Гидромуфта. Как её уменьшить? Механизмы

 

В Интернете я увидел на обложке журнала «РЕДУКТОРЫ и ПРИВОДЫ» заинтересовавшую меня картинку. На ней изображён мотор-редуктор, в котором ось электродвигателя расположена вертикально. Это напомнило мне тему компактных гидродинамических машин.

Когда-то Александр Павлович Зайцев задал мне по-детски простой вопрос: «Как можно уменьшить диаметр гидромуфты при той же мощности?». Разумеется, я, с готовностью юного пионера, предложил заполнить её какой-нибудь тяжёлой жидкостью, например, ртутью.
Не годится. Ядовита.

Существовали аналогичные предложения.   Например, пробовали заполнить гидромуфту металлическими шариками в масле. Но это почти то же самое, что наполнить гидромуфту песком с маслом. Существуют жидкости, которые в несколько раз тяжелее масла, но они не менее ядовиты, чем ртуть.

Что имеется в виду под словом «жидкость»? Подразумевается, что это вещество, которое находится в жидком состоянии при нормальной, скажем, комнатной, температуре. А если электроподогревом поддерживать в муфте такую температуру, чтобы вещество находилось там в расплавленном состоянии!

Какое именно вещество? - К примеру, золото! - Дороговато. - Легкоплавкий металлический сплав! - Какой именно? - Сплав Вуда! - Не ядовит? - Нет, из него делали зубные пломбы. - Каков его удельный вес? - Более, чем в десять раз тяжелее воды.

 

Проблема, однако, в том, что никакие сальники не держат жидкий сплав Вуда. 

 

И всё же есть выход из положения! При вертикальном расположении оси муфты нижний вал может быть наглухо соединён со своей полумуфтой и корпусом муфты. Но оси электромоторов обычно расположены горизонтально. На металлорежущих станках электродвигатели иногда расположены вертикально, но мощности станков в основном не так велики, чтобы стоило применить гидромуфты, которые там сравнительно громоздки.  Мощность муфты пропорциональна пятой степени диаметра муфты. Поэтому, чем больше мощность двигателя, тем компактнее выглядит муфта в сравнении с его размерами. А при малой мощности электродвигателя гидромуфта может превышать его размеры.

 

Гидромуфты появились перед самым началом первой мировой войны. А через четверть века, сразу после второй мировой войны, уже четыре пятых автомобилей в США были снабжены гидромуфтой. Мощность двигателя транспортной машины на один – два- три порядка больше мощностей электродвигателя в технологической машине.   Частота оборотов в автомобильном двигателе – до 6000 об/мин – раза в два-три-четыре выше, чем типичная частота оборотов электродвигателя, – около 1500 об/мин.

 

Однако приводы машин становятся все более скоростными, в частности, с электродвигателями в два раза более скоростными – около 3000 об/мин. И мощность технологических машин растёт. Если существенно уменьшить диаметр гидромуфты за счёт использования в качестве рабочей жидкости сплава Вуда (или иного тяжёлого, лёгкоплавкого сплава) с применением терморегулятора, то гидромуфты малой мощности найдут в технологическом оборудовании ещё более широкое применение, чем на транспорте. Ведь двигателей очень большой мощности значительно меньше, чем двигателей малой мощности.

 

*    *    *