Principio di funzionamento dell'accoppiamento fluido

Principio di funzionamento dell'accoppiamento fluido

Un giunto fluido è un giunto non rigido che utilizza il liquido come mezzo di lavoro, progettato principalmente per trasmettere e regolare l'energia meccanica. Il suo funzionamento si basa sul trasferimento di energia cinetica e sulla variazione di momento del fluido. 

Analisi dettagliata dei principi fondamentali di funzionamento dell'accoppiamento fluido:

Struttura di base e componenti

Un giunto idraulico è costituito principalmente da una girante della pompa, una girante della turbina e un alloggiamento rotante. La girante della pompa si collega all'albero motore (albero di ingresso), mentre la girante della turbina si collega all'albero condotto (albero di uscita). Questi componenti sono uno di fronte all'altro, formando una camera di lavoro sigillata riempita di fluido idraulico (tipicamente olio).

Conversione e trasmissione dell'energia

Funzione della ruota della pompa: quando l'albero motore fa ruotare la ruota della pompa, il fluido al suo interno segue il movimento delle pale. La forza centrifuga spinge il fluido verso il bordo esterno della ruota della pompa, generando un flusso ad alta velocità e alta pressione. Questo processo converte l'energia meccanica in energia cinetica del fluido.

Funzione della ruota della turbina: il fluido ad alta velocità scorre dalla ruota della pompa nella ruota della turbina. A causa della differenza di velocità di rotazione tra le due ruote, il fluido impatta sulle pale della turbina, azionando la turbina e producendo energia meccanica tramite l'albero motore. Questo passaggio completa la conversione dall'energia cinetica del fluido in energia meccanica.

Circolazione e accoppiamento dei fluidi

Il fluido di lavoro circola continuamente tra le ruote della pompa e della turbina. Si muove verso l'esterno dal bordo interno della ruota della pompa, entra nella ruota della turbina, decelera e torna al bordo interno della ruota della pompa, formando un cerchio di coppia a circuito chiuso. Questo flusso ciclico accoppia le ruote della pompa e della turbina, consentendo il trasferimento di energia.

Regolazione della velocità e della coppia

Un giunto idraulico regola velocità e coppia entro un intervallo specifico. Quando il carico cambia, la velocità della ruota della turbina varia, alterando la differenza di velocità tra la pompa e le ruote della turbina. Questa modifica modifica la velocità di circolazione del fluido e la forza di impatto sulla turbina, regolando così la coppia di uscita e la velocità per soddisfare le richieste di carico.

Funzione di controllo della velocità

La regolazione continua della velocità dell'albero motore si ottiene regolando il volume del fluido all'interno della camera di lavoro. Ad esempio, un meccanismo di regolazione del tubo di aspirazione può modificare il livello dell'olio per controllare la coppia trasmessa e la velocità di rotazione.

Riepilogo

L'accoppiamento fluido trasmette e regola l'energia meccanica tramite il trasferimento e la circolazione dell'energia cinetica del fluido. Con la sua struttura semplice e le prestazioni affidabili, è ampiamente utilizzato in settori quali la produzione di energia, la metallurgia e la petrolchimica, in particolare in apparecchiature a carico variabile come pompe idrauliche e ventilatori.