16.előadás - DE Műszaki Kar

Report
ÁLTALÁNOS GÉPTAN
Előadó: Dr. Fazekas Lajos
Debreceni Egyetem Műszaki Kar
16. Előadás
PNEUMATIKUS ÉS HIDRAULIKUS
ERŐÁTVITELI RENDSZEREK – II.
Debreceni Egyetem Műszaki Kar
Hidraulikus erőátviteli rendszerek
Debreceni Egyetem Műszaki Kar
A hidraulikus erőátvitel elvi alapja
• A hidraulikus erőátvitel elvi alapja a
mechanikai energia olyan átalakítása,
amelynek eredményeként a folyadék, mint
közvetítő közeg továbbítja azt és a
munkavégzés helyén egy ismételt
energiaátalakítással adott paraméterekkel bíró
mechanikai energiát nyernek vissza,
természetesen a vesztségekkel csökkentett
mértékben.
Debreceni Egyetem Műszaki Kar
A hidraulikus erőátvitel előnye
• A hidraulikus erőátvitellel kis szerkezeti
méretekkel nagy erők és nagy nyomatékok
vihetők át fokozatmentesen, hiszen a közvetítő
közeg nyomása több száz baros lehet,
szemben pneumatikus rendszer 6…10 baros
levegőnyomásával.
Debreceni Egyetem Műszaki Kar
A hidraulikus erőátvitel hátránya
• Ezzel szemben hátrányként a hidraulikus
tápegység rossz hatásfoka és magas zajszintje
jelentkezik, illetve a hidraulikus rendszernek
különleges biztonságtechnikai
követelményeket kell kielégíteni (éghető
munkaközeg, nagy nyomás).
Debreceni Egyetem Műszaki Kar
A hidraulikus erőátvitel két elvi
változata
• hidrosztatikus
(térfogat-kiszorítás elvén működő),
• hidrodinamikus
(áramlástani elven működő).
Debreceni Egyetem Műszaki Kar
Hidrosztatikus erőátvitel
• A hidrosztatikus erőátvitelnél az
energiaközvetítő folyadék (ún. munkafolyadék)
nyomását követő szivattyú a mechanikai
munkát hidraulikus energiává alakítja át.
• Majd a munkafolyadék nyomásából származó
erő hatására a hidraulikus motor vagy az
egyenes vonalban elmozduló hidraulikus
munkahenger megfelelően átalakított
mechanikai munkát ad vissza.
Debreceni Egyetem Műszaki Kar
A hidrosztatikus erőátviteli rendszer
elemei
• A hidrosztatikus erőátvitel két energetikai
egységből (szivattyú és hidraulikus motor), a
két egységet összekötő csővezetékből, a
csővezetékbe épített szabályozó-, irányító-,
biztonsági elemekből és a szükséges
segédberendezésekből (szűrő, hűtő, olajtartály
stb.) álló körfolyamat.
Debreceni Egyetem Műszaki Kar
A hidraulikus rendszer elemeinek
funkcionális csoportosítása
Debreceni Egyetem Műszaki Kar
Hidraulika szivattyú
Fogaskerék szivattyú
Debreceni Egyetem Műszaki Kar
R.P. M
Q
Fogaskerék
szivattyú
Belső
fogaskerék
szivattyú
Csavarszivattyú
Lapátos
szivattyú
Axiál
dugattyús
szivattyú
Radiál
dugattyús
szivattyú
Debreceni Egyetem Műszaki Kar
p
A hidrosztatikus hajtások előnyei
• A korszerű hidrosztatikus hajtások egyik
legnagyobb előnye, hogy elemeinél a
forgatónyomaték és a tehetetlenségi
nyomaték hányadosa igen nagy, azaz aránylag
nagy gyorsulásokra képes, vagyis reagálási
érzékenységük nagy.
• Előnyeihez tartozik a gyors kapcsolási és
átvezérlési lehetőség, a haladási, illetve
forgásirány könnyen változtatható.
Debreceni Egyetem Műszaki Kar
A hidrosztatikus hajtások előnyei
• Kedvezőek a hűtési lehetőségek, a hajtómű
elemei egymástól jelentős távolságban
lehetnek, kezelése egyszerű.
• Az áttételek folyamatosan szabályozhatók,
üzembiztos és kicsi a balesetveszély.
• Legnagyobb hátránya, hogy az átvihető
teljesítmény erősen korlátozott.
• A felső teljesítményhatárt az alkalmazott
nyomások növelésével emelik.
Debreceni Egyetem Műszaki Kar
Hidromotorok csoportosítása
• A hidromotorok két nagy csoportba
oszthatók:
– forgó mozgást létrehozó hidromotorok (ezek
általában a szivattyúk megfordítottjai),
– haladó mozgást végző gépek.
Utóbbinál a nagynyomású olaj egy dugattyút és egy
hengert mozgat el egymáshoz képest.
Debreceni Egyetem Műszaki Kar
A hidraulikus munkahenger
• A haladó mozgást megvalósító hidromotor
hengerből és dugattyúból áll  hidraulikus
munkahenger.
• Ennek az egyes irányokban való mozgatását a
vezérlő tolattyú szabályozza.
• A munkafolyadék nyomásának és a dugattyú
felületének szorzata tart egyensúlyt a terheléssel.
• A dugattyú sebességének szabályozása pedig a
folyadékmennyiség szabályozásával történik.
Debreceni Egyetem Műszaki Kar
A dugattyú és a dugattyúrúd
mozgatása a hengerhez képest
Kétoldali
dugattyúrudas
hidraulikus
munkahenger
•I-es üzemállapot:
a dugattyú jobbra
halad;
•II-es üzemállapot:
a dugattyú balra
halad.
Henger
Dugattyú
Egyoldali
dugattyúrudas
(differenciáldugattyús)
hidraulikus
munkahenger
Vezérlő tolattyú
Debreceni Egyetem Műszaki Kar
Hidraulika vezérlőtömb
(nyomásszabályozó szeleppel)
Debreceni Egyetem Műszaki Kar
Az erőkifejtés és a dugattyúsebesség
• A dugattyú hasznos felülete:
Ad

D

2

d 
,
4
2
•D – a dugattyú, illetve a
henger átmérője,
•d – a dugattyúrúd átmérője.
• Az erőkifejtés:
F  Ad  p,
• A dugattyúsebesség:
v
q
,
Ad
Debreceni Egyetem Műszaki Kar
•p – a hidraulikus rendszer
olajnyomása.
•q – a vezérlő tolattyú által
biztosított térfogatáram
(m3/s).
Differenciáldugattyús munkahenger
• A szerszámgépek asztalmozgatásánál gyakran
használnak differenciáldugattyús megoldást. Ilyenkor
a dugattyú két oldalának hasznos felülete különböző,
azaz: A1d  Ad .
• Ha a két különböző irányban történő haladáskor a q
térfogatáram azonos, akkor:
q  v1  Ad1  v2  Ad 2
• amelyből a két haladási sebesség aránya:
v1 A d 2

.
v 2 A d1
Debreceni Egyetem Műszaki Kar
Differenciáldugattyús
hidr. munkahenger
Egyszeres működésű hidraulikus
munkahenger
F
1 – hengerfedél; 2 – állító csavar;
5 – vezetőpersely; 6 – tömítés;
3 – dugattyútest; 4 – henger(fal);
7 – szennylehúzó gyűrű
A dugattyú az F terhelő erő
hatására tér vissza eredeti
pozíciójába, miután a hidromotor
Debreceni Egyetem Műszaki Kar
működését leállítottuk.
Kétszeres működésű hidraulikus
munkahenger
1 – dugattyú;
2 – dugattyúrúd;
4 – körgyűrű alakú kis nyomófelület;
3 – vezetőpersely;
5 – teljes nyomófelület;
Debreceni Egyetem Műszaki Kar
Egy differenciáldugattyús hidraulikus
munkahenger szerkezeti felépítése
Részlet egy – a Debreceni Egyetem
Műszaki Karán kiadott – féléves
hallgatói projektfeladatból („6-os
típusú” hidraulikus munkahenger)
– AutoCAD tervrajz.
Debreceni Egyetem Műszaki Kar
Egy differenciáldugattyús hidraulikus
munkahenger szerkezeti felépítése
1-hengercső, 2,3-hengerfedelek, 4-dugattyúrúd, 5-zárófedél, 6-vezetőpersely,
7-fődugattyú, 8-véghelyzetcsillapító dug., 9-rögzítőgyűrű, 10-távtartó gyűrű,
11-menetes orsó, 12-gömbcsuklós fej, 13-csőcsatlakozó, 17,18-hernyócsavarok,
19-szennylehúzó gyűrű, 20,21-”U”gyűrű, 22,23,24,25-”O”gyűrű, 26-vezető gyűrű
Debreceni Egyetem Műszaki Kar
Hidraulikus munkahenger szerkezeti
felépítése
Debreceni Egyetem Műszaki Kar
Hidraulikus munkahenger
Debreceni Egyetem Műszaki Kar
MTZ hidraulika
munkahengere (az előző
munkahenger típusával
megegyezik).
Hidraulikus munkahenger
Debreceni Egyetem Műszaki Kar
Véghelyzet csillapítás
• A dugattyú sebessége a q szabályozásával
változtatható.
• Ezt használják fel annak megakadályozására, hogy
a dugattyú végállásban a hengerfalhoz verődjék.
• A 126. ábra szerinti kivitelnél a dugattyú mindkét
oldalához enyhe kúposságú (2° ~ 3°) fojtótest
csatlakozik és ezek, a végállások felé közeledve, a
kiömlőnyílásokba hatolva, azt fokozatosan fojtják.
Debreceni Egyetem Műszaki Kar
Forgó-lengő mozgást végző hidraulikus
motorok
• A forgó-lengő mozgást
végző hidraulikus motorok
korlátozott szögelfordulású
váltakozó forgásértelmű
mozgások előállítását
biztosítják.
• A hidrosztatikus hajtások
szabályozó, irányító és
vezérlő elemei a
munkaközvetítő folyadék
nyomását, mennyiségét és
a folyadék áramlásának
útját megszabó elemek.
Debreceni Egyetem Műszaki Kar
Nyomásszabályozók
• A nyomásszabályozók feladta a
berendezésben – esetleg annak csak egy
részében – a munkafolyadék nyomásának
meghatározott értéken való tartása.
• Ide tartoznak a nyomáshatároló és biztosító
szelepek, túlfolyó szelepek merev és
beállítható kivitelei, továbbá a be- és
kikapcsoló elemek.
Debreceni Egyetem Műszaki Kar
Nyomásszabályozó szelepek
Gombbal állítható
nyomásszabályozó szelep
Kulccsal állítható
nyomásszabályozó szelep
Debreceni Egyetem Műszaki Kar
Nyomásszabályzó szelep
Citroen bx hidraulikájának
nyomásszabályzó szelepe
Debreceni Egyetem Műszaki Kar
Nyomásszabályozók
Fiat Common Rail nyomócső
Common rail nyomásszabályozó
szelep
(gázolaj nyomásszabályozás)
Debreceni Egyetem Műszaki Kar
Mennyiségszabályzók
• A mennyiségszabályozók feladta a térfogatáram
beállítása, ezért áramszabályozónak is nevezik
azokat.
• A mennyiségszabályozás fojtással történik. A
fojtás lehet
– állandó
– és állítható.
• A legtöbb áramszabályozó változtatható.
• A fojtással való szabályzás hátrányos
tulajdonsága, hogy az átáramló mennyiség a
viszkozitás függvénye.
Debreceni Egyetem Műszaki Kar
Mennyiségszabályzók
(Térfogatáram szabályzó)
Hidraulikus
fojtószelep
Debreceni Egyetem Műszaki Kar
Útváltó szelepek
• Az áramlás irányát, útját vezérlő elemek azt biztosítják,
hogy
– a hidraulikus folyamatot vagy annak egy részét megindítsák vagy
leállítsák,
– a munkavégző szervek mozgási értelmét megváltoztassák,
– a munkafolyadék rendszeren belüli áramlási útját megszabják,
terek töltését, illetve ürítését különböző sorrendben és
rendszerben való összekapcsolását biztosítsák,
– szükség szerint csak egyirányú áramlást engedjenek meg.
• Az utolsó csoport kivételével általában tehermentesített
tolattyúkról van szó, amelyeket el- és hozzávezető
nyílásokkal ellátott házban helyeznek el, és axiális irányú
eltolásuk vagy elforgatásuk révén hajtják végre feladatukat.
Debreceni Egyetem Műszaki Kar
Útváltó szelepek
3 utas váltószelep
(3/3-as)
4 utas váltószelep
(4/3-as)
Debreceni Egyetem Műszaki Kar
Útváltó szelepek
2/2-es tolattyús
kivitel
Debreceni Egyetem Műszaki Kar
Útváltó szelepek
3/2-es
útszelep
3/2-es
útszelep
Debreceni Egyetem Műszaki Kar
A hidrosztatikus körfolyamat
• Az ún. hidrosztatikus körfolyamat egyszerűsített elvi sémáját a 128.
ábra szemlélteti.
• Eszerint a hajtógép teljesítményét a szivattyúval (Sz) nyomás alá
helyezett munkafolyadék közvetíti.
• A rendszerben a V szabályozóelem gondoskodik arról, hogy a
motorok a feladatnak megfelelően működjenek.
• Munkát kifelé a munkahenger (H), illetve a forgó mozgást előállító
motor (M) végezhet.
• A körfolyam végül a T tartályon keresztül zárul.
• A hidrosztatikus körfolyamatok ábrázolásához
egyezményes rajzjeleket alakítottak ki.
Debreceni Egyetem Műszaki Kar
Egy hidraulikus rendszer sematikus
felépítése
Debreceni Egyetem Műszaki Kar
Hidraulikus rendszerek felépítése
Debreceni Egyetem Műszaki Kar
Hidrosztatikus körfolyamok
• A hidrosztatikus körfolyam két jellegzetes
változata az ún. nyitott és zárt körfolyam.
• Egy körfolyamatot akkor tekintenek nyitottnak, ha
azt légköri nyomású tartály szakítja meg, azaz a
szivattyú ilyen tartályból szív, és a munkavégzés
után a munkaközeg e tartályba kerül vissza.
• Ezzel szemben zárt az a körfolyam, amelyet ilyen
tartály nem szakít meg, a munkaközeg a
munkavégzés után magába a szivattyúba jut a
motorból vissza.
Debreceni Egyetem Műszaki Kar
Hidrosztatikus körfolyamok
Zárt rendszer
Traktorok
hidraulikus
körfolyamai
Debreceni
Egyetem Műszaki Kar
Nyitott rendszer
Hidrosztatikus körfolyamat
Ebben a rendszerben is található egy légköri
nyomású tartály, ez azonban a körfolyamban nem
vesz részt, csupán a munkafolyadék tárolását
biztosítja, ahonnan az elszivárgások miatt fellépő
folyadékveszteség pótolható.
Debreceni Egyetem Műszaki Kar
Az elektromos, a hidraulikus és
pneumatikus rendszerek összehasonlítása
Debreceni Egyetem Műszaki Kar
Az elektromos, a hidraulikus és
pneumatikus rendszerek összehasonlítása
Debreceni Egyetem Műszaki Kar
Hidraulika alkalmazási területei
• Járműrendszerek
(erőátvitel, fékek, Perkins-vezérlés, stb…)
• Présgépek
• Emelők
• Szállítópályák, felvonók
• Szerszámgyártás
•A modern CNC-vezérlésű szerszámgépeknél a szerszámok és a
munkadarabok befogása hidraulikus elemekkel történik.
•Az előtolás és az orsóhajtás szintén hidraulikus kivitelű lehet.
Debreceni Egyetem Műszaki Kar
A hidraulikus szervofék alkotórészei
Tekercs szelep
Főfékhenger dugattyú
Visszanyomó rugó
Szabályozó dug.
Töltőkamra
Reakciós rúd
Központi szelep
Gumi
reakciós
lemez
Munkadugattyú
Működtető rúd
Visszanyomó rugó
Szabályozó rész
Főfékhenger rész
Szervofék rész
Toyota hidraulikus
szervofék
Szervofék = fékrásegítő
Debreceni Egyetem Műszaki Kar
Gépjárművek hidraulikus fékköre
Tárcsafék (első kerék)
Fékfolyadék
utántöltő tartály
Kettős nyomóterű
hidraulikus főfékmunkahenger
Dobfék (hátsó kerék)
Fékpedál
Debreceni Egyetem Műszaki Kar
Gépjárművek fékhidraulikájának
működési elvének alapja
Debreceni Egyetem Műszaki Kar
Hidrosztatikus hajtás
• A hidrosztatikus hajtást gyakran
használják nagy tömegű
építőipari gépek (kotró-,
rakodó-, tológépek stb.)
járószerkezetének hajtására.
• A mellékelt ábra lánctalpas
járószerkezetű rakodógép
egyszerűsített működési
vázlatát szemlélteti.
• A belső égésű motor a
nyomatékelosztó fogaskerékáttételen keresztül két,
egymástól függetlenül
működtetett axiáldugattyús
szivattyút hajt.
Debreceni Egyetem Műszaki Kar
Hidrosztatikus hajtás
• Mindegyik szivattyú
térfogatáramát a ferdetárcsa
elven kialakított karral vezérlik,
és az olajt merev csővezetéken
és tömlőn keresztül vezetik a
hidraulikus motorhoz.
• A ferdetárcsás vezérlés
mechanizmusából adódóan a
menetirányító kar semleges
helyzetében a szivattyúk
ferdetárcsái „nulla” állásban
vannak, azaz a szivattyúk nem
szállítanak olajat a hidraulikus
motorokhoz, és a járószerkezet
láncágai mozdulatlanok.
Debreceni Egyetem Műszaki Kar
Hidrosztatikus hajtás
• A menetirányító-kar egyik vagy
másik irányú elmozdításával a
magas energiaszintű olaj az
axiáldugattyús hidraulikus
motort forgásba hozza és
fordulatszám-csökkentő
fogaskerékhajtáson át a
járószerkezetet hajtó
lánckereket forgatja.
• Ha az egyik hajtott lánckerék
előre, a másik ugyanolyan
fordulatszámmal hátrafelé
forog, akkor a rakodógép
„helyben” megfordul, ami ún. jó
manőverező képességet tesz
lehetővé.
Debreceni Egyetem Műszaki Kar
1- belső égésű motor;
2- fogaskerékhajtás,
3- hidraulikus szivattyú;
4- hidraulikus motor;
5- hajtott lánckerék;
6- hidraulikus csővezeték
A lánctalpas
járószerkezetű rakodógép
hidrosztatikus
erőátvitelének
egyszerűsített működési
vázlata.
Debreceni Egyetem Műszaki Kar
Mélyebb hidrosztatikai és hidrodinamikai ismeretek a
Debreceni Egyetem Műszaki Karának Általános Géptan – 4.
előadásában (Hidrosztatika és Hidrodinamika) találhatóak
meg.
http://eng.unideb.hu/userdir/fazekas/%c3%81ltg%c3%a9ptan%2
0el%c5%91ad%c3%a1sok%c3%baj/4.%20el%c5%91ad%c3%a1s.pptx
Debreceni Egyetem Műszaki Kar
Hidrodinamikus erőátvitel
• A hidrodinamikus erőátvitel
működési elvét a mellékelt
ábra szemlélteti.
• Az erőgép egy, a
fordulatszámnak és
teljesítményének
megfelelően méretezett
szivattyút hajt.
• Így az erőgép a szivattyún
átfolyó cseppfolyós közeg –
általában kis viszkozitású olaj,
ritkábban víz –
energiatartalmát növeli.
Debreceni Egyetem Műszaki Kar
Hidrodinamikus erőátvitel
• A megnövelt energiatartalmú
folyadék a turbinát hajtja,
amely alkalmas módon a
munkagéphez van kapcsolva.
• Ily módon – a villamos
erőátvitelhez hasonlóan –
mechanikai kapcsolat nélküli
erőátvitelt hoznak létre.
• Az ábra felső középrészén
látható ezen elvi
megoldásnak a gyakorlat
számára igen előnyösen
kialakított tényleges vázlata.
Debreceni Egyetem Műszaki Kar
Hidrodinamikus erőátvitel
• A két-két lapátkoszorú, a
szivattyú és a turbina közös
házban helyezkedik el.
• Az elrendezés előnye, hogy:
– elmarad a csővezetéknincs
csővezeték-veszteség,
– a szivattyúból kilépő folyadék
közvetlenül a turbinarészre
vezethetőa sebességi
energiának a potenciális
energiává alakításával és
visszaalakításával járó
veszteségek elmaradnak.
Debreceni Egyetem Műszaki Kar
Hidrodinamikus erőátvitel
• Nincs kilépési veszteség, mert
a turbinából kilépő folyadékot
közvetlenül a
szivattyúkerékhez vezetik
vissza.
• Ezek az előnyök
eredményezik, hogy egy ilyen,
szivattyúból, turbinából és
vezetőkerékből álló
gépcsoport hatásfoka a
– 85…90%-os csúcsértéket is
eléri,
– sőt hidrodinamikus
tengelykapcsoló esetében a
98…99%-ot is.
Debreceni Egyetem Műszaki Kar
Hidrodinamikus erőátvitel
• Az előbbiekben vázolt
hidrodinamikus erőátvitelnek két
fő szerkezeti megoldása van;
• ezek a Föttinger stettini hajógyári
gépészmérnök (később berlini
műegyetemi tanár) által 1905 és
1909 között feltalált, illetve
kifejlesztett hidrodinamikus
nyomatékváltó és
hidrodinamikus tengelykapcsoló.
• Ezekből, illetve ezeknek
fogaskerekes hajtóművekkel való
legkülönfélébb kombinációiból
épülnek fel a különböző
hidrodinamikus hajtóművek.
Debreceni Egyetem Műszaki Kar
Hidrodinamikus erőátvitel
A hidrodinamikus
erőátvitel elve.
S- szivattyú;
T- turbina;
V- vezetőkoszorú
Debreceni Egyetem Műszaki Kar
Hidrodinamikus nyomatékváltó
• A hidrodinamikus
nyomatékváltó szerkezetének
elvi vázlatát a mellékelt ábra
szemlélteti.
• Az erőgép a szivattyútengelyen
keresztül n1 fordulatszámmal
hajtja a szivattyúkereket, amely
a nyomatékváltó
töltőfolyadékát a
turbinakeréken áthajtva azt n2
fordulatszámmal forgatja.
• A folyadék a vezetőkoszorún
keresztül jut vissza a
szivattyúhoz.
Debreceni Egyetem Műszaki Kar
A hidrodinamikus nyomatékváltó
szerkezeti felépítése
1- szivattyútengely;
2- turbinatengely;
S- szivattyúkerék;
T- turbinakerék;
V- vezetőkoszorú
Debreceni Egyetem Műszaki Kar
A hidrodinamikus nyomatékváltó
szerkezeti felépítése
Debreceni Egyetem Műszaki Kar
Hidrodinamikus nyomatékváltó
metszeti képe
Debreceni Egyetem Műszaki Kar
A nyomatékváltó teljesítményei
• A nyomatékváltó hasznos teljesítménye:
P2  M2  2 ,
• míg a motoroldalról bevezetett teljesítmény:
P1  M1  1 ,
• ahol M1 és M2 a szivattyúoldali, illetve a
turbinaoldali tengelyen mérhető nyomaték.
Debreceni Egyetem Műszaki Kar
A nyomatékváltó hatásfoka és kinetikai
áttétele
• Ezekből következően a nyomatékváltó hatásfoka:
M 2  2

.
M1  1
• Az
M2
k
M1
• nyomatékáttétel (nyomatékmódosítási tényező) és az
2 n 2

i
1 n1
• kinematikai áttétel (fordulatszám-módosítási tényező)
bevezetésével
  k  i.
Debreceni Egyetem Műszaki Kar
• A nyomatékváltónak az erőgép és a munkagép
közé való beiktatása révén előálló üzemi
viszonyokat a nyomatékváltó jelleggörbéinek
ismeretében, illetve a jelleggörbéknek a
munkagép és a hajtómotor jelleggörbéivel
történő egybevetése révén lehet
meghatározni.
Debreceni Egyetem Műszaki Kar
Hidrodinamikus nyomatékváltó
rendszer
Hidrodinamikus
nyomatékváltó
rész
Mechanikus
sebességváltó
rész
Debreceni Egyetem Műszaki Kar
Mazda Skyactiv
Debreceni Egyetem Műszaki Kar
Hidrodinamikus tengelykapcsoló
• A hidrodinamikus
tengelykapcsoló a
hidrodinamikus
nyomatékváltó különleges
változata, abból a
vezetőkoszorú
elhagyásával
származtatható.
• Szerkezeti felépítését és
működési elvét a
mellékelt ábra szemlélteti.
Debreceni Egyetem Műszaki Kar
Hidrodinamikus tengelykapcsoló
• A szivattyúkerék radiális,
általában sík lapátozású, a
motortengellyel közvetlen
kapcsolatban van.
(A szivattyúkerék egyben a
tengelykapcsoló egyik
házfelét is képezheti.)
• Vele szemben van a
turbinakerék elhelyezve,
amelynek lapátozása
hasonló a szivattyúéhoz.
• Az A vezetőmagot egyes
tengelykapcsolószerkezetnél el is hagyják.
Debreceni Egyetem Műszaki Kar
A hidrodinamikus tengelykapcsoló
szerkezeti felépítése
S- szivattyúkerék;
T-turbinakerék;
A- vezetőmag
Debreceni Egyetem Műszaki Kar
A hidrodinamikus tengelykapcsolók
üzemi jellemzői
• A hidrodinamikus tengelykapcsolóban a
nyomatékegyenlet szerint:
M1  M2  0
• A hidrodinamikus tengelykapcsoló hatásfoka:

M 2  2 2 n 2


 i.
M1  1 1 n1
• A hidrodinamikus tengelykapcsoló hatásfoka a kiés bemeneti fordulatszámok arányával, az i
fordulatszám-módosítási tényezővel fejezhető ki.
Debreceni Egyetem Műszaki Kar
A hidrodinamikus tengelykapcsolók
üzemi jellemzői
• Tengelykapcsolóknál az
n2
i
n1
• fordulatszám-módosítás helyett az
s
n1  n 2
 1 i
n1
• kifejezéssel definiált csúszás (szlip) értéket használják az
üzemállapotok meghatározására.
• A hatásfok a fenti összefüggések figyelembe vételével
  1 s.
Debreceni Egyetem Műszaki Kar
A hidrodinamikus tengelykapcsoló
legfontosabb üzemi tulajdonságai
• A mellékelt ábra a csúszás
függvényében ábrázolja az
M/Mn nyomatékviszony és az
hatásfok változását állandó n1
motoroldali fordulatszám
függvényében.
Debreceni Egyetem Műszaki Kar
A hidrodinamikus tengelykapcsoló
legfontosabb üzemi tulajdonságai
• Az ábrából látható, hogy ha Mn
értékűre veszik fel az üzemi
(névleges) nyomatékot (amire
a tengelykapcsolót méretezik,
hogy azt tartós üzemben,
általában 2…3% csúszás
mellett át tudja vinni), akkor a
100%-os csúszáshoz tartozó
nyomaték az üzemi nyomaték
hatszoros (esetleg nyolcszoros)
értékét is elérheti a szerkezeti
kialakítástól függően.
Debreceni Egyetem Műszaki Kar
A hidrodinamikus tengelykapcsoló
legfontosabb üzemi tulajdonságai
• A hidrodinamikus tengelykapcsolónak
jelenleg sokféle szerkezeti változata ismert,
amelyek a munkatérben kialakuló áramlást
befolyásoló feltétekben különböznek
egymástól:
– meridiánmetszet,
– lapátozás,
– töltöttség,
– szabályozhatóság.
Debreceni Egyetem Műszaki Kar
Köszönöm figyelmüket!
Viszont látásra!
Debreceni Egyetem Műszaki Kar

similar documents