4. Гідродинамічні передачі

4.1. Загальні поняття

Часто машини, між якими потрібно передати механічну енергію, мають характеристики, що не відповідають одна одній, наприклад, треба передавати механічну енергію між валами, які обертаються з різними й перемінними в процесі роботи кутовими швидкостями. В результаті цього машини працюють на неекономічних режимах, з великими перевантаженнями або недовантаженнями. Узгодження характеристик таких машин може бути досягнуте за допомогою гідродинамічної передачі (рис. 49), де немає безпосереднього контакту між ведучою і веденою ланками, які обертаються з різними кутовими швидкостями, а рух передається через проміжне середовище, яким служить крапельна рідина.

Рис. 49. Схема гідродинамічної передачі:

1 – ведучий вал; 2 – насос; 3 – трубопровід; 4 – реактор; 5 – турбіна; 6 – ведений вал.

Гідродинамічна передача – це механізм, який складається з гранично зближених в одному корпусі двох лопатевих машин – відцентрового насосу і лопатевої турбіни, зв’язок між якими здійснюється замкненим потоком рідини.

Гідропередачі поділяються на гідромуфти і гідротрансформатори. Найпростішою гідродинамічною передачею є гідромуфта, яка служить для еластичного з’єднання валів.

4.2. Гідромуфти і гідротрансформатори

4.2.1. Гідромуфти

Гідромуфти використовують для захисту двигунів від небезпечних перевантажень і для зміни числа обертів валів різних машин. На рис. 50 зображена показана гідромуфта, яка служить для еластичного з’єднання валів.

В гідромуфті (рис. 50) насосне колесо 1 закріплене на валу двигуна (число обертів валу п₁), а турбінне колесо 2 – на веденому валу (число обертів валу п₂). Робоча порожнина гідромуфти утворена корпусом 3 і заповнена рідиною. При пуску і в період сталого режиму роботи насосне і турбінне колеса обертаються з різними кутовими швидкостями. Внаслідок відсутності безпосереднього зв’язку між валами число обертів веденого валу (турбінного) завжди менша за число обертів ведучого валу (насосного).

Рис. 50. Гідромуфта: 1 – насосне колесо; 2 - турбінне колесо; 3 – корпус	Рис. 51. Гідротрансформатор: 1 – турбінне колесо; 2 – насосне колесо; 3 – корпус; 4 – обгінна муфта

Гідромуфти, які не регулюються, використовуються для захисту машин від небезпечних перевантажень з одночасним отриманням плавності передачі обертального моменту.

Гідромуфти, які регулюються, дозволяють запобігати перевантажень і одночасно регулювати число обертів різних машин. Особливо вони корисні для зміни числа обертів валів машин (наприклад, лопатевих), які приводять у рух електродвигуном перемінного струму.

4.2.2. Гідротрансформатори

Служать для збільшення обертального моменту на веденому валу. Їх використовують у поєднанні з електродвигунами постійного струму, газовими турбінами, карбюраторними двигунами внутрішнього згоряння і дизельними двигунами.

Як робочу рідину в гідромуфтах і гідротрансформаторах використовують нафтові масла та суміші на їхній основі, які мають антикорозійні властивості, добрі змащувальні властивості і невелику в’язкість.

Гідромуфти використовуються для поглинання потужності як гідравлічне гальмо. Гідромуфти і гідротрансформатори використовуються в тепловозах, автомобілях, приводах потужних вентиляторів і насосів, в судових і бурових установках, в землерийних і шляхових машинах.