اصل کار کوپلینگ سیال

اصل کار کوپلینگ سیال

کوپلینگ سیال یک کوپلینگ غیر صلب است که از مایع به عنوان محیط کار استفاده می کند که در درجه اول برای انتقال و تنظیم انرژی مکانیکی طراحی شده است. عملکرد آن بر انتقال انرژی جنبشی و تغییر تکانه سیال متکی است. 

تفصیل اصول کار هسته جفت سیال:

ساختار و اجزای اصلی

کوپلینگ سیال عمدتاً از چرخ پمپ، چرخ توربین و محفظه دوار تشکیل شده است. چرخ پمپ به شفت محرک (شفت ورودی) وصل می شود، در حالی که چرخ توربین به شفت محرک (شفت خروجی) متصل می شود. این اجزا رو به روی یکدیگر قرار می گیرند و یک محفظه کاری مهر و موم شده را تشکیل می دهند که با مایع هیدرولیک (معمولاً روغن) پر شده است.

تبدیل و انتقال انرژی

عملکرد چرخ پمپ: هنگامی که محور محرک چرخ پمپ را می چرخاند، سیال درون حرکت پره ها را دنبال می کند. نیروی گریز از مرکز، سیال را به سمت لبه بیرونی چرخ پمپ می راند و جریانی با سرعت بالا و فشار بالا ایجاد می کند. این فرآیند انرژی مکانیکی را به انرژی جنبشی سیال تبدیل می کند.

عملکرد چرخ توربین: سیال با سرعت بالا از چرخ پمپ به چرخ توربین جریان می یابد. به دلیل اختلاف سرعت چرخشی بین دو چرخ، سیال بر پره‌های توربین تأثیر می‌گذارد، توربین را به حرکت در می‌آورد و انرژی مکانیکی را از طریق شفت محرک تولید می‌کند. این مرحله تبدیل از انرژی جنبشی سیال به انرژی مکانیکی را تکمیل می کند.

گردش سیال و کوپلینگ

سیال کار به طور مداوم بین چرخ پمپ و توربین در گردش است. از لبه داخلی چرخ پمپ به سمت بیرون حرکت می کند، وارد چرخ توربین می شود، سرعت را کاهش می دهد و به لبه داخلی چرخ پمپ باز می گردد و یک دایره حلقه بسته "torque را تشکیل می دهد.

تنظیم سرعت و گشتاور

کوپلینگ سیال سرعت و گشتاور را در محدوده خاصی تنظیم می کند. هنگامی که بار تغییر می کند، سرعت چرخ توربین تغییر می کند و اختلاف سرعت بین چرخ های پمپ و توربین را تغییر می دهد. این تغییر نرخ گردش سیال و نیروی ضربه روی توربین را تغییر می‌دهد و در نتیجه گشتاور و سرعت خروجی را متناسب با نیاز بار تنظیم می‌کند.

عملکرد کنترل سرعت

تنظیم سرعت بدون پله شفت رانده با تنظیم حجم سیال در داخل محفظه کار به دست می آید. به عنوان مثال، مکانیزم تنظیم لوله اسکوپ می تواند سطح روغن را برای کنترل گشتاور انتقالی و سرعت چرخش تغییر دهد.

خلاصه

کوپلینگ سیال انرژی مکانیکی را از طریق انتقال و گردش انرژی جنبشی سیال منتقل و تنظیم می کند. با ساختار ساده و عملکرد قابل اعتماد خود، به طور گسترده در صنایعی مانند تولید برق، متالورژی و پتروشیمی، به ویژه در تجهیزات با بار متغیر مانند پمپ های آب و فن ها استفاده می شود.