مبدأ عمل اقتران السوائل

مبدأ عمل اقتران السوائل

اقتران السوائل هو اقتران غير صلب يستخدم السائل كوسط عمل، وهو مصمم أساسًا لنقل وتنظيم الطاقة الميكانيكية. يعتمد تشغيله على نقل الطاقة الحركية وتغير زخم السائل. 

تفصيل مفصل لمبادئ عمل اقتران السوائل الأساسية:

البنية الأساسية والمكونات

يتكون وصلة السوائل بشكل أساسي من عجلة مضخة، وعجلة توربينية، وغلاف دوار. تتصل عجلة المضخة بعمود الدفع (عمود الإدخال)، بينما تتصل عجلة التوربينية بعمود الدفع (عمود الإخراج). يتقابل هذان العنصران، مشكلين حجرة عمل محكمة الغلق مملوءة بسائل هيدروليكي (عادةً ما يكون زيتًا).

تحويل الطاقة ونقلها

وظيفة عجلة المضخة: عندما يُدير عمود الإدارة عجلة المضخة، يتبع السائل داخلها حركة الشفرات. تدفع قوة الطرد المركزي السائل نحو الحافة الخارجية لعجلة المضخة، مما يُولّد تدفقًا عالي السرعة وضغط عالي. تُحوّل هذه العملية الطاقة الميكانيكية إلى طاقة حركية للسائل.

وظيفة عجلة التوربين: يتدفق السائل عالي السرعة من عجلة المضخة إلى عجلة التوربين. ونظرًا لاختلاف سرعة الدوران بين العجلتين، يصطدم السائل بشفرات التوربين، مما يُحرك التوربين ويُنتج طاقة ميكانيكية عبر عمود الإدارة. تُكمل هذه الخطوة عملية تحويل الطاقة الحركية للسائل إلى طاقة ميكانيكية.

دوران السوائل والاقتران

يدور سائل العمل باستمرار بين المضخة وعجلات التوربين. يتحرك السائل من الحافة الداخلية لعجلة المضخة، ويدخلها، ثم يتباطأ، ثم يعود إليها، مشكلاً حلقة مغلقة من عزم الدوران. يربط هذا التدفق الدوري بين المضخة وعجلات التوربين، مما يسمح بنقل الطاقة.

تنظيم السرعة وعزم الدوران

يضبط اقتران السوائل السرعة وعزم الدوران ضمن نطاق محدد. عند تغير الحمل، تتغير سرعة عجلة التوربين، مما يُغيّر فرق السرعة بين المضخة وعجلات التوربين. يُعدّل هذا التغيير معدل دوران السوائل وقوة التأثير على التوربين، مما يُضبط عزم الدوران والسرعة الناتجين بما يتناسب مع متطلبات الحمل.

وظيفة التحكم في السرعة

يتم تنظيم سرعة عمود الإدارة بشكل مستمر عن طريق ضبط حجم السائل داخل حجرة العمل. على سبيل المثال، يمكن لآلية ضبط أنبوب المغرفة تعديل مستوى الزيت للتحكم في عزم الدوران وسرعة الدوران.

ملخص

ينقل اقتران السوائل الطاقة الميكانيكية وينظمها من خلال نقل الطاقة الحركية للسوائل ودورانها. بفضل بنيته البسيطة وأدائه الموثوق، يُستخدم على نطاق واسع في صناعات مثل توليد الطاقة، والمعادن، والبتروكيماويات، وخاصةً في المعدات ذات الأحمال المتغيرة مثل مضخات المياه والمراوح.