Coupling Fundamentals FR

7/23/2019 Coupling Fundamentals FR

http://slidepdf.com/reader/full/coupling-fundamentals-fr 1/39

Basique descoupleurs

hydro-dynamiques



Principes fondamentaux

Design basique des coupleurs

Courbes caractéristiques

Champs d‘applications

Avantages



Basiques des coupleurs hydro-dynamiques !""#-$$-$% %

Que veut dire „vitesse variable“ ?

Variation de vitesse de la machine entrainée

Coupleurvariateur Voith

Moteur

vitesse contante

Machine

entrainée

Plae de puissance !usqu"# $%& &&& '(Plae de variation !usqu"# )&&&& tr*min

vitesse

constante

vitesse variable



Basiques des coupleurs hydro-dynamiques !""#-$$-$% &

+e principe de ,ttiner .$/&%0

'(énergie mécanique produite par le moteurest convertie en énergie cinétique transmise

par le fluide opératoire par la roue pompe)

Cette énergie cinétique est de nouveau

convertie en énergie mécanique restituée * laroue turbine)



Basiques des coupleurs hydro-dynamiques !""#-$$-$% +

+e principe de ,ttiner1 comment 2# marche?

drive 3ith constant speed

4river .electric motor0

(or'in

machine

Chaine cinématique # vitesse constante

Machine

menée

Machine menante .moteur électrique0



Basiques des coupleurs hydro-dynamiques !""#-$$-$% ,

Рабочая

машина

4

river .electric motor0

(or'in

machine

hydro-dynamic system

Pump5urbine

+e principe de ,ttiner1 comment 2# marche?

Machine

menée

6yst7me hydro-dynamique

Pompe

5urbine



http://slidepdf.com/reader/full/coupling-fundamentals-fr 7/39Basiques des coupleurs hydro-dynamiques !""#-$$-$%

Рабочая

машинаz<<zs’

4river .electric motor0

(or'in

machine

hydro-dynamic system

Pump5urbine

+e principe de ,ttiner1 comment 2# marche?6yst7me hydro-dynamique


Machine

menée

Pompe 5urbine


http://slidepdf.com/reader/full/coupling-fundamentals-fr 8/39Basiques des coupleurs hydro-dynamiques !""#-$$-$% #

Circuit de travail

8oue turbine8oue pompe

+e principe de la transmission de

puissance hydro-dynamique est

basé sur l9interaction entre une

pompe et une turbine:

4ans un coupleur; ce principe se

réalise au moyen de ) roues #

ailettes:<nsemble au sein d9une coque;

elles créent un circuit de travail

du =luide:

+a transmission de puissance

intervient sans usure car sanscontact mécanique:

+es seuls composants su!ets #

l9usure sont les roulements et les

!oints:

+9énerie mécanique du moteur

est convertie en énerie cinétique

portée par le =luide au sein de la

roue pompe:

4ans la roue turbine; cette

énerie cinétique est restituée

sous =orme d9énerie mécanique:


http://slidepdf.com/reader/full/coupling-fundamentals-fr 9/39Basiques des coupleurs hydro-dynamiques !""#-$$-$% .

circuit de travail

roue pomperoue turbine

Principe =ondamental


http://slidepdf.com/reader/full/coupling-fundamentals-fr 10/39Basiques des coupleurs hydro-dynamiques !""#-$$-$% $"

P > Pompe

5 > 5urbine

6 > 5ube écope

8emplissae constant 8emplissae variable

nimation

tube écope

4i==érents desins de coupleurs


http://slidepdf.com/reader/full/coupling-fundamentals-fr 11/39Basiques des coupleurs hydro-dynamiques !""#-$$-$% $$

+e principe du tube écope


http://slidepdf.com/reader/full/coupling-fundamentals-fr 12/39Basiques des coupleurs hydro-dynamiques !""#-$$-$% $!

4omaines opératoires1

@; @V 4omaine de démarrae

@@ 4omaine de controle

Courbes couple*vitesse

typiques1

$:Couple constant .eA1

convoyeur0

):Couple décroissant .eA1 pompe

alimentaire # pression variable0

:Couple parabolique .eA1 pompe

sans contre-pression;

ventilateur0

:Couple décroissant .eA1 pompealimentaire # pression =iAe0

@@@ 4omaine de surchare




Basiques des coupleurs hydro-dynamiques !""#-$$-$% $%

6min> .$ - n) *n$0 A $&& D Elissement minimum

n$ > vitesse d"entrée

n) > vitesse de sortie

+e domaine opératoire

est limité par 1

+a courbe

caractéristique de la

position $&&D d"écope

+a courbe

caractéristique de la

position &D d"écope

.couple min0




Basiques des coupleurs hydro-dynamiques !""#-$$-$% $&

4esin et =onctionnement

,onctionnement

'a puissance de la machine menante est transmise * l‘huile de travail

par l‘intermédiaire de la roue primaire /fonction0 pompe1)

'‘huile de travail est accélérée par la roue primaire et l‘énergiemécanique est convertie en énergie cinétique)

'a roue secondaire /fonction0 turbine1 absorde l‘énergie cinétique et la

restitue sous forme d‘énergie mécanique)

Cette énergie est transmise * la machine menée

+e mFme couple s"applique sur les roues primaires et

secondaires:



Basiques des coupleurs hydro-dynamiques !""#-$$-$% $+


Elissement

Afin que la puissance se transmette2 la vitesse de la roue primaire est

inférieure * celle de la roue secondaire)

Cette différence de vitesse est appelée glissement )

'a puissance dissipée par ce glissement réchauffe le fluide opératoire )

3l est donc nécessaire de refroidir le fluide)



Basiques des coupleurs hydro-dynamiques !""#-$$-$% $,


Controle de la vitesse

'a vitesse de la machine entrainée peut etre précisément controlée)

Pour cel*2 le remplissage en huile du coupleur est modifié pendant le

fonctionnement par le mouvement du tube écope0

4 5ube écope rentré aussi loin que possible dans le circuit de travail

/position "610 anneau d‘huile minimum2 vitesse minimum)

4 5ube écope sorti autant aussi loin que possible du circuit de travail

/position $""610 anneau d‘huile maximum2 vitesse maximum



Basiques des coupleurs hydro-dynamiques !""#-$$-$% $


5ube écope

Positions du tube écope

% tube écope

& anneau d‘huile

+ 5ube écope en position "6

, 5ube écope en position $""6



Basiques des coupleurs hydro-dynamiques !""#-$$-$% $#

Position control

circuit

Components1

- Positioncontroller

- ctuator =or continuouscontrol

- Position=eedbac'

Machine

entrainéeMoteur

Controleur

scoop tube ad!ustment

Position

mesurée

set value

-)& m

actual scoop tube settin value

-)& m

@ntération d"un coupleur # vitesse variable

dans un circuit de controle

Composants du circuit

de controle de position0

- Controleur

- Actionneur

- Capteur de position

/feedbac71

- Consigne &-!" mA

Consine

-)& m

Position mesurée -)& m

.=eedbac'0Consine

-)& m

!ustement du tube écope



Basiques des coupleurs hydro-dynamiques !""#-$$-$% $.

Controleur

de position

position mesuréeconsigne de position

vitesse mesuréeControleur

de vitesse

position

mesurée

roue polaire et

systeme de mesure

Convertisseur

de sinal

indicateur

de vitesse

vitesse de consigne &-!" mA

8itesse mesurée

@ntération d"un coupleur # vitesse variable

dans un circuit de controle

Composants du circuit

de controle de process0 Moteur Machine

entrainée

- controleur de

position

- controleur de

vitesse



pplications

Centrales de production d‘électricité

3ndustrie pétrochimique

3ndustrie chimique



Basiques des coupleurs hydro-dynamiques !""#-$$-$% !$

pplications

Pétrole et aG

- pompes de pétrole

brut

- pompes d‘in9ection

- compresseurs



Basiques des coupleurs hydro-dynamiques !""#-$$-$% !!

pplications@ndustrie chimique

- Compresseurs

- Pompes

- Centrifugeuses

- 8entilateurs



Basiques des coupleurs hydro-dynamiques !""#-$$-$% !%

pplications@ndustrie métallurique

- Compresseurs

- 8entilateurs

- Pompes



Basiques des coupleurs hydro-dynamiques !""#-$$-$% !&

pplicationsConvoyae et transport

de matériauA

- Convoyeurs

- Pompes de pipe-line

- Compresseurs de pipe-

line

- 8entilateurs



Basiques des coupleurs hydro-dynamiques !""#-$$-$% !+

pplications



Basiques des coupleurs hydro-dynamiques !""#-$$-$% !,

Convoyeurs

pplications



Basiques des coupleurs hydro-dynamiques !""#-$$-$% !

Broyeurs

pplications



Basiques des coupleurs hydro-dynamiques !""#-$$-$% !#

Ventilateurs

pplications



Basiques des coupleurs hydro-dynamiques !""#-$$-$% !.

Pompes

pplications



vantaes



Basiques des coupleurs hydro-dynamiques !""#-$$-$% %$

vantaes des coupleurs # vitesse variable Disponibilité 5emps de réaction

et de démarrage

rapide

Controle de vitesse

précis

:conomies

d(énergie

;sure des pompes

et des valves réduites



Basiques des coupleurs hydro-dynamiques !""#-$$-$% %!

flexibilité dans le

fonctionnement de la

chaudi<re

design robuste et

compact

démarrage du moteur

* vide

douceur dans

l(accélération de fortes

inerties

absorption des

chocs et vibrations

vantaes des coupleurs # vitesse variable



Basiques des coupleurs hydro-dynamiques !""#-$$-$% %%

durabilité

importante

maintenance réduite maintenance aisée

par l‘utilisateur final

vantaes des coupleurs # vitesse variable



Basiques des coupleurs hydro-dynamiques !""#-$$-$% %&

4issipation d"énerie par lissement dans le circuit de travail

PvmaA # &;HH pour un couple parabolique

:nergie dissipée pour une machine * loi parabolique



Basiques des coupleurs hydro-dynamiques !""#-$$-$% %+



Basiques des coupleurs hydro-dynamiques !""#-$$-$% %,

C"est la machine entrainée qui donne le couple sur l"arbre de

sortieII

Motor

Pump

P$;M$;n$;ω$ P);M);n);ω)Pv

4émonstration

valable pour

machines # couple

parabolique

uniquementI

Pv

P>Puissance J'(K; M>Couple JLmK; n>Vitesse J$*minK; ω>vitesse anulaire J$*sK



Basiques des coupleurs hydro-dynamiques !""#-$$-$% %

P$ > M$ n$ *&

P$ > M$ ω$

P) > M) n) *&

P) > M) ω)

M$ > M) > M

Pv > P$ N P) > M$ ω$ N M) ω)

Pv > M .ω$ N ω)0

Pv

M)> ' ω)

O) > M

Pv > ' ω)

O) .ω$ N ω)0 > '

ω$ ω)O) N '

ω)O

Pv > '

ω$ ) ω) N '

ω)O) PvmaA

> &

' ω$ )

ω) > ' ω)

O)

) ω$ >

ω)

ω) > )* ω$

+es pertes par lissement sont maAimales pour HHD

de vitesse .approA: &D de tube écope0

4émonstration

valable pour

machines # couple

parabolique

uniquementI



+es pertes par lissement sont maAimales pour HHD de vitesse

.approA: &D de tube écope0 pour une machine # couple parabolique



Documents

Coupling Fundamentals FR