Hele-Shaw koppling
.jpg)
.jpg)
.jpg)
Hele -Shaw-kopplingen var en tidig form av våtkoppling med flera plattor , som användes runt 1900. Den fick sitt namn efter sin uppfinnare, professor Henry Selby Hele-Shaw, som var känd för sitt arbete med viskositet och flyter genom små luckor mellan parallella tallrikar . Kopplingen var innovativ genom att inte förlita sig på friktion , som andra kopplingar gjorde.
Beskrivning
Kopplingen ser utåt ut som de flesta andra lamellkopplingar. En stapel med plattor är innesluten i ett hus med en delad central axel. Alternativa plattor är fastkilade till antingen ingående eller utgående axlar, antingen genom det inre eller yttre huset. En tryckplatta är anordnad i ena änden av stapeln så att en axiell kraft kan appliceras, som komprimerar stapeln och får den att överföra drivningen. Genom att släppa trycket frigörs kopplingen.
I Hele-Shaw-kopplingen är de många plattorna lättviktspressningar från tunna stålplåtar. Varje platta har en ring intryckt, V-formad i sektion och bildar en stympad kon på varje sida. Kopplingen används alltid våt, så att det blir ett mycket tunt lager olja mellan plattorna, även när den är hoptryckt. För höga effekter kan det finnas ett stort antal av dessa plattor, nödvändiga av drivmomentet genom nyckeltänderna. 1908 års Itala Grand Prix-bil hade en koppling med 64 plåtar.
Innovationen med Hele-Shaw-kopplingen är att den inte fungerar genom friktion , som för de flesta andra kopplingar, utan snarare av det viskösa flödesbeteendet som professor Hele-Shaw hade gjort en djupgående studie av. När plattorna pressas ihop tillräckligt tätt är filmen mellan plattorna tillräckligt tunn för att motståndet mellan dem är tillräckligt för att överföra drivningen utan att glida. Även om det kan förekomma en viss slirning i praktiken, till skillnad från vätskekopplingen finns det inget krav på en sådan slirning för att generera den flödeshastighet som kopplingen beror på, och därför kan Hele-Shaw-kopplingen närma sig en teoretisk 100% verkningsgrad.
Friktionskopplingar, vanligtvis läderklädda konkopplingar , användes före Hele-Shaw-kopplingen. Deras svårighet var en av materialvetenskap och avsaknaden av ett lämpligt friktionsmaterial, före asbestkopplingsbelägg, som kunde hantera den specifika kraften / området vid en förhöjd driftstemperatur . Eftersom Hele-Shaw-kopplingen inte förlitade sig på friktion genererade den bara en bråkdel av värmen från andra konstruktioner och dess konstruktion kunde lätt sprida detta.
Både multiplattan och den våta kopplingen var också i bruk tidigare. Innovationen med Hele-Shaw-kopplingen är att de flera plattorna var en inneboende egenskap i designen, och även enkla att tillverka, snarare än att vara en grov dubblering av flera element som var individuellt underdrivna. Användningen av olja var också inneboende, till skillnad från andra kopplingar som fortfarande i princip förlitade sig på torr friktion, med smörjning för att undvika överhettning vid slirning.
Den bästa oljan för Hele-Shaw-kopplingen är Citroen LHS-olja. [ citat behövs ]
Ansökningar
Bilar
Kopplingen introducerades för bilar och patenterades 1905. Kopplingarna tillverkades av brittiska Hele-Shaw Patent Clutch Co. Ltd. i Oldham . Dess fördelar insågs snart, särskilt dess tillförlitlighet och motståndskraft mot överhettning vid kraftig användning. På en bilmässa i Paris 1907 använde cirka 80 % av de utställda bilarna Hele-Shaw-kopplingen. En gång i tiden användes de allmänt på parisiska bussar.
Hele Shaw-kopplingen med flera plattor med sex alternerande stål- och fosforbronsplattor som körs i grafitpulver användes i racerbilar som 1921 års Grand Prix Sunbeams . [ förtydligande behövs ]
Backkopplingar
Hele-Shaw-kopplingen användes också för extremt höga effekter inom både industri och för marin framdrivning, på 1 000 hk och mer.
I kombination med en epicyklisk växellåda kan ett par kopplingar bilda en backväxellåda. Att koppla in varje koppling i sin tur gav en rörelse framåt och bakåt, en riktning växlades ner i hastighet och ökade i vridmoment. Eftersom kopplingarna kunde kopplas in snabbt med endast en lätt styrkraft, blev dessa växellådor allmänt använda i tunga stålvalsverk, där rullarna drivs framåt och kräver full kraft, sedan snabbt bakåt.