Co to jest akumulator hydrauliczny
Akumulatory kojarzą się każdemu z urządzeniami, które gromadzą energię elektryczną. Okazuje się jednak, że istnieją akumulatory, które gromadzą energię hydrauliczną.
Akumulator hydrauliczny jest to zbiornik sprężonego gazu, najczęściej azotu. Gaz ten jest odseparowany od medium roboczego (oleju hydraulicznego), zależnie od budowy, za pomocą przepony, pęcherza lub uszczelek tłoka.
Rodzaje akumulatorów
Istnieje kilka rodzajów akumulatorów, takich jak m.in. akumulatory tłokowe, membranowe, pęcherzowe oraz tłumiki drgań.
Akumulator może być wykorzystywany w instalacjach hydraulicznych w różnych celach, jednakże my omówimy tylko kilka najważniejszych.
Podłączenie akumulatora do układu
Zacznijmy od tego, że pompa hydrauliczna, dostarczając medium do układu, nie robi tego liniowo, lecz najczęściej podaje kilka porcji oleju na jeden obrót wału napędowego. Olej jest medium słabo ściśliwym, dlatego powstają w układzie drgania, których nie powinno tam być. Drgania te są częściowo pochłaniane przez przewody hydrauliczne, ale najczęściej to nie wystarcza i konieczne jest ich prawie całkowite wyeliminowanie.
Aby to zrobić, należy wpiąć w układ akumulator hydrauliczny w okolicach wylotu pompy. Gaz zgromadzony w akumulatorze jest na tyle ściśliwy, że tłumi on pulsacje, a tym samym niweluje drgania, co przyczynia się do wydłużenia trwałości całej instalacji.
Zastosowanie akumulatorów
Oprócz niwelacji drgań, akumulatory hydrauliczne znajdują zastosowanie w awaryjnym zasilaniu układu w energię. Może to być dwojako rozumiane.
Jedno z wykorzystań akumulatora to dokończenie procesu technologicznego w przypadku awarii zasilania w energię elektryczną. Jest to konieczne, kiedy przerwanie procesu skutkowałoby dużymi stratami finansowymi dla firmy lub mogłoby wywołać uszczerbek na zdrowiu pracowników. Akumulator w takim przypadku dobiera się tak, by móc wykonać cały proces technologiczny na danym stanowisku, a dodatkowo mieć jeszcze na wszelki wypadek zapas energii.
Drugie to wykorzystanie akumulatorów jako głównego źródła energii, ale tylko w instalacjach alarmowych, takich jak np. klapy dymowe w budynkach administracji. Akumulator jest wykorzystywany tam tylko w sytuacjach nagłych.
Akumulatory hydrauliczne można także stosować wtedy, kiedy chcemy zaoszczędzić na pompie. Wiele instalacji nie wymaga ciągłego przepływu dużej ilości medium. Dlatego tam, gdzie nie jest to potrzebne stosuje się akumulatory o odpowiedniej pojemności. Pozwala to na zastosowanie pompy o mniejszej wydajności, gdyż w chwili dużego zapotrzebowania na medium robocze, brakująca objętość zostanie uzupełniona z akumulatora. W czasie, gdy nie trzeba dużego przepływu, akumulator magazynuje energię cieczy.
Czasami zdarza się, że siłownik musi zatrzymać się w danym położeniu, lecz jednocześnie wywierać nacisk na element obrabiany. Z biegiem czasu w układzie pojawią się przecieki, które nie będą wpływały korzystnie na utrzymanie stałego ciśnienia na elemencie wykonawczym (siłowniku). Aby uniknąć spadku ciśnienia powinno wpiąć akumulator w pobliżu miejsca ewentualnych przecieków. Akumulator uzupełni spadki olejem pod odpowiednim ciśnieniem zgromadzonym podczas normalnej pracy układu.
Układ bezpieczeństwa z zastosowaniem akumulatora
Jak wiemy, układy hydrauliczne mają nie tylko zastosowanie na halach produkcyjnych, na których panuje stała temperatura. Niektóre instalacje wymagają np. wysunięcia siłownika na początku dnia pracy i schowaniu się go dopiero na koniec zmiany. Aby nie było konieczne ciągłe podawanie medium do elementu wykonawczego, stosuje się zamki hydrauliczne (zawory, które odcinają dopływ medium roboczego). Olej hydrauliczny pod wpływem wzrostu temperatury zwiększa swoją objętość. Kiedy siłownik odcięty jest od reszty układu za pomocą zamka hydraulicznego, taki wzrost objętości mógłby uszkodzić uszczelnienia siłownika, a w najgorszym przypadku mógłby doprowadzić do narażenia pracowników zakładu na uszczerbek na zdrowiu, na skutek rozerwania przewodów hydraulicznych. Aby temu zapobiec, należy wpiąć akumulator pomiędzy zamek, a wejście siłownika. Gdy olej będzie zwiększać swoją objętość, akumulator pochłonie jego część, co zapobiegnie uszkodzeniom instalacji.
Jak widać, akumulatory hydrauliczne w instalacjach są bardzo potrzebne, zarówno ze względów finansowych (oszczędności przy zakupie pompy), ale również ze względów bezpieczeństwa (zabezpieczanie przed rozerwaniem przewodów) oraz konserwacji (usunięcie pulsacji).
Jeśli macie jakieś pytania do artykułu, to zapraszamy do komentarzy. Tam z pewnością udzielimy Wam odpowiedzi na nurtujące Was pytania.
Zapraszamy również do innych naszych artykułów.
Autor:
Marek Beer
#mechatronika #dla #wszystkich #mechatronikadlawszystkich #hydraulika #akumulatory #pojemność #zastosowanie #bhp #bezpieczeństwo #zakład #przemysł #budownictwo #pojazdy #auta #hale #produkcja
