Giunti Idraulici - Fluid Couplings Ing. Riccardo Goeta 23/07/2016

Giunti Idraulici Il G.I. e’ una trasmissione meccanica idrocinetica ed e’ composto da Girante motrice (pompa) solidale con albero motore Girante condotta (Turbina) solidale con albero condotto Coperchio Fluido Range 0,3 – 0,5 kW 2500 kW «Siemens 887 D» @ 1450 rpm 4700 kW «Voith Ls 649» @1450 rpm

Giunti Idraulici - Funzionamento Le due giranti si comportano esattamente come una pompa ed una turbina idraulica Motore  Forza Motrice  Pompa  Fluido  Turbina  Carico

Giunti Idraulici - Funzionamento https://www.youtube.com/watch?v=z5G2zQ_3xTc - How Torque Converters Work! (Animation).mp4 https://www.youtube.com/watch?v=i-2LjlDZU10 https://www.youtube.com/watch?v=xfaMBGMpH1o https://www.youtube.com/watch?v=leCEmJA0WsI (Video US Army 1953)

Giunti Idraulici - Funzionamento

Giunti Idraulici - Funzionamento

Giunti Idraulici - Funzionamento N.B. Parte dell’energia cinetica impartita al fluido viene dissipata in attrito  la turbina ruota sempre un po’ più lentamente della pompa. Il calore generato per attrito innalza la temperatura dell’olio. Il rendimento è influenzato solamente dalla differenza di velocità (scorrimento) tra pompa e turbina. Scorrimento «s%» = 100*(n1-n2)/n1 - solitamente compreso tra 1,5 (alte potenze) e 6 % (potenze minori) , a regime Il Rendimento η = N2/N1  (Mr*ω2)/(Mm* ω1), ma a regime M1=M2  η = ω2/ ω1 opp. η = 1 – s% (1); (2)

Giunti Idraulici - Funzionamento Potenza Persa «Np» = Mm*ω1–Mr*ω2 = Mm*ω1*(ω1- ω2)/ω1  Np = (Nm*s%)/100  Riscaldamento Fluido (olio) I giunti idrodinamici seguono, in generale, le leggi di tutte le macchine centrifughe: 1 - la coppia trasmessa è proporzionale al quadrato della velocità in entrata 2 - la potenza trasmessa è proporzionale al cubo della velocità in entrata e alla quinta potenza del diametro esterno della girante. (1); (2)

Giunti Idraulici – Curve caratteristiche Accoppiamento Diretto Vs Accoppiamento con G.I. Accoppiamento Diretto – no G.I. Elevato assorbimento iniziale di Corrente, fino a x 6 della Nominale Surriscaldamenti motore Sovradimensionamento Motore Sovraccarico linee elettriche Costi L’area colorata mostra l’ energia persa in calore durante un avviamento senza il giunto idrodinamico. (2)

Esempi di Installazione

Bilanciamento 2 motori – 1 carico (4)

Caratteristiche Fluido di lavoro (3)

Giunti Idraulici – Vantaggi – contenimento dei consumi energetici, grazie alla riduzione delle punte di corrente – coppia d’avviamento limitata fino al 120% nelle versioni con doppia camera di ritardo – stessa coppia sia in ingresso sia in uscita: – assorbimento delle vibrazioni torsionali caratteristiche dei motori a combustione interna, grazie alla presenza di fluido come elemento di trasmissione di potenza – possibilità di effettuare un elevato numero di avviamenti. Elevata efficienza Manutenzione ridotta - avviamenti molto graduali – riduzione degli assorbimenti di corrente durante la fase di avviamento: il motore parte a basso carico – protezione del motore e della macchina condotta da blocchi e sovraccarichi – utilizzo di motori asincroni a gabbia di scoiattolo, invece di motori speciali con dispositivi di avviamento. – maggior durata ed economia di funzionamento dell’intera catena cinematica, grazie al ruolo di protezione esplicato dal giunto idrodinamico (2)

Riflessioni Al giunto viene demandata anche la funzione di smorzare le vibrazioni ES. Applicazioni navali – Simulazioni – Simulazioni con 1 cilindro in misfiring Auto/moto a 3 cilindri… vibrazioni … immaginiamo una nave, magari uno yacht di lusso…

Giunti Idraulici – Scelta e Dimensionamento (2)

Calcoli di verifica Si puo’ calcolare: (2) Tempo di avviamento Temperatura Max raggiungibile (< 150°C) Nr di cicli orari Max: al Q generato durante il regime, va sommato quello generato in fase di avviamento; Per poter smaltire questo Q, bisogna limitare il nr di avviamenti Calcoli di verifica.pdf

Rischi (3) Pericolo di infortunio Taglio Intrappolamento Ustioni Perdita di udito Folgorazione / Processi Elettrostatici Danni Materiali (fuorigiri, errato utilizzo; Ricambi non conformi etc) Schizzi e fuoriuscite fluido di servizio  Ustioni, esplosioni, sdrucciolio etc Rischi connessi al Trasporto e Montaggio (movimentazione carichi etc)

Main Manufacturers Voith: http://voith.com/en/group-90.html Sales 2014/15: 4,3 Bio € Sales 2013/14 4,2 Bio $ Emplyees 2015 20,220 Employess 2014 20,100 Offices in Italy: 6 Companies (Milano; Reggio E.; Schio) Transfluid : http://www.transfluid.eu/azienda/ Factory and Offices: Gallarate (Va) Offices & Service Centers in US; Russia; China; France Siemens: http://www.industry.siemens.com/drives/global/en/couplings/hydrodynamic- couplings/Pages/Default.aspx?stc=wwpd102996&s_kwcid=AL!462!3!85033167069!b!!g!!%2Bfluid%20%2Bcouplings&ef_id=V5MHygAABJKi K5a0:20160723055938:s

An Example http://www.buy-transfluid.com/product/acb2885ab/

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Bibliografia e Sitografia Andrea Marchesi: Lezioni di Pedagogia dell’adolescenza – TFA 2012/2013 Plutarco MIUR Lombardia Giunti Idrodinamici A. Maggiore: Appunti lezioni di Meccanica Tecnica: https://core.ac.uk/download/files/337/11215912.pdf Transfluid s.r.l.http://www.transfluid.eu/wp-content/uploads/2015/02/145_I_1503.pdf Voith GmbH: http://resource.voith.com/vt/publications/downloads/385_i_3626- 011000_it_rev.10.pdf Falk Fluid Couplings: http://www.mardustrial.com/power-transmission-products-falk- couplings-fluid.php

Bibliografia e Sitografia Approfondimenti Giunti Idraulici http://web.inge.unige.it/DidRes/MApMac2/10_3_altre_trasmissioni1112.pdf (P.to equilibro tra Mmotore, Mcarico, Mgiunto in f(ω;s%)) http://resource.voith.com/vt/publications/downloads/385_i_3626-011000_it_rev.10.pdf (Rischi) (Guasti e Rimedi) Guasti e Rimedi.pdf ; raccomandazioni x installazione) Selezione Voith: http://voith.com/en/products-services/power-transmission/fluid-couplings-10048.html Competenze di Cittadinanza http://www.orientamentoirreer.it/sites/default/files/materiali/2010%20Valutare%20le%20c ompetenze%20chiave%20di%20cittadinanza.pdf Sviluppo UDA UDA.pptx