Гидроаккумуляторы их типы и функции
Одной из основных задач гидроаккумуляторов является накопление (аккумулирование) определенного объема рабочей жидкости, находящейся под давлением.
Поскольку жидкость находится под давлением, с аккумуляторами обращаются как с напорными резервуарами, и они должны быть рассчитаны на использование в условиях максимального рабочего избыточного давления, с учетом типовых условий приемки страны, где они будут эксплуатироваться. Для выравнивания разности давлений и повышения эффективности работы гидроаккумулятора рабочая жидкость, находящаяся в нем, подвергается воздействию сжатого газа или нагружается с помощью весовой нагрузки или пружины (Рис. 9.1).
В гидроаккумуляторе весовое или пружинное усилие или сила сжатого газа определяют величину гидравлического давления, поскольку все силы находятся в равновесии.
Весовая или пружинная нагрузки применяются только для специальных случаев в промышленности и распространены незначительно. Нагружаемые газом гидроаккумуляторы без разделительного элемента также используются крайне редко, поскольку газ растворяется в жидкости.
По конструктивному исполнению разделителя различают баллонные, поршневые и мембранные гидроаккумуляторы.
Гидропневматические аккумуляторы должны выполнять в составе гидропривода различные задачи, к которым среди прочих относятся: - накопление энергии - накопление запасов жидкости - аварийное управление - компенсация сил - демпфирование механических импульсов - демпфирование гидравлических ударов - исключение пульсации потока в сливной линии - демпфирование вибраций и ударов - демпфирование пульсаций - подпружинивание движущихся механизмов - воспроизводство тормозной энергии - поддержание фиксированного значения давления - компенсация расходного объема (расширительный сосуд - резервуар).
Накопление энергии
Показанная на рис. 9.2 циклограмма потребления мощности установки для литья пластмасс под давлением свидетельствует, что при большой скорости вспрыска в рабочий инструмент максимальная мощность требуется только на очень короткое время, однако для таких пиков требуется соответствующая мощность насоса.
За счет применения гидропневматических аккумуляторов мощность насоса может быть существенно понижена. Для этого необходимо, чтобы подача насоса за время цикла лишь несколько превышала суммарное потребление рабочей жидкости. Таким образом, при медленных перемещениях рабочая жидкость заполняет гидроаккумулятор, а в моменты ускоренных движений разница между потребляемым расходом и подачей насоса восполняется за счет гидроаккумулятора.
В качестве отличительных особенностей необходимо отметить: - применение небольших насосов - небольшая установленная мощность - небольшое тепловыделение - простое обслуживание и установка. Кроме того, необходимо упомянуть демпфирование пульсаций и гидроударов, которое продлевает срок эксплуатации гидропривода.
За счет применения гидропневматических аккумуляторов достигается эффект экономии энергии. Для гидроприводов с большим кратковременным потреблением рабочей жидкости или небольшим временем цикла с точки зрения экономики возможно решение только с применением гидропневматических аккумуляторов.