Сцепление Хеле-Шоу

Сцепление Hele-Shaw было ранней формой многодискового мокрого сцепления , использовавшегося около 1900 года. Оно было названо в честь своего изобретателя, профессора Генри Селби Hele-Shaw , который был известен своими работами по вязкости и потокам через небольшие зазоры между параллельными пластинами . Сцепление было инновационным, поскольку не зависело от трения , как другие сцепления.

Сцепление внешне похоже на большинство других многодисковых сцеплений. Стопка пластин заключена в корпус с разделенным центральным валом. Альтернативные пластины крепятся либо к входному, либо к выходному валу через внутренний или внешний корпус. Нажимная пластина расположена на одном конце стопки так, чтобы можно было применить осевое усилие, сжимая стопку и заставляя ее передавать привод. Сброс давления освобождает сцепление. ^[1]

В сцеплении Hele-Shaw множество пластин представляют собой легкие штамповки из тонких стальных листов. Каждая пластина имеет запрессованное в нее кольцо, имеющее V-образное сечение и образующее усеченный конус с каждой стороны. Сцепление всегда используется мокрым, так что между пластинами находится очень тонкий слой масла, даже при сжатии. Для больших мощностей может быть очень много этих пластин, что обусловлено крутящим моментом через зубья ключа. Автомобиль Гран-при Италии 1908 года имел сцепление с 64 пластинами. ^[2]

Инновация сцепления Hele-Shaw заключается в том, что оно работает не за счет трения , как большинство других сцеплений, а за счет поведения вязкого потока , которое профессор Hele-Shaw провел углубленное исследование. Когда пластины прижаты друг к другу достаточно близко, пленка между пластинами достаточно тонка, чтобы сопротивление между ними было достаточным для передачи привода без проскальзывания. Хотя на практике может быть небольшое проскальзывание, в отличие от гидромуфты, для создания скорости потока, от которой зависит сцепление, нет необходимости в таком проскальзывании, и поэтому сцепление Hele-Shaw может приближаться к теоретической 100% эффективности.

Фрикционные муфты, обычно конусные муфты с кожаным покрытием , использовались до муфты Hele-Shaw. Их сложность заключалась в материаловедении и отсутствии подходящего фрикционного материала, до асбестовых накладок муфты, ^[3] который мог бы выдерживать определенную мощность/площадь при повышенной рабочей температуре . Поскольку муфта Hele-Shaw не полагалась на трение, она генерировала лишь часть тепла других конструкций, и ее конструкция легко рассеивала его. ^[4]

И многодисковое, и мокрое сцепление также использовались ранее. Инновация сцепления Hele-Shaw заключается в том, что многодисковое сцепление было неотъемлемой чертой конструкции, а также простым в изготовлении, а не грубым дублированием нескольких элементов, которые по отдельности были недостаточно мощными. Использование масла также было неотъемлемым, в отличие от других сцеплений, которые по-прежнему в основном полагались на сухое трение, со смазкой для предотвращения перегрева при проскальзывании.

Лучшим маслом для сцепления Hele-Shaw является масло Citroen LHS. ^{[ необходима цитата ]}

Сцепление было представлено для автомобилей и запатентовано в 1905 году. Сцепления производились британской компанией Hele-Shaw Patent Clutch Co. Ltd. из Олдхэма . ^[4] Его преимущества вскоре были признаны, в частности, его надежность и устойчивость к перегреву при интенсивном использовании. На Парижском автосалоне в 1907 году около 80% выставленных автомобилей использовали сцепление Hele-Shaw. ^[5] Одно время они повсеместно использовались на парижских автобусах. ^[3]

Многодисковое сцепление Hele-Shaw с шестью чередующимися стальными и фосфорно-бронзовыми пластинами, работающими в графитовом порошке, использовалось в гоночных автомобилях, таких как Grand Prix Sunbeams 1921 года . ^{[6] [ необходимо разъяснение ]}

Муфта Хеле-Шоу также использовалась для чрезвычайно больших мощностей как в промышленности, так и в морских двигателях — 1000 л.с. и более. ^[1]

В сочетании с планетарной коробкой передач пара сцеплений могла образовывать реверсивную коробку передач. ^[7] Включение каждой муфты по очереди обеспечивало движение вперед и назад, одно направление понижалось по скорости и увеличивалось по крутящему моменту. Поскольку сцепления могли включаться быстро с помощью лишь легкого управляющего усилия, эти коробки передач стали широко использоваться в тяжелых сталепрокатных станах , где валки приводились в движение вперед, требуя полной мощности, а затем быстро в обратном направлении.

• Редуктор с переменным передаточным отношением Beier

Викискладе есть медиафайлы по теме сцепления Хеле-Шоу .