Хидравлични акумулатори, видове хидравлични акумулатори пружинни, товарни, хидропневматични акумулатори
Хидравличен акумулатор - съд, предназначен да акумулира обем течност под налягане и да го прехвърли към хидравличната система.
Хидравличният акумулатор ви позволява да натрупвате хидравлична енергия и, ако е необходимо, да я дадете на системата.
Функции на хидроакумулатора
Основните функции на хидравличните акумулатори са:
- Натрупване на хидравлична енергия
- Натрупване на работна течност
- Амортизиране на механични и хидравлични удари
- Намаляване на пулсациите
- Компенсация на теча
- Компенсация за разширение на течността
- Поддържане на налягането в системата
Принципът на работа на акумулатора
Основната задача на хидравличния акумулатор е да съхранява енергията на течност, което означава, че той трябва да съдържа определен обем течност и да съдържа някакъв механизъм за съхранение на енергия. Помислете за няколко възможни варианта за съхранение на енергия: товар, повдигнат на височина, има потенциална енергия, точно като компресирана пружина или компресиран газ. Тези механизми се използват за съхраняване на енергия.
Течността, влизаща в кухината на акумулатора, предава енергия на акумулаторното устройство - повдига товара, компресира пружината или газа. Когато е необходимо, съхранената енергия се използва за подаване на течност под налягане от акумулатора към системата.
Видове акумулатори
Има няколко вида акумулатори:
- товари
- пролет
- хидропневматичен
- балон
- мембрана
- бутало
Устройството на товарния хидравличен акумулатор
В карго акумулаторите течността е подложена на натоварване, причинено от гравитацията. При зареждане на такиваакумулатор, течността влиза под буталото 1, на което е монтиран товарът 2, когато течността влезе, буталото се издига заедно с товара. При разреждане товарът притиска буталото, което предава енергията на течността 3 под налягане, изтичаща от акумулатора.
Изчисляване на налягането в товарния акумулатор
В товарен хидравличен акумулатор налягането на течността е право пропорционално на масата на натискащото натоварване и обратно пропорционално на площта на буталото.
Налягането ще бъде постоянно независимо от обема на оставащата течност, тъй като се определя само от масата на товара и площта на буталото.
Пружинно акумулаторно устройство
При зареждане на пружинен хидравличен акумулатор, вместо да повдига товара, бутало 1 компресира пружина 2. При разтоварване пружината, разширяваща се, прехвърля натрупаната енергия, действаща върху буталото, което от своя страна притиска течността 3.
Изчисляване на налягането в пружинен хидравличен акумулатор
В пружинния хидравличен акумулатор налягането на течността зависи от твърдостта и големината на изместването на пружината.
Налягането в акумулатора ще намалее с намаляване на обема на течността в акумулатора, тъй като силата на пружината зависи от степента на компресия.
Хидропневматични акумулатори
Най-широко приложение в техниката намират хидропневматичните акумулатори, при които механичната пружина е заменена със затворен обем газ.
Има хидропневматични акумулатори със и без сепаратор.
Рядко се използват хидропневматични акумулатори без сепаратор, т.к. при високи налягания натрупващият се газ ще насити работния флуид, което е нежелателно в хидравликата. Като разделителни елементи се използват бутала, цилиндри и мембрани.Нека се запознаем с дизайна на най-често срещаните пневмохидравлични акумулатори.
Балонен пневмохидроакумулатор
В акумулаторите от този тип газът е в цилиндър 1, който се намира в корпус 2. Клапанът за зареждане 3 е предназначен да запълни хидропневматичния акумулатор с газ.Вентил 4 ограничава разширението на цилиндъра при липса на течност под налягане в кухината. Работната течност се подава през канал 5.
Батериите с балон се препоръчва да се монтират вертикално, въпреки че в някои случаи е допустимо и хоризонтално разположение.
Мембранен хидропневматичен акумулатор
Като сепаратор на медиите в акумулатора може да се използва еластична мембрана.
Основните елементи на мембранния хидравличен акумулатор са тялото 1, мембраната 2, зареждащият клапан 3, каналът за подаване на течност 4.
Бутален акумулатор
В буталния хидравличен акумулатор, от една страна, налягането на сгъстения газ действа върху буталото, от друга страна, налягането на течността.
Буталния акумулатор се състои от корпус 1, в който е разположено буталото 2 с уплътнения 3, които осигуряват херметично разделяне на газ и течност. Хидропневматичният акумулатор се зарежда с газ през клапана за пълнене 4, течността се подава през канал 5.
Схемата за изчисляване на бутален акумулатор е показана на следващата фигура.
Налягането на течността в акумулатора ще зависи от обема, напълнен с течност, и зависимостта ще бъде нелинейна, което се обяснява с процеса на компресия на газа.