Princípio de funcionamento do acoplamento de fluidos

Princípio de funcionamento do acoplamento de fluidos

Um acoplamento de fluido é um acoplamento não rígido que usa líquido como meio de trabalho, projetado principalmente para transmitir e regular energia mecânica. Sua operação depende da transferência de energia cinética e da variação de momento do fluido. 

Análise detalhada dos princípios de funcionamento do núcleo de acoplamento de fluidos:

Estrutura básica e componentes

Um acoplamento de fluido consiste principalmente de uma roda de bomba, roda de turbina e alojamento giratório. A roda de bomba se conecta ao eixo de acionamento (eixo de entrada), enquanto a roda de turbina se conecta ao eixo acionado (eixo de saída). Esses componentes ficam de frente um para o outro, formando uma câmara de trabalho selada preenchida com fluido hidráulico (tipicamente óleo).

Conversão e transmissão de energia

Função da roda da bomba: Quando o eixo de acionamento gira a roda da bomba, o fluido dentro dela segue o movimento das lâminas. A força centrífuga impulsiona o fluido em direção à borda externa da roda da bomba, gerando fluxo de alta velocidade e alta pressão. Este processo converte energia mecânica em energia cinética do fluido.

Função da Roda da Turbina: O fluido de alta velocidade flui da roda da bomba para a roda da turbina. Devido à diferença de velocidade rotacional entre as duas rodas, o fluido impacta as lâminas da turbina, acionando a turbina e emitindo energia mecânica através do eixo acionado. Esta etapa completa a conversão da energia cinética do fluido de volta para energia mecânica.

Circulação e Acoplamento de Fluidos

O fluido de trabalho circula continuamente entre as rodas da bomba e da turbina. Ele se move para fora da borda interna da roda da bomba, entra na roda da turbina, desacelera e retorna para a borda interna da roda da bomba, formando um círculo de torque " de circuito fechado." Este fluxo cíclico acopla as rodas da bomba e da turbina, permitindo a transferência de energia.

Regulação de velocidade e torque

Um acoplamento de fluido ajusta a velocidade e o torque dentro de uma faixa específica. Quando a carga muda, a velocidade da roda da turbina varia, alterando a diferença de velocidade entre a bomba e as rodas da turbina. Essa mudança modifica a taxa de circulação do fluido e a força de impacto na turbina, ajustando assim o torque de saída e a velocidade para corresponder às demandas de carga.

Função de controle de velocidade

A regulação de velocidade contínua do eixo acionado é obtida ajustando o volume de fluido dentro da câmara de trabalho. Por exemplo, um mecanismo de ajuste de tubo de concha pode alterar o nível de óleo para controlar o torque transmitido e a velocidade de rotação.

Resumo

O acoplamento de fluido transmite e regula a energia mecânica por meio da transferência e circulação de energia cinética do fluido. Com sua estrutura simples e desempenho confiável, é amplamente utilizado em indústrias como geração de energia, metalurgia e petroquímica, particularmente em equipamentos de carga variável, como bombas de água e ventiladores.