulsados) en el acoplamiento hidráulico.

Construcción y principio de funcionamiento

La rueda conectada al eje impulsor se llama rueda de bomba, y la rueda conectada al eje impulsado se llama rueda de turbina. De hecho, la rueda de la bomba es una bomba de paletas y la rueda de la turbina es un motor hidráulico de paletas . Ambas ruedas están en la misma carcasa hermética y están lo más cerca posible entre sí (pero sin tocarse), y durante la rotación de la rueda de la bomba, el líquido entra directamente en la rueda de la turbina, impartiendo par a esta última. A diferencia de un convertidor de par, los pares de la bomba y las ruedas de la turbina son siempre casi los mismos.

La relación de transformación del acoplamiento hidráulico es la relación entre la velocidad angular del eje impulsado y la velocidad angular del eje impulsor:

$i={\frac {\omega _{2}}{\omega _{1}}},$

donde es la velocidad angular del eje impulsado; es la velocidad angular del eje de transmisión. ${\ estilo de visualización \ omega _ {2},}$ $\omega_{1}$

También se puede argumentar que la relación de transformación es igual a la relación entre la velocidad del eje impulsado y la velocidad del eje impulsor.

Dada la igualdad de los momentos en los ejes impulsor e impulsado, se puede escribir que la eficiencia del acoplamiento hidráulico es igual a la relación de transformación:

$\eta ={\frac {N_{2}}{N_{1}}}={\frac {M_{2}*\omega _{2}}{M_{1}*\omega _{1 ))}={\frac {\omega _{2}}{\omega _{1}}}=i,$

donde y - potencia, respectivamente, en los ejes impulsado y conductor; y - el momento de rotación en los ejes conducido y conductor. $N_2$ $N_1$ $M_{2}$ $M_{1}$

Los acoplamientos fluidos se utilizan en cajas de cambios de automóviles, algunos tractores , en aviación y otros campos de la tecnología.

En comparación con los embragues mecánicos, los acoplamientos hidráulicos tienen la ventaja de limitar el par máximo transmitido y, por lo tanto, proteger el motor de accionamiento de sobrecargas (lo que es especialmente importante al arrancar el motor), y también suavizar las pulsaciones de par.

Sin embargo, la eficiencia de un embrague hidráulico es menor que la de uno mecánico.

Historia

La creación de los primeros engranajes hidrodinámicos está asociada al desarrollo de la construcción naval a finales del siglo XIX. En ese momento, las turbinas de vapor de alta velocidad comenzaron a usarse en la marina , lo que obligó a reducir la velocidad del eje a una velocidad de la hélice de 200-300 rpm o menos, en barcos grandes, porque. la mayor eficiencia de las hélices se manifiesta precisamente dentro de estos límites. Además, las altas velocidades provocan cavitación en las palas y altas cargas. Esto requirió el uso de mecanismos adicionales. Dado que la tecnología en ese momento no permitía la producción de engranajes de alta velocidad, era necesario crear engranajes fundamentalmente nuevos. El primer dispositivo de este tipo con una eficiencia relativamente alta fue el transformador hidráulico inventado por el profesor alemán G. Fötinger (patente de 1902) [2] , que era una bomba, una turbina y un reactor fijo combinados en una carcasa. Sin embargo, el primer diseño de transmisión hidrodinámica puesto en práctica se creó en 1908 y tuvo una eficiencia de alrededor del 83%. Más tarde, las transmisiones hidrodinámicas encontraron aplicación en los automóviles. Aumentaron la suavidad de arranque. En 1930, Harold Sinclair , trabajando para la empresa Daimler , desarrolló una transmisión para autobuses, que incluía un acoplamiento hidráulico y un engranaje planetario [3] . En la década de 1930, se produjeron las primeras locomotoras diésel utilizando acoplamientos hidráulicos [4] .

En la URSS, el primer embrague hidráulico se creó en 1929.

Véase también

Notas

↑ GOST 19587-74 Transmisiones hidrodinámicas. Términos y definiciones. — Pág. 3. definición 1.6.
↑ Transmisiones automáticas (transmisión automática) - Historial (enlace inaccesible) . Fecha de acceso: 27 de enero de 2011. Archivado desde el original el 10 de noviembre de 2014. (indefinido)
↑ Tecnología de vehículos ligeros y pesados , Malcolm James Nunney, p 317 ( enlace de Google Books Archivado el 7 de noviembre de 2017 en Wayback Machine )
↑ Enciclopedia ilustrada de locomotoras ferroviarias mundiales , Patrick Ransome-Wallis, p 64 ( ISBN 0-486-41247-4 , 9780486412474 Enlace de Google Books Archivado el 7 de noviembre de 2017 en Wayback Machine )

Literatura

GOST 19587-74. Las transmisiones son hidrodinámicas. Términos y definiciones. - Moscú: IPK Standards Publishing House, 1974. - 33 p.
Lepeshkin A.V., Mikhailin A.A., Sheipak A.A. Hidráulica y accionamiento hidroneumático: Libro de texto, parte 2. Máquinas hidráulicas y accionamiento neumático hidráulico. / ed. A. A. Sheipak. - M.: MGIU, 2003. - 352 p.