Transmisii hidrodinamice

Transmisiile hidraulice sunt masini care realizeaza o conversie energetica dubla: o conversie mecano-hidraulica si o conversie hidro-mecanica. Ele sunt de doua tipuri:

-hidrodinamice (cuplaje centrifugale);

-volumice (hidrostatice).

Transmisiile hidraulice cu masini volumice se clasifica dupa:

-presiunea de lucru, in:

-transmisii hidraulice de inalta presiune;

-transmisii hidraulice de joasa presiune.

-modul de reglare în :

-transmisii cu masini hidraulice cu debit variabil;

-transmisii cu masini hidraulice cu debit constant.

Transmisia centrifugala clasica (fig.1) este alcatuita dintr-o pompa centrifuga P si o turbina tip Francis T, care asigura transmiterea energiei mecanice de la arborele motor la arborele condus cu sau fara modificarea turatiei arborelui condus. Cuplajele centrifugale joaca dublul rol de abreiaj si de cutie de viteze dintr-o transmisie mecanica. Randamentul lor este situat in jurul valorii de 0,7, motiv de a nu fi folosite ca transmisii la distanta.

O varianta compacta, des intalnita in practica, este schitata in fig.2. Volumul de lucru este de forma toroidala, sectiunea transversala a torului fiind impartita intre elementele mobile si statice; cele mobile-considerate pompe (intrari) sau turbine (iesiri), cele statice-statoare. Toate elementele sunt incadrate intr-o carcasa comuna cu o singura zona de etansare. Rotorul pompei centrifuge 2 este cuplat cu axul 1, iar rotorul turbinei hidraulice 3 este fixat pe arborele condus 7. Pompa si turbina sunt centrifugale. O pompa de alimentare furnizeaza lichidul de lucru cuplajului prin canalul 5, de unde prin camera de umplere, fluidul trece prin orificiul 8 in aspiratia pompei. Surplusul de lichid de lucru este evacuat din interiorul cuplajului prin orificiul 4 si va fi aspirat de pompa prin flansa 6. In ansamblul pompa-turbina-stator, energia cinetica a pompei in miscare de rotatie cu viteza unghiulara 1 se transfera lichidului de lucru, care datorita actiunii fortelor centrifuge este antrenat de-a lungul suprafetei toroidale spre exterior. Ciocnind paletele turbinei, particula de fluid coboara de-alungul suprafetei toroidale spre raza interioara a torului, transferand energia turbinei care se va roti cu o viteza unghiulara 2. Intre intrarea in cuplaj si pompa, lichidul de lucru trece printru-un racitor care preia caldura degajata prin frecari.

2. CONSTRUCTIA SI PRINCIPIUL DE FUNCTIONARE

In fata rotorului pompei P se afla rotorul turbinei T, piese fara legatura mecanica. Rotorul pompei actionat de arborele motor, aspira lichidul de lucru si transfera energia mecanica de la arborele motor in energia mecanica la arborele condus. Circulatia uleiului este continua, pe traseul 1P-2P-1T-2T. Cuplajele centrifugale permit reglarea turatiei arborelui condus prin modificarea cantitatii de fluid de lucru sau prin acoperirea partiala a canalelor dintre paleti. Sunt folosite in unul din scopurile: cuplarea arborilor (cuplaje); modificarea turatiilor (reductoare); inversarea sensului de rotatie (reductoare inversoare).

Dupa forma paletilor rotorului, cuplajele hidraulice pot fi:

- cu paletura normala, la care paletii sunt plani si radiali;

- cu paletura speciala cu dubla curbura.

Dupa modul de modificare a turatiei arborelui condus:

- cuplaje cu reglarea cantitatii de lichid care intra in circulatie;

- cuplaje la care se regleaza numarul orificiilor de introductie.

3. PERFORMANTE SI DOMENII DE UTILIZARE

Transmisiile hidraulice prezinta urmatoarele avantaje:

- realizeaza cuplarea elastica a arborilor astfel incat vibratiile si socurile din arborele conducator nu se mai transmit arborelui condus;

- fac posibila cuplarea si decuplarea rapida a arborilor;

- elimina zgomotul si vibratiile caracteristice reductoarelor mecanice;

- regleaza automat regimul de functionare al motorului principal fata de consumator;

- dau posibilitatea inversarii rapide a sensului de rotatie.

Dezavantajele acestor transmisii constau in:

- randament relativ scazut (0,9-0,95) pentru dimensiuni gabaritice mari la puteri mari;