Hidrodinamička spojnica (engl. fluid coupling) je mehanički uređaj koji se koristi za prijenos snage između dva vratila, bez potrebe za direktnim mehaničkim spojem. Ova spojnica se sastoji od dva dijela: pokretnog i nepokretnog. Nepokretni dio je obično pričvršćen za pogonsko vratilo, dok se pokretni dio nalazi na vratilu koje se pokreće.
Princip rada hidrodinamička spojnica
Funkcija hidrodinamičke spojnice temelji se na hidrodinamičkom efektu, odnosno na promjeni pritiska i brzine tečnosti u unutrašnjosti spojnice. Spojka se sastoji od dva koncentrična kućišta, pri čemu unutarnje kućište ima oblik kruga i prekriveno je tankim slojem ulja. Vanjsko kućište je također kružnog oblika i smješteno je oko unutarnjeg kućišta, ali s dovoljno prostora između njih za protok ulja. U centru spojnice se nalazi otvor za ulaz ulja.
Kada se rotirajuća osovina spojnice poveže s izvorom snage, ulje se počinje kretati između unutarnjeg i vanjskog kućišta. Zahvaljujući hidrodinamičkom efektu, ulje u unutarnjem kućištu počinje se kretati u krug, a to stvara vrtlog koji se kreće izvan kućišta. Taj vrtlog uzrokuje kretanje ulja u vanjskom kućištu, čime se stvara moment prijenosa koji se prenosi na drugo vratilo.
Jedna od najvažnijih karakteristika hidrodinamičke spojnice je njezina sposobnost prilagođavanja na promjene opterećenja. U slučaju opterećenja koje se povećava, brzina ulja u spojnici se povećava, što povećava i moment prijenosa. Obrnuto, u slučaju opterećenja koje se smanjuje, brzina ulja u spojnici se smanjuje, što smanjuje i moment prijenosa. To znači da hidrodinamička spojnica može raditi na različitim opterećenjima i omogućiti glatko prenošenje snage između dva vratila.
Hidrodinamička spojnica se često koristi u industrijskim postrojenjima i strojevima, kao što su transporteri, pumpe, generatori i drugi uređaji. Također se koristi u vozilima s automatskim prijenosom, gdje se hidrodinamička spojnica nalazi između motora i prijenosne kutije.
Prednosti hidrodinamičke spojnice
Prednosti hidrodinamičke spojnice su mnoge. Jedna od glavnih prednosti hidrodinamičke spojnice je njezina sposobnost da se prilagodi na promjene opterećenja, što omogućava glatko prenošenje snage između dva vratila. Osim toga, hidrodinamička spojnica ima nisku razinu buke, što je važno u slučaju primjene u vozilima ili drugim uređajima koji zahtijevaju tihu radnu okolinu.
Još jedna prednost hidrodinamičke spojnice je njena izdržljivost. Budući da nema mehaničkih dijelova koji se trljaju jedni o drugima, hidrodinamička spojnica traje duže od mehaničkih spojnica. Također, hidrodinamička spojnica ima manje vibracija, što smanjuje habanje dijelova stroja i produžuje životni vijek uređaja.
Hidrodinamička spojnica također ima nisku razinu održavanja. Budući da nema dijelova koji se trljaju jedni o drugima, nije potrebno podmazivanje ili zamjena dijelova zbog trošenja. Održavanje hidrodinamičke spojnice obično se svodi na periodično čišćenje i zamjenu ulja u spojnici.
Nedostaci
Međutim, hidrodinamička spojnica ima i neke nedostatke. Jedan od glavnih nedostataka je gubitak snage. Budući da se energija pretvara u toplinu, dio snage se gubi u obliku topline. Ovo može biti problematično u nekim aplikacijama gdje je važna visoka učinkovitost prijenosa snage.
Još jedan nedostatak hidrodinamičke spojnice je njezina ograničena mogućnost kontrole momenta prijenosa. Budući da se moment prenosa određuje brzinom ulja u spojnici, teško je kontrolirati moment prijenosa na precizan način.
Hidrodinamička spojnica je učinkovit i pouzdan način prijenosa snage između dva vratila. Kao takva, idealna je za mnoge primjene u industrijskim postrojenjima i vozilima s automatskim prijenosom, ali može biti manje pogodna za aplikacije koje zahtijevaju preciznu kontrolu brzine i momenta.