Wiki ТНТУ - Внесок користувача [uk]

Файл:Мембранный гидроаккумулятор.jpg

2010-12-21T20:38:27Z

Tanita1306: завантажив нову версію «Файл:Мембранный гидроаккумулятор.jpg»

Гідроакумулятор

2010-12-21T20:30:01Z

Tanita1306: /* Сучасні виробники гідроакумуляторів */

== Гідроакумулятор ==
'''Гідравлічним акумулятором''' називається пристосування для накопичення (акумулювання) в працюючій гідросистемі енергії стиснутої рідини з наступним поверненням її (при певних режимах роботи) в гідросистему. Оскільки рідина знаходиться під тиском, з акумуляторами поводяться як з напірними резервуарами, і вони повинні бути розраховані на використання в умовах максимального робочого надлишкового тиску, з урахуванням типових умов приймання країни, де вони експлуатуватимуться.

== Типи гідроакумуляторів ==

[[Файл:Типи гідроакумуляторів.jpg|380px|thumb|right|Типи гідроакумуляторів]]

:* За способом накопичення енергії гідроакумулятори поділяються на два типи:
# гідроакумулятори з механічним накопичувачем;
# гідроакумулятори з пневматичним накопичувачем.
:* Гідроакумулятори з механічним накопичувачем розділяють на:
# вантажний гідроакумулятор;
# пружинний гудроакумулятор.
:* Гідроакумулятори з пневматичним накопичувачем поділяються на:
# балонний;
# поршневий;
# мембранний.

== Вантажний акумулятор ==

Вантажний акумулятор являє собою вертикально встановлений плунжерний циліндр, плунжер якого зв'язаний з масивним вантажем, що створює направлену вниз масову силу G. При зарядці акумулятора плунжер з вантажем силою тиску робочої рідини підіймається на деякий рівень і виконана рідиною робота по підйому перетворюється в потенційну енергію піднятої маси. Якщо в гідросистемі з таким акумулятором виникає потреба в короткочасному і значному збільшенні витрати робочої рідини, акумулятор розряджається: під дією масової сили вантажу і з циліндра витісняється в гідросистему об'єм робочої рідини при стабільному тискові.

== Пружинний акумулятор ==

В пружинному гідроакумуляторі робоча рідина підведена в поршневу камеру циліндра, поршень якого навантажений зусиллям попередньо стиснутої пружини. Під дією тиску рідини поршень додатково деформує пружину. Кожному його положенню відновідає певний рівень тиску робочої рідини. Зарядка і розрядка такого акумулятора можлива тільки при змінах тиску і гідросистемі. При збільшенні тиску зростає об'єм поршневої камери і вона наповнюється додатковою кількістю рідини, яка буде повернена назад в гідросистему при зниженні тиску до попереднього рівня.

== Гідропневматичний акумулятор (газовий) ==
Пневмогідравлічні акумулятори по принципу дії аналогічні пружинним, тільки роль пружини у них виконує газ. Рідина і газове середовище можуть бути розділені поршнем чи діафрагмою або мати безпосередній контакт. В останньому випадку конструкція акумулятора найбільш проста і технологічна, але при його роботі має місце швидке зниження акумулюючої здатності через втрати газу, який виноситься рідиною, розчиняючись в ній. Це також може викликати появу в гідросистемі газових пробок, які призводять до нарівномірності руху гідродвигунів, вібрацій при їх роботі, тощо. Названі недоліки усунені в конструкціях з розділювачами.Зважаючи на низку недоліків гідроакумулятори з механічним накопиченням енергії не отримали широкого розповсюдження і мають обмежене застосування.

При малій зміні тиску в рідинної порожнини гідроакумулятора газ стискається незначно. У цьому випадку для підтримки тиску у вузькому діапазоні змінюваний обсяг гідроакумулятора може виявитися недостатнім для робочого процесу. . Для того, щоб зміна обсягу в меншій мірі впливало на зміну тиску, газову порожнину гідроакумулятора збільшують за допомогою підключення до неї додаткового ресивера. У цьому випадку обсяг газової порожнини складається з обсягу ресивера і змінного об'єму гідроакумулятора. Економічно доцільно застосовувати гідроакумулятори в системах з епізодичними піками споживаної витрати, які значно перевищують середні витрати рідини в гідросистемі. Встановлена потужність гідроприводу при цьому може бути зменшена в півтора-два рази, а споживання енергії такою системою можна знизити більш, ніж на 50%. Різні за конструкції (поршневі, балонні, мембранні, сильфонні) і призначенням пневмогідроаккумулятори дозволяють отримати рішення для багатьох завдань, таких як:
# Акумулювання гідравлічної енергії;
# Живлення системи в позаштатних і аварійних ситуаціях;
# Урівноваження сил і навантажень;
# Компенсація витоків;
# Компенсація обсягів робочої рідини;
# Демпфування пульсації поршневих насосів;
# Демпфування пульсацій в напірних і всмоктуючих магістралях;
# Демпфування пульсації при роботі паливних насосів високого тиску дизельних двигунів; д
# Гасіння гідроударів;
# Амортизаційна підвіска мобільної техніки та ін.

== Переваги і недоліки ==

Кожному типу гідроакумуляторів властиві свої переваги і недоліки.

{| border=1 bgcolor=#66FFFF

|-
! Тип гідроакумулятора
! Переваги
! Недоліки
|-
| Вантажний гідроакумулятор
|
*постійний тиск гідроакумулятора
*простота конструкції
*великий робочий об'єм
*низька вартість
|
*низька енергоємність
*висока інерційність
*громіздкість конструкції
*низький тиск
|-
| Пружинний
гідроакумулятор
|
*відносна простота конструкції
*невисока вартість
|
*тиск залежить від характеристики і лінійної деформації пружини
*невеликий робочий об'єм
*інерційність
|-
| Гідропневматичний акумулятор
|
*висока енергоємність при малих розмірах
*різні виконання по конструкції і призначенню
|
*тиск акумулятора змінюється в залежності із політропним процесом стиску і розширення газу
|}

== Мембранний акумулятор ==

[[Файл:Мембранный_гидроаккумулятор.jpg|220px|thumb|right|Мембранний гідроакумулятор]]

Мембранний гідроакумулятор служить для накопичення гідравлічної рідини з наступною її віддачею в потрібний момент часу. Також, їх широко застосовують для демпфування (згладжування) пульсацій і ударів рідини в системі. Як у поршневих і балонних гідроакумулятора, цей процес відбувається за рахунок стисливого газу. У вигляді роздільника середовищ застосовується каучукова мембрана, яка закріплена на внутрішній стінці корпусу і деформується в процесі стиснення і розширення азоту. У верхній частині гідроакумулятора встановлений газовий клапан, що перешкоджає виходу азоту з газової порожнини. При відсутності тиску в рідинної порожнини, мембрана повністю притискається до вихідного отвору. Щоб внутрішні краї цього отвору не пошкоджували каучук, в мембрані в цьому місці зроблено металеву щільність (тарілчастий клапан). В якості газу у верхній порожнині найчастіше застосовують азот і в жодному разі - повітря або кисень. Це обумовлено тим, що знаходяться під тиском повітря і кисень - вибухонебезпечні.

Мембранні гідроакумулятори (або пневмогідроаккумулятори) бувають перезаряджаються, розбірні і запаяні (даний вид заряджає азотом сам виробник при виготовленні). Крім того, акумулятори можуть бути виготовлені з різних матеріалів - як корпус, так і самі мембрани. Застосування тих чи інших матеріалів зумовлене різними умовами експлуатації (температура, робоче середовище і т.д.). Завдяки своїм компактним розмірам дані акумулятори широко застосовуються в мобільну техніку. Як і вся подібна продукція, мембранний гідроакумулятор потребує сертифікатах тієї країни, в якій експлуатується.

== Балонний гідроакумулятор ==

[[Файл:Ballonniy_pnevmogidroaccumulator.png|220px|thumb|right|Балонний гідроакумулятор]]

Балонний гідроакумулятор отримав свою назву завдяки формі роздільника, що відокремлює газ (азот) від рідини: на вигляд він нагадує гумовий балон або витягнуту грушу, що знаходиться в такій же за формою металевої ємності. З одного боку акумулятора гумова груша заправляється азотом, а з іншого боку він приєднується до робочої порожнини, з якої надходить рідина (в промисловості використовується мінеральне та синтетичне масло). У цей час балон з газом стискається, поступаючись об'єм рідини. Коли тиск у системі падає - газ в балоні розширюється, витісняючи масло назад у систему, тим самим заповнюючи брак рідини. Далі насос знову заправляє акумулятор маслом під тиском, змушуючи балон стискатися. Завдяки своїм конструктивним особливостям, балонний гідроакумулятор не так інертний, як поршневий. У порівнянні з мембранними гідроакумулятора, відрізняється великими розмірами.
Функції:

* Харчування гідравлічної системи в аварійних ситуаціях;
* Акумулювання енергії;
* Урівноваження сил;
* Компенсація витоків рідини;
* Підвіска транспортного засобу;
* Гасіння гідроударів і пульсацій;
* Підтримання необхідного тиску в системі при вимкненому насосі.

== Поршневий гідроакумулятор ==

[[Файл:Поршень.jpg|320px|thumb|right|Поршневий гідроакумулятор]]

Поршневі акумулятори містять рідинну та газову камери і поршень, як газонепроникний роздільчий елемент. Газова камера заздалегідь заповнена азотом.
Оскільки рідинна камера сполучена з гідросистемою, при підвищенні тиску акумулятор заповнюється робочою рідиною, а газ стискається. При пониженні тиску стиснений газ розширюється і витісняє накопичену робочу рідину у гідросистему. Поршневий акумулятор може працювати у будь-якому положенні, проте вертикальне розташування (газова порожнина зверху) є переважним, оскільки дозволяє виключити можливість осадження наявних у рідині часток забруднень на поршні та їх попадання в ущільнення.
Конструкція поршневого акумулятора показана на рис.7.26. Основні елементи: гільза (7), поршень (2) із системою ущільнень та кришки (3 і 4) з маслопідвідним отвором (5) і зарядним вентилем (6). Гільза виконує дві функції. По-перше, вона сприймає внутрішній тиск і, по-друге, служить як направляюча для поршня, що є роздільником між газовою та рідинною камерами.
Внутрішня поверхня гільзи (дзеркало) оброблена з найвищою точністю і якістю. Спеціальна система ущільнень забезпечує мінімальне тертя у спряженні поршня з гільзою. Таким чином, між газом і рідиною досягається рівень перепаду тиску не більше 1 бара.У поршневих акумуляторах можливий контроль положення поршня. Для цього передбачається шток, що виходить назовні, з кулачком, що діє на кінцевий вимикач. З'являється можливість відстежувати положення поршня у будь-якому місці ходу. Зазвичай за допомогою подібної системи здійснюється управління включенням або виключенням насоса.

== Використання гідроакумуляторів в побуті та промисловості ==

Найбільшого поширення в побуті та промисловості знайшли пневмогідроаккумулятори (гідробак експанзомат ). Вони представляють собою металеву ємність з гумовою мембраною / грушею всередині, що служить для підтримки тиску води в системі водопостачання / опалення. У більшості випадків гідроакумулятори використовуються для систем автономного забезпечення водою заміських будинків, котеджних селищ, невеликих підприємств.

== Вибір гідроакумулятора ==

Вибір гідроакумулятора залежить від обсягу споживання води. Чим більше споживання води, тим більше повинен бути обсяг гідроакумулятора. А тиск в баку має бути приблизно дорівнює або трохи менше тиску води у водопроводі в місці підключення бака. У випадку якщо в будинку немає великого споживання води (немає ванни) і кількість людей не більше 4, можна обмежитися гідроакумулятором об'ємом 25-35л. В інших випадках потрібно встановлювати бак об'ємом не менше 50л. Найважливіший критерій при підборі обсягу бака - кількість включень-виключень насоса. Зазвичай воно регламентується заводом-виробником електродвигуна.
В даній таблиці наведено максимальні допустимі кількості часових включень для електродвигунів. Для свердловинного насоса зазвичай рекомендують не більше 20 включень / год, а краще 10-15 включень / год.
Потужність двигуна насоса, кВт 0,5-1,5 2-4 5-7,5 9,2-12,5 15-22
Максимальна кількість включень / год 50 40 30 20 15

<math>Vt = 16.5 \ {Qmax\over a} \times \frac{Pmin\ \times Pmax}{Pmax-Pmin}\times\frac{1}{P} </math>

*Vt - обсяг гідроакумулятора в літрах.
*Q max - середня продуктивність насоса, рівна максимальній витраті води (у літрах / хв).
*а - максимально допустиму кількість запусків насоса на годину (значення, що рекомендується виробником насоса).
*P max - максимальне абсолютний тиск, на яке налаштоване реле тиску, рівне відносного тиску 1атм.
*P min - мінімальне абсолютний тиск, на яке налаштоване реле тиску, рівне відносного тиску 1атм, яке не повинно бути нижче, ніж (висота будівлі в метрах) / 10 1атм
*<math> \frac{1}{P}</math> - абсолютний тиск газу в гидроаккумуляторе, який ніколи не повинен перевищувати P min.
Для оптимальної роботи гідроакумулятора необхідно, щоб P rec \frac{1}{P}\times</math> 0.5 бар = P min .

==Сучасні виробники гідроакумуляторів==

{| border=1 bgcolor=#66FFFF

!Країна
!Виробник
!Опис
|-
!Австралія
|Olaer Fawcett Christie
|мембранні, поршневі, балонні акумулятори
|-
!Великобританія
|Lee Products Ltd.
|
|-
!rowspan=3|Німечина
|Bosch Rexroth
|гідроакумулятори всіх типів
|-
|Hydac
|гідроакумулятори всіх типів
|-
|ORSTA-Hydraulik AG
|
|-
!rowspan=2|Франція
|Eaton Corporation
|гідроакумулятори високого тиску
|-
|Intertechnique
|
|-
!Італія
|Zilmet
VAREM S.r.l.
|мембранні
|-
|}

== Література ==
* Гiдроприводи та гiдропневмоавтоматика: Пiдручник /В.О.Федорець, М.Н.Педченко, В.Б.Струтинський та iн. За ред. В.О.Федорця. — К:Вища школа,— 1995.- 463 с.
* Гидравлика, гидромашины и гидроприводы: Учебник для машиностроительных вузов/ Т.М. Башта, С.С. Руднев, Б.Б. Некрасов и др. — 2-е изд., перераб. — М.: Машиностроение, 1982.

== Посилання ==

:http://ru.wikipedia.org/w/index.php?title=%D0%93%D0%B8%D0%B4%D1%80%D0%BE%D0%B0%D0%BA%D0%BA%D1%83%D0%BC%D1%83%D0%BB%D1%8F%D1%82%D0%BE%D1%80&stable=0#.D0.A1.D0.BE.D0.B2.D1.80.D0.B5.D0.BC.D0.B5.D0.BD.D0.BD.D1.8B.D0.B5_.D0.BF.D1.80.D0.BE.D0.B8.D0.B7.D0.B2.D0.BE.D0.B4.D0.B8.D1.82.D0.B5.D0.BB.D0.B8_.D0.B3.D0.B8.D0.B4.D1.80.D0.BE.D0.B0.D0.BA.D0.BA.D1.83.D0.BC.D1.83.D0.BB.D1.8F.D1.82.D0.BE.D1.80.D0.BE.D0.B2
:http://www.hydac.com.ru/article-hydroaccumulators.html
:http://www.vod-stih.com/gidrobak.shtml

[[Категорія:Елементи і системи гідропневмоавтоматики(дисципліна)]]

Гідроакумулятор

2010-12-21T20:29:48Z

Tanita1306: /* Переваги і недоліки */

== Гідроакумулятор ==
'''Гідравлічним акумулятором''' називається пристосування для накопичення (акумулювання) в працюючій гідросистемі енергії стиснутої рідини з наступним поверненням її (при певних режимах роботи) в гідросистему. Оскільки рідина знаходиться під тиском, з акумуляторами поводяться як з напірними резервуарами, і вони повинні бути розраховані на використання в умовах максимального робочого надлишкового тиску, з урахуванням типових умов приймання країни, де вони експлуатуватимуться.

== Типи гідроакумуляторів ==

[[Файл:Типи гідроакумуляторів.jpg|380px|thumb|right|Типи гідроакумуляторів]]

:* За способом накопичення енергії гідроакумулятори поділяються на два типи:
# гідроакумулятори з механічним накопичувачем;
# гідроакумулятори з пневматичним накопичувачем.
:* Гідроакумулятори з механічним накопичувачем розділяють на:
# вантажний гідроакумулятор;
# пружинний гудроакумулятор.
:* Гідроакумулятори з пневматичним накопичувачем поділяються на:
# балонний;
# поршневий;
# мембранний.

== Вантажний акумулятор ==

Вантажний акумулятор являє собою вертикально встановлений плунжерний циліндр, плунжер якого зв'язаний з масивним вантажем, що створює направлену вниз масову силу G. При зарядці акумулятора плунжер з вантажем силою тиску робочої рідини підіймається на деякий рівень і виконана рідиною робота по підйому перетворюється в потенційну енергію піднятої маси. Якщо в гідросистемі з таким акумулятором виникає потреба в короткочасному і значному збільшенні витрати робочої рідини, акумулятор розряджається: під дією масової сили вантажу і з циліндра витісняється в гідросистему об'єм робочої рідини при стабільному тискові.

== Пружинний акумулятор ==

В пружинному гідроакумуляторі робоча рідина підведена в поршневу камеру циліндра, поршень якого навантажений зусиллям попередньо стиснутої пружини. Під дією тиску рідини поршень додатково деформує пружину. Кожному його положенню відновідає певний рівень тиску робочої рідини. Зарядка і розрядка такого акумулятора можлива тільки при змінах тиску і гідросистемі. При збільшенні тиску зростає об'єм поршневої камери і вона наповнюється додатковою кількістю рідини, яка буде повернена назад в гідросистему при зниженні тиску до попереднього рівня.

== Гідропневматичний акумулятор (газовий) ==
Пневмогідравлічні акумулятори по принципу дії аналогічні пружинним, тільки роль пружини у них виконує газ. Рідина і газове середовище можуть бути розділені поршнем чи діафрагмою або мати безпосередній контакт. В останньому випадку конструкція акумулятора найбільш проста і технологічна, але при його роботі має місце швидке зниження акумулюючої здатності через втрати газу, який виноситься рідиною, розчиняючись в ній. Це також може викликати появу в гідросистемі газових пробок, які призводять до нарівномірності руху гідродвигунів, вібрацій при їх роботі, тощо. Названі недоліки усунені в конструкціях з розділювачами.Зважаючи на низку недоліків гідроакумулятори з механічним накопиченням енергії не отримали широкого розповсюдження і мають обмежене застосування.

При малій зміні тиску в рідинної порожнини гідроакумулятора газ стискається незначно. У цьому випадку для підтримки тиску у вузькому діапазоні змінюваний обсяг гідроакумулятора може виявитися недостатнім для робочого процесу. . Для того, щоб зміна обсягу в меншій мірі впливало на зміну тиску, газову порожнину гідроакумулятора збільшують за допомогою підключення до неї додаткового ресивера. У цьому випадку обсяг газової порожнини складається з обсягу ресивера і змінного об'єму гідроакумулятора. Економічно доцільно застосовувати гідроакумулятори в системах з епізодичними піками споживаної витрати, які значно перевищують середні витрати рідини в гідросистемі. Встановлена потужність гідроприводу при цьому може бути зменшена в півтора-два рази, а споживання енергії такою системою можна знизити більш, ніж на 50%. Різні за конструкції (поршневі, балонні, мембранні, сильфонні) і призначенням пневмогідроаккумулятори дозволяють отримати рішення для багатьох завдань, таких як:
# Акумулювання гідравлічної енергії;
# Живлення системи в позаштатних і аварійних ситуаціях;
# Урівноваження сил і навантажень;
# Компенсація витоків;
# Компенсація обсягів робочої рідини;
# Демпфування пульсації поршневих насосів;
# Демпфування пульсацій в напірних і всмоктуючих магістралях;
# Демпфування пульсації при роботі паливних насосів високого тиску дизельних двигунів; д
# Гасіння гідроударів;
# Амортизаційна підвіска мобільної техніки та ін.

== Переваги і недоліки ==

Кожному типу гідроакумуляторів властиві свої переваги і недоліки.

{| border=1 bgcolor=#66FFFF

|-
! Тип гідроакумулятора
! Переваги
! Недоліки
|-
| Вантажний гідроакумулятор
|
*постійний тиск гідроакумулятора
*простота конструкції
*великий робочий об'єм
*низька вартість
|
*низька енергоємність
*висока інерційність
*громіздкість конструкції
*низький тиск
|-
| Пружинний
гідроакумулятор
|
*відносна простота конструкції
*невисока вартість
|
*тиск залежить від характеристики і лінійної деформації пружини
*невеликий робочий об'єм
*інерційність
|-
| Гідропневматичний акумулятор
|
*висока енергоємність при малих розмірах
*різні виконання по конструкції і призначенню
|
*тиск акумулятора змінюється в залежності із політропним процесом стиску і розширення газу
|}

== Мембранний акумулятор ==

[[Файл:Мембранный_гидроаккумулятор.jpg|220px|thumb|right|Мембранний гідроакумулятор]]

Мембранний гідроакумулятор служить для накопичення гідравлічної рідини з наступною її віддачею в потрібний момент часу. Також, їх широко застосовують для демпфування (згладжування) пульсацій і ударів рідини в системі. Як у поршневих і балонних гідроакумулятора, цей процес відбувається за рахунок стисливого газу. У вигляді роздільника середовищ застосовується каучукова мембрана, яка закріплена на внутрішній стінці корпусу і деформується в процесі стиснення і розширення азоту. У верхній частині гідроакумулятора встановлений газовий клапан, що перешкоджає виходу азоту з газової порожнини. При відсутності тиску в рідинної порожнини, мембрана повністю притискається до вихідного отвору. Щоб внутрішні краї цього отвору не пошкоджували каучук, в мембрані в цьому місці зроблено металеву щільність (тарілчастий клапан). В якості газу у верхній порожнині найчастіше застосовують азот і в жодному разі - повітря або кисень. Це обумовлено тим, що знаходяться під тиском повітря і кисень - вибухонебезпечні.

Мембранні гідроакумулятори (або пневмогідроаккумулятори) бувають перезаряджаються, розбірні і запаяні (даний вид заряджає азотом сам виробник при виготовленні). Крім того, акумулятори можуть бути виготовлені з різних матеріалів - як корпус, так і самі мембрани. Застосування тих чи інших матеріалів зумовлене різними умовами експлуатації (температура, робоче середовище і т.д.). Завдяки своїм компактним розмірам дані акумулятори широко застосовуються в мобільну техніку. Як і вся подібна продукція, мембранний гідроакумулятор потребує сертифікатах тієї країни, в якій експлуатується.

== Балонний гідроакумулятор ==

[[Файл:Ballonniy_pnevmogidroaccumulator.png|220px|thumb|right|Балонний гідроакумулятор]]

Балонний гідроакумулятор отримав свою назву завдяки формі роздільника, що відокремлює газ (азот) від рідини: на вигляд він нагадує гумовий балон або витягнуту грушу, що знаходиться в такій же за формою металевої ємності. З одного боку акумулятора гумова груша заправляється азотом, а з іншого боку він приєднується до робочої порожнини, з якої надходить рідина (в промисловості використовується мінеральне та синтетичне масло). У цей час балон з газом стискається, поступаючись об'єм рідини. Коли тиск у системі падає - газ в балоні розширюється, витісняючи масло назад у систему, тим самим заповнюючи брак рідини. Далі насос знову заправляє акумулятор маслом під тиском, змушуючи балон стискатися. Завдяки своїм конструктивним особливостям, балонний гідроакумулятор не так інертний, як поршневий. У порівнянні з мембранними гідроакумулятора, відрізняється великими розмірами.
Функції:

* Харчування гідравлічної системи в аварійних ситуаціях;
* Акумулювання енергії;
* Урівноваження сил;
* Компенсація витоків рідини;
* Підвіска транспортного засобу;
* Гасіння гідроударів і пульсацій;
* Підтримання необхідного тиску в системі при вимкненому насосі.

== Поршневий гідроакумулятор ==

[[Файл:Поршень.jpg|320px|thumb|right|Поршневий гідроакумулятор]]

Поршневі акумулятори містять рідинну та газову камери і поршень, як газонепроникний роздільчий елемент. Газова камера заздалегідь заповнена азотом.
Оскільки рідинна камера сполучена з гідросистемою, при підвищенні тиску акумулятор заповнюється робочою рідиною, а газ стискається. При пониженні тиску стиснений газ розширюється і витісняє накопичену робочу рідину у гідросистему. Поршневий акумулятор може працювати у будь-якому положенні, проте вертикальне розташування (газова порожнина зверху) є переважним, оскільки дозволяє виключити можливість осадження наявних у рідині часток забруднень на поршні та їх попадання в ущільнення.
Конструкція поршневого акумулятора показана на рис.7.26. Основні елементи: гільза (7), поршень (2) із системою ущільнень та кришки (3 і 4) з маслопідвідним отвором (5) і зарядним вентилем (6). Гільза виконує дві функції. По-перше, вона сприймає внутрішній тиск і, по-друге, служить як направляюча для поршня, що є роздільником між газовою та рідинною камерами.
Внутрішня поверхня гільзи (дзеркало) оброблена з найвищою точністю і якістю. Спеціальна система ущільнень забезпечує мінімальне тертя у спряженні поршня з гільзою. Таким чином, між газом і рідиною досягається рівень перепаду тиску не більше 1 бара.У поршневих акумуляторах можливий контроль положення поршня. Для цього передбачається шток, що виходить назовні, з кулачком, що діє на кінцевий вимикач. З'являється можливість відстежувати положення поршня у будь-якому місці ходу. Зазвичай за допомогою подібної системи здійснюється управління включенням або виключенням насоса.

== Використання гідроакумуляторів в побуті та промисловості ==

Найбільшого поширення в побуті та промисловості знайшли пневмогідроаккумулятори (гідробак експанзомат ). Вони представляють собою металеву ємність з гумовою мембраною / грушею всередині, що служить для підтримки тиску води в системі водопостачання / опалення. У більшості випадків гідроакумулятори використовуються для систем автономного забезпечення водою заміських будинків, котеджних селищ, невеликих підприємств.

== Вибір гідроакумулятора ==

Вибір гідроакумулятора залежить від обсягу споживання води. Чим більше споживання води, тим більше повинен бути обсяг гідроакумулятора. А тиск в баку має бути приблизно дорівнює або трохи менше тиску води у водопроводі в місці підключення бака. У випадку якщо в будинку немає великого споживання води (немає ванни) і кількість людей не більше 4, можна обмежитися гідроакумулятором об'ємом 25-35л. В інших випадках потрібно встановлювати бак об'ємом не менше 50л. Найважливіший критерій при підборі обсягу бака - кількість включень-виключень насоса. Зазвичай воно регламентується заводом-виробником електродвигуна.
В даній таблиці наведено максимальні допустимі кількості часових включень для електродвигунів. Для свердловинного насоса зазвичай рекомендують не більше 20 включень / год, а краще 10-15 включень / год.
Потужність двигуна насоса, кВт 0,5-1,5 2-4 5-7,5 9,2-12,5 15-22
Максимальна кількість включень / год 50 40 30 20 15

<math>Vt = 16.5 \ {Qmax\over a} \times \frac{Pmin\ \times Pmax}{Pmax-Pmin}\times\frac{1}{P} </math>

*Vt - обсяг гідроакумулятора в літрах.
*Q max - середня продуктивність насоса, рівна максимальній витраті води (у літрах / хв).
*а - максимально допустиму кількість запусків насоса на годину (значення, що рекомендується виробником насоса).
*P max - максимальне абсолютний тиск, на яке налаштоване реле тиску, рівне відносного тиску 1атм.
*P min - мінімальне абсолютний тиск, на яке налаштоване реле тиску, рівне відносного тиску 1атм, яке не повинно бути нижче, ніж (висота будівлі в метрах) / 10 1атм
*<math> \frac{1}{P}</math> - абсолютний тиск газу в гидроаккумуляторе, який ніколи не повинен перевищувати P min.
Для оптимальної роботи гідроакумулятора необхідно, щоб P rec \frac{1}{P}\times</math> 0.5 бар = P min .

==Сучасні виробники гідроакумуляторів==

{| class="standard"
!Країна
!Виробник
!Опис
|-
!Австралія
|Olaer Fawcett Christie
|мембранні, поршневі, балонні акумулятори
|-
!Великобританія
|Lee Products Ltd.
|
|-
!rowspan=3|Німечина
|Bosch Rexroth
|гідроакумулятори всіх типів
|-
|Hydac
|гідроакумулятори всіх типів
|-
|ORSTA-Hydraulik AG
|
|-
!rowspan=2|Франція
|Eaton Corporation
|гідроакумулятори високого тиску
|-
|Intertechnique
|
|-
!Італія
|Zilmet
VAREM S.r.l.
|мембранні
|-
|}

== Література ==
* Гiдроприводи та гiдропневмоавтоматика: Пiдручник /В.О.Федорець, М.Н.Педченко, В.Б.Струтинський та iн. За ред. В.О.Федорця. — К:Вища школа,— 1995.- 463 с.
* Гидравлика, гидромашины и гидроприводы: Учебник для машиностроительных вузов/ Т.М. Башта, С.С. Руднев, Б.Б. Некрасов и др. — 2-е изд., перераб. — М.: Машиностроение, 1982.

== Посилання ==

:http://ru.wikipedia.org/w/index.php?title=%D0%93%D0%B8%D0%B4%D1%80%D0%BE%D0%B0%D0%BA%D0%BA%D1%83%D0%BC%D1%83%D0%BB%D1%8F%D1%82%D0%BE%D1%80&stable=0#.D0.A1.D0.BE.D0.B2.D1.80.D0.B5.D0.BC.D0.B5.D0.BD.D0.BD.D1.8B.D0.B5_.D0.BF.D1.80.D0.BE.D0.B8.D0.B7.D0.B2.D0.BE.D0.B4.D0.B8.D1.82.D0.B5.D0.BB.D0.B8_.D0.B3.D0.B8.D0.B4.D1.80.D0.BE.D0.B0.D0.BA.D0.BA.D1.83.D0.BC.D1.83.D0.BB.D1.8F.D1.82.D0.BE.D1.80.D0.BE.D0.B2
:http://www.hydac.com.ru/article-hydroaccumulators.html
:http://www.vod-stih.com/gidrobak.shtml

[[Категорія:Елементи і системи гідропневмоавтоматики(дисципліна)]]

Гідроакумулятор

2010-12-21T20:28:57Z

Tanita1306: /* Вибір гідроакумулятора */

== Гідроакумулятор ==
'''Гідравлічним акумулятором''' називається пристосування для накопичення (акумулювання) в працюючій гідросистемі енергії стиснутої рідини з наступним поверненням її (при певних режимах роботи) в гідросистему. Оскільки рідина знаходиться під тиском, з акумуляторами поводяться як з напірними резервуарами, і вони повинні бути розраховані на використання в умовах максимального робочого надлишкового тиску, з урахуванням типових умов приймання країни, де вони експлуатуватимуться.

== Типи гідроакумуляторів ==

[[Файл:Типи гідроакумуляторів.jpg|380px|thumb|right|Типи гідроакумуляторів]]

:* За способом накопичення енергії гідроакумулятори поділяються на два типи:
# гідроакумулятори з механічним накопичувачем;
# гідроакумулятори з пневматичним накопичувачем.
:* Гідроакумулятори з механічним накопичувачем розділяють на:
# вантажний гідроакумулятор;
# пружинний гудроакумулятор.
:* Гідроакумулятори з пневматичним накопичувачем поділяються на:
# балонний;
# поршневий;
# мембранний.

== Вантажний акумулятор ==

Вантажний акумулятор являє собою вертикально встановлений плунжерний циліндр, плунжер якого зв'язаний з масивним вантажем, що створює направлену вниз масову силу G. При зарядці акумулятора плунжер з вантажем силою тиску робочої рідини підіймається на деякий рівень і виконана рідиною робота по підйому перетворюється в потенційну енергію піднятої маси. Якщо в гідросистемі з таким акумулятором виникає потреба в короткочасному і значному збільшенні витрати робочої рідини, акумулятор розряджається: під дією масової сили вантажу і з циліндра витісняється в гідросистему об'єм робочої рідини при стабільному тискові.

== Пружинний акумулятор ==

В пружинному гідроакумуляторі робоча рідина підведена в поршневу камеру циліндра, поршень якого навантажений зусиллям попередньо стиснутої пружини. Під дією тиску рідини поршень додатково деформує пружину. Кожному його положенню відновідає певний рівень тиску робочої рідини. Зарядка і розрядка такого акумулятора можлива тільки при змінах тиску і гідросистемі. При збільшенні тиску зростає об'єм поршневої камери і вона наповнюється додатковою кількістю рідини, яка буде повернена назад в гідросистему при зниженні тиску до попереднього рівня.

== Гідропневматичний акумулятор (газовий) ==
Пневмогідравлічні акумулятори по принципу дії аналогічні пружинним, тільки роль пружини у них виконує газ. Рідина і газове середовище можуть бути розділені поршнем чи діафрагмою або мати безпосередній контакт. В останньому випадку конструкція акумулятора найбільш проста і технологічна, але при його роботі має місце швидке зниження акумулюючої здатності через втрати газу, який виноситься рідиною, розчиняючись в ній. Це також може викликати появу в гідросистемі газових пробок, які призводять до нарівномірності руху гідродвигунів, вібрацій при їх роботі, тощо. Названі недоліки усунені в конструкціях з розділювачами.Зважаючи на низку недоліків гідроакумулятори з механічним накопиченням енергії не отримали широкого розповсюдження і мають обмежене застосування.

При малій зміні тиску в рідинної порожнини гідроакумулятора газ стискається незначно. У цьому випадку для підтримки тиску у вузькому діапазоні змінюваний обсяг гідроакумулятора може виявитися недостатнім для робочого процесу. . Для того, щоб зміна обсягу в меншій мірі впливало на зміну тиску, газову порожнину гідроакумулятора збільшують за допомогою підключення до неї додаткового ресивера. У цьому випадку обсяг газової порожнини складається з обсягу ресивера і змінного об'єму гідроакумулятора. Економічно доцільно застосовувати гідроакумулятори в системах з епізодичними піками споживаної витрати, які значно перевищують середні витрати рідини в гідросистемі. Встановлена потужність гідроприводу при цьому може бути зменшена в півтора-два рази, а споживання енергії такою системою можна знизити більш, ніж на 50%. Різні за конструкції (поршневі, балонні, мембранні, сильфонні) і призначенням пневмогідроаккумулятори дозволяють отримати рішення для багатьох завдань, таких як:
# Акумулювання гідравлічної енергії;
# Живлення системи в позаштатних і аварійних ситуаціях;
# Урівноваження сил і навантажень;
# Компенсація витоків;
# Компенсація обсягів робочої рідини;
# Демпфування пульсації поршневих насосів;
# Демпфування пульсацій в напірних і всмоктуючих магістралях;
# Демпфування пульсації при роботі паливних насосів високого тиску дизельних двигунів; д
# Гасіння гідроударів;
# Амортизаційна підвіска мобільної техніки та ін.

== Переваги і недоліки ==

Кожному типу гідроакумуляторів властиві свої переваги і недоліки.

{| class="wikitable"
|-
! Тип гідроакумулятора
! Переваги
! Недоліки
|-
| Вантажний гідроакумулятор
|
*постійний тиск гідроакумулятора
*простота конструкції
*великий робочий об'єм
*низька вартість
|
*низька енергоємність
*висока інерційність
*громіздкість конструкції
*низький тиск
|-
| Пружинний
гідроакумулятор
|
*відносна простота конструкції
*невисока вартість
|
*тиск залежить від характеристики і лінійної деформації пружини
*невеликий робочий об'єм
*інерційність
|-
| Гідропневматичний акумулятор
|
*висока енергоємність при малих розмірах
*різні виконання по конструкції і призначенню
|
*тиск акумулятора змінюється в залежності із політропним процесом стиску і розширення газу
|}

== Мембранний акумулятор ==

[[Файл:Мембранный_гидроаккумулятор.jpg|220px|thumb|right|Мембранний гідроакумулятор]]

Мембранний гідроакумулятор служить для накопичення гідравлічної рідини з наступною її віддачею в потрібний момент часу. Також, їх широко застосовують для демпфування (згладжування) пульсацій і ударів рідини в системі. Як у поршневих і балонних гідроакумулятора, цей процес відбувається за рахунок стисливого газу. У вигляді роздільника середовищ застосовується каучукова мембрана, яка закріплена на внутрішній стінці корпусу і деформується в процесі стиснення і розширення азоту. У верхній частині гідроакумулятора встановлений газовий клапан, що перешкоджає виходу азоту з газової порожнини. При відсутності тиску в рідинної порожнини, мембрана повністю притискається до вихідного отвору. Щоб внутрішні краї цього отвору не пошкоджували каучук, в мембрані в цьому місці зроблено металеву щільність (тарілчастий клапан). В якості газу у верхній порожнині найчастіше застосовують азот і в жодному разі - повітря або кисень. Це обумовлено тим, що знаходяться під тиском повітря і кисень - вибухонебезпечні.

Мембранні гідроакумулятори (або пневмогідроаккумулятори) бувають перезаряджаються, розбірні і запаяні (даний вид заряджає азотом сам виробник при виготовленні). Крім того, акумулятори можуть бути виготовлені з різних матеріалів - як корпус, так і самі мембрани. Застосування тих чи інших матеріалів зумовлене різними умовами експлуатації (температура, робоче середовище і т.д.). Завдяки своїм компактним розмірам дані акумулятори широко застосовуються в мобільну техніку. Як і вся подібна продукція, мембранний гідроакумулятор потребує сертифікатах тієї країни, в якій експлуатується.

== Балонний гідроакумулятор ==

[[Файл:Ballonniy_pnevmogidroaccumulator.png|220px|thumb|right|Балонний гідроакумулятор]]

Балонний гідроакумулятор отримав свою назву завдяки формі роздільника, що відокремлює газ (азот) від рідини: на вигляд він нагадує гумовий балон або витягнуту грушу, що знаходиться в такій же за формою металевої ємності. З одного боку акумулятора гумова груша заправляється азотом, а з іншого боку він приєднується до робочої порожнини, з якої надходить рідина (в промисловості використовується мінеральне та синтетичне масло). У цей час балон з газом стискається, поступаючись об'єм рідини. Коли тиск у системі падає - газ в балоні розширюється, витісняючи масло назад у систему, тим самим заповнюючи брак рідини. Далі насос знову заправляє акумулятор маслом під тиском, змушуючи балон стискатися. Завдяки своїм конструктивним особливостям, балонний гідроакумулятор не так інертний, як поршневий. У порівнянні з мембранними гідроакумулятора, відрізняється великими розмірами.
Функції:

* Харчування гідравлічної системи в аварійних ситуаціях;
* Акумулювання енергії;
* Урівноваження сил;
* Компенсація витоків рідини;
* Підвіска транспортного засобу;
* Гасіння гідроударів і пульсацій;
* Підтримання необхідного тиску в системі при вимкненому насосі.

== Поршневий гідроакумулятор ==

[[Файл:Поршень.jpg|320px|thumb|right|Поршневий гідроакумулятор]]

Поршневі акумулятори містять рідинну та газову камери і поршень, як газонепроникний роздільчий елемент. Газова камера заздалегідь заповнена азотом.
Оскільки рідинна камера сполучена з гідросистемою, при підвищенні тиску акумулятор заповнюється робочою рідиною, а газ стискається. При пониженні тиску стиснений газ розширюється і витісняє накопичену робочу рідину у гідросистему. Поршневий акумулятор може працювати у будь-якому положенні, проте вертикальне розташування (газова порожнина зверху) є переважним, оскільки дозволяє виключити можливість осадження наявних у рідині часток забруднень на поршні та їх попадання в ущільнення.
Конструкція поршневого акумулятора показана на рис.7.26. Основні елементи: гільза (7), поршень (2) із системою ущільнень та кришки (3 і 4) з маслопідвідним отвором (5) і зарядним вентилем (6). Гільза виконує дві функції. По-перше, вона сприймає внутрішній тиск і, по-друге, служить як направляюча для поршня, що є роздільником між газовою та рідинною камерами.
Внутрішня поверхня гільзи (дзеркало) оброблена з найвищою точністю і якістю. Спеціальна система ущільнень забезпечує мінімальне тертя у спряженні поршня з гільзою. Таким чином, між газом і рідиною досягається рівень перепаду тиску не більше 1 бара.У поршневих акумуляторах можливий контроль положення поршня. Для цього передбачається шток, що виходить назовні, з кулачком, що діє на кінцевий вимикач. З'являється можливість відстежувати положення поршня у будь-якому місці ходу. Зазвичай за допомогою подібної системи здійснюється управління включенням або виключенням насоса.

== Використання гідроакумуляторів в побуті та промисловості ==

Найбільшого поширення в побуті та промисловості знайшли пневмогідроаккумулятори (гідробак експанзомат ). Вони представляють собою металеву ємність з гумовою мембраною / грушею всередині, що служить для підтримки тиску води в системі водопостачання / опалення. У більшості випадків гідроакумулятори використовуються для систем автономного забезпечення водою заміських будинків, котеджних селищ, невеликих підприємств.

== Вибір гідроакумулятора ==

Вибір гідроакумулятора залежить від обсягу споживання води. Чим більше споживання води, тим більше повинен бути обсяг гідроакумулятора. А тиск в баку має бути приблизно дорівнює або трохи менше тиску води у водопроводі в місці підключення бака. У випадку якщо в будинку немає великого споживання води (немає ванни) і кількість людей не більше 4, можна обмежитися гідроакумулятором об'ємом 25-35л. В інших випадках потрібно встановлювати бак об'ємом не менше 50л. Найважливіший критерій при підборі обсягу бака - кількість включень-виключень насоса. Зазвичай воно регламентується заводом-виробником електродвигуна.
В даній таблиці наведено максимальні допустимі кількості часових включень для електродвигунів. Для свердловинного насоса зазвичай рекомендують не більше 20 включень / год, а краще 10-15 включень / год.
Потужність двигуна насоса, кВт 0,5-1,5 2-4 5-7,5 9,2-12,5 15-22
Максимальна кількість включень / год 50 40 30 20 15

<math>Vt = 16.5 \ {Qmax\over a} \times \frac{Pmin\ \times Pmax}{Pmax-Pmin}\times\frac{1}{P} </math>

*Vt - обсяг гідроакумулятора в літрах.
*Q max - середня продуктивність насоса, рівна максимальній витраті води (у літрах / хв).
*а - максимально допустиму кількість запусків насоса на годину (значення, що рекомендується виробником насоса).
*P max - максимальне абсолютний тиск, на яке налаштоване реле тиску, рівне відносного тиску 1атм.
*P min - мінімальне абсолютний тиск, на яке налаштоване реле тиску, рівне відносного тиску 1атм, яке не повинно бути нижче, ніж (висота будівлі в метрах) / 10 1атм
*<math> \frac{1}{P}</math> - абсолютний тиск газу в гидроаккумуляторе, який ніколи не повинен перевищувати P min.
Для оптимальної роботи гідроакумулятора необхідно, щоб P rec \frac{1}{P}\times</math> 0.5 бар = P min .

==Сучасні виробники гідроакумуляторів==

{| class="standard"
!Країна
!Виробник
!Опис
|-
!Австралія
|Olaer Fawcett Christie
|мембранні, поршневі, балонні акумулятори
|-
!Великобританія
|Lee Products Ltd.
|
|-
!rowspan=3|Німечина
|Bosch Rexroth
|гідроакумулятори всіх типів
|-
|Hydac
|гідроакумулятори всіх типів
|-
|ORSTA-Hydraulik AG
|
|-
!rowspan=2|Франція
|Eaton Corporation
|гідроакумулятори високого тиску
|-
|Intertechnique
|
|-
!Італія
|Zilmet
VAREM S.r.l.
|мембранні
|-
|}

== Література ==
* Гiдроприводи та гiдропневмоавтоматика: Пiдручник /В.О.Федорець, М.Н.Педченко, В.Б.Струтинський та iн. За ред. В.О.Федорця. — К:Вища школа,— 1995.- 463 с.
* Гидравлика, гидромашины и гидроприводы: Учебник для машиностроительных вузов/ Т.М. Башта, С.С. Руднев, Б.Б. Некрасов и др. — 2-е изд., перераб. — М.: Машиностроение, 1982.

== Посилання ==

:http://ru.wikipedia.org/w/index.php?title=%D0%93%D0%B8%D0%B4%D1%80%D0%BE%D0%B0%D0%BA%D0%BA%D1%83%D0%BC%D1%83%D0%BB%D1%8F%D1%82%D0%BE%D1%80&stable=0#.D0.A1.D0.BE.D0.B2.D1.80.D0.B5.D0.BC.D0.B5.D0.BD.D0.BD.D1.8B.D0.B5_.D0.BF.D1.80.D0.BE.D0.B8.D0.B7.D0.B2.D0.BE.D0.B4.D0.B8.D1.82.D0.B5.D0.BB.D0.B8_.D0.B3.D0.B8.D0.B4.D1.80.D0.BE.D0.B0.D0.BA.D0.BA.D1.83.D0.BC.D1.83.D0.BB.D1.8F.D1.82.D0.BE.D1.80.D0.BE.D0.B2
:http://www.hydac.com.ru/article-hydroaccumulators.html
:http://www.vod-stih.com/gidrobak.shtml

[[Категорія:Елементи і системи гідропневмоавтоматики(дисципліна)]]

Гідроакумулятор

2010-12-21T20:28:38Z

Tanita1306: /* Вибір гідроакумулятора */

== Гідроакумулятор ==
'''Гідравлічним акумулятором''' називається пристосування для накопичення (акумулювання) в працюючій гідросистемі енергії стиснутої рідини з наступним поверненням її (при певних режимах роботи) в гідросистему. Оскільки рідина знаходиться під тиском, з акумуляторами поводяться як з напірними резервуарами, і вони повинні бути розраховані на використання в умовах максимального робочого надлишкового тиску, з урахуванням типових умов приймання країни, де вони експлуатуватимуться.

== Типи гідроакумуляторів ==

[[Файл:Типи гідроакумуляторів.jpg|380px|thumb|right|Типи гідроакумуляторів]]

:* За способом накопичення енергії гідроакумулятори поділяються на два типи:
# гідроакумулятори з механічним накопичувачем;
# гідроакумулятори з пневматичним накопичувачем.
:* Гідроакумулятори з механічним накопичувачем розділяють на:
# вантажний гідроакумулятор;
# пружинний гудроакумулятор.
:* Гідроакумулятори з пневматичним накопичувачем поділяються на:
# балонний;
# поршневий;
# мембранний.

== Вантажний акумулятор ==

Вантажний акумулятор являє собою вертикально встановлений плунжерний циліндр, плунжер якого зв'язаний з масивним вантажем, що створює направлену вниз масову силу G. При зарядці акумулятора плунжер з вантажем силою тиску робочої рідини підіймається на деякий рівень і виконана рідиною робота по підйому перетворюється в потенційну енергію піднятої маси. Якщо в гідросистемі з таким акумулятором виникає потреба в короткочасному і значному збільшенні витрати робочої рідини, акумулятор розряджається: під дією масової сили вантажу і з циліндра витісняється в гідросистему об'єм робочої рідини при стабільному тискові.

== Пружинний акумулятор ==

В пружинному гідроакумуляторі робоча рідина підведена в поршневу камеру циліндра, поршень якого навантажений зусиллям попередньо стиснутої пружини. Під дією тиску рідини поршень додатково деформує пружину. Кожному його положенню відновідає певний рівень тиску робочої рідини. Зарядка і розрядка такого акумулятора можлива тільки при змінах тиску і гідросистемі. При збільшенні тиску зростає об'єм поршневої камери і вона наповнюється додатковою кількістю рідини, яка буде повернена назад в гідросистему при зниженні тиску до попереднього рівня.

== Гідропневматичний акумулятор (газовий) ==
Пневмогідравлічні акумулятори по принципу дії аналогічні пружинним, тільки роль пружини у них виконує газ. Рідина і газове середовище можуть бути розділені поршнем чи діафрагмою або мати безпосередній контакт. В останньому випадку конструкція акумулятора найбільш проста і технологічна, але при його роботі має місце швидке зниження акумулюючої здатності через втрати газу, який виноситься рідиною, розчиняючись в ній. Це також може викликати появу в гідросистемі газових пробок, які призводять до нарівномірності руху гідродвигунів, вібрацій при їх роботі, тощо. Названі недоліки усунені в конструкціях з розділювачами.Зважаючи на низку недоліків гідроакумулятори з механічним накопиченням енергії не отримали широкого розповсюдження і мають обмежене застосування.

При малій зміні тиску в рідинної порожнини гідроакумулятора газ стискається незначно. У цьому випадку для підтримки тиску у вузькому діапазоні змінюваний обсяг гідроакумулятора може виявитися недостатнім для робочого процесу. . Для того, щоб зміна обсягу в меншій мірі впливало на зміну тиску, газову порожнину гідроакумулятора збільшують за допомогою підключення до неї додаткового ресивера. У цьому випадку обсяг газової порожнини складається з обсягу ресивера і змінного об'єму гідроакумулятора. Економічно доцільно застосовувати гідроакумулятори в системах з епізодичними піками споживаної витрати, які значно перевищують середні витрати рідини в гідросистемі. Встановлена потужність гідроприводу при цьому може бути зменшена в півтора-два рази, а споживання енергії такою системою можна знизити більш, ніж на 50%. Різні за конструкції (поршневі, балонні, мембранні, сильфонні) і призначенням пневмогідроаккумулятори дозволяють отримати рішення для багатьох завдань, таких як:
# Акумулювання гідравлічної енергії;
# Живлення системи в позаштатних і аварійних ситуаціях;
# Урівноваження сил і навантажень;
# Компенсація витоків;
# Компенсація обсягів робочої рідини;
# Демпфування пульсації поршневих насосів;
# Демпфування пульсацій в напірних і всмоктуючих магістралях;
# Демпфування пульсації при роботі паливних насосів високого тиску дизельних двигунів; д
# Гасіння гідроударів;
# Амортизаційна підвіска мобільної техніки та ін.

== Переваги і недоліки ==

Кожному типу гідроакумуляторів властиві свої переваги і недоліки.

{| class="wikitable"
|-
! Тип гідроакумулятора
! Переваги
! Недоліки
|-
| Вантажний гідроакумулятор
|
*постійний тиск гідроакумулятора
*простота конструкції
*великий робочий об'єм
*низька вартість
|
*низька енергоємність
*висока інерційність
*громіздкість конструкції
*низький тиск
|-
| Пружинний
гідроакумулятор
|
*відносна простота конструкції
*невисока вартість
|
*тиск залежить від характеристики і лінійної деформації пружини
*невеликий робочий об'єм
*інерційність
|-
| Гідропневматичний акумулятор
|
*висока енергоємність при малих розмірах
*різні виконання по конструкції і призначенню
|
*тиск акумулятора змінюється в залежності із політропним процесом стиску і розширення газу
|}

== Мембранний акумулятор ==

[[Файл:Мембранный_гидроаккумулятор.jpg|220px|thumb|right|Мембранний гідроакумулятор]]

Мембранний гідроакумулятор служить для накопичення гідравлічної рідини з наступною її віддачею в потрібний момент часу. Також, їх широко застосовують для демпфування (згладжування) пульсацій і ударів рідини в системі. Як у поршневих і балонних гідроакумулятора, цей процес відбувається за рахунок стисливого газу. У вигляді роздільника середовищ застосовується каучукова мембрана, яка закріплена на внутрішній стінці корпусу і деформується в процесі стиснення і розширення азоту. У верхній частині гідроакумулятора встановлений газовий клапан, що перешкоджає виходу азоту з газової порожнини. При відсутності тиску в рідинної порожнини, мембрана повністю притискається до вихідного отвору. Щоб внутрішні краї цього отвору не пошкоджували каучук, в мембрані в цьому місці зроблено металеву щільність (тарілчастий клапан). В якості газу у верхній порожнині найчастіше застосовують азот і в жодному разі - повітря або кисень. Це обумовлено тим, що знаходяться під тиском повітря і кисень - вибухонебезпечні.

Мембранні гідроакумулятори (або пневмогідроаккумулятори) бувають перезаряджаються, розбірні і запаяні (даний вид заряджає азотом сам виробник при виготовленні). Крім того, акумулятори можуть бути виготовлені з різних матеріалів - як корпус, так і самі мембрани. Застосування тих чи інших матеріалів зумовлене різними умовами експлуатації (температура, робоче середовище і т.д.). Завдяки своїм компактним розмірам дані акумулятори широко застосовуються в мобільну техніку. Як і вся подібна продукція, мембранний гідроакумулятор потребує сертифікатах тієї країни, в якій експлуатується.

== Балонний гідроакумулятор ==

[[Файл:Ballonniy_pnevmogidroaccumulator.png|220px|thumb|right|Балонний гідроакумулятор]]

Балонний гідроакумулятор отримав свою назву завдяки формі роздільника, що відокремлює газ (азот) від рідини: на вигляд він нагадує гумовий балон або витягнуту грушу, що знаходиться в такій же за формою металевої ємності. З одного боку акумулятора гумова груша заправляється азотом, а з іншого боку він приєднується до робочої порожнини, з якої надходить рідина (в промисловості використовується мінеральне та синтетичне масло). У цей час балон з газом стискається, поступаючись об'єм рідини. Коли тиск у системі падає - газ в балоні розширюється, витісняючи масло назад у систему, тим самим заповнюючи брак рідини. Далі насос знову заправляє акумулятор маслом під тиском, змушуючи балон стискатися. Завдяки своїм конструктивним особливостям, балонний гідроакумулятор не так інертний, як поршневий. У порівнянні з мембранними гідроакумулятора, відрізняється великими розмірами.
Функції:

* Харчування гідравлічної системи в аварійних ситуаціях;
* Акумулювання енергії;
* Урівноваження сил;
* Компенсація витоків рідини;
* Підвіска транспортного засобу;
* Гасіння гідроударів і пульсацій;
* Підтримання необхідного тиску в системі при вимкненому насосі.

== Поршневий гідроакумулятор ==

[[Файл:Поршень.jpg|320px|thumb|right|Поршневий гідроакумулятор]]

Поршневі акумулятори містять рідинну та газову камери і поршень, як газонепроникний роздільчий елемент. Газова камера заздалегідь заповнена азотом.
Оскільки рідинна камера сполучена з гідросистемою, при підвищенні тиску акумулятор заповнюється робочою рідиною, а газ стискається. При пониженні тиску стиснений газ розширюється і витісняє накопичену робочу рідину у гідросистему. Поршневий акумулятор може працювати у будь-якому положенні, проте вертикальне розташування (газова порожнина зверху) є переважним, оскільки дозволяє виключити можливість осадження наявних у рідині часток забруднень на поршні та їх попадання в ущільнення.
Конструкція поршневого акумулятора показана на рис.7.26. Основні елементи: гільза (7), поршень (2) із системою ущільнень та кришки (3 і 4) з маслопідвідним отвором (5) і зарядним вентилем (6). Гільза виконує дві функції. По-перше, вона сприймає внутрішній тиск і, по-друге, служить як направляюча для поршня, що є роздільником між газовою та рідинною камерами.
Внутрішня поверхня гільзи (дзеркало) оброблена з найвищою точністю і якістю. Спеціальна система ущільнень забезпечує мінімальне тертя у спряженні поршня з гільзою. Таким чином, між газом і рідиною досягається рівень перепаду тиску не більше 1 бара.У поршневих акумуляторах можливий контроль положення поршня. Для цього передбачається шток, що виходить назовні, з кулачком, що діє на кінцевий вимикач. З'являється можливість відстежувати положення поршня у будь-якому місці ходу. Зазвичай за допомогою подібної системи здійснюється управління включенням або виключенням насоса.

== Використання гідроакумуляторів в побуті та промисловості ==

Найбільшого поширення в побуті та промисловості знайшли пневмогідроаккумулятори (гідробак експанзомат ). Вони представляють собою металеву ємність з гумовою мембраною / грушею всередині, що служить для підтримки тиску води в системі водопостачання / опалення. У більшості випадків гідроакумулятори використовуються для систем автономного забезпечення водою заміських будинків, котеджних селищ, невеликих підприємств.

== Вибір гідроакумулятора ==

Вибір гідроакумулятора залежить від обсягу споживання води. Чим більше споживання води, тим більше повинен бути обсяг гідроакумулятора. А тиск в баку має бути приблизно дорівнює або трохи менше тиску води у водопроводі в місці підключення бака. У випадку якщо в будинку немає великого споживання води (немає ванни) і кількість людей не більше 4, можна обмежитися гідроакумулятором об'ємом 25-35л. В інших випадках потрібно встановлювати бак об'ємом не менше 50л. Найважливіший критерій при підборі обсягу бака - кількість включень-виключень насоса. Зазвичай воно регламентується заводом-виробником електродвигуна.
В даній таблиці наведено максимальні допустимі кількості часових включень для електродвигунів. Для свердловинного насоса зазвичай рекомендують не більше 20 включень / год, а краще 10-15 включень / год.
Потужність двигуна насоса, кВт 0,5-1,5 2-4 5-7,5 9,2-12,5 15-22
Максимальна кількість включень / год 50 40 30 20 15

<math>Vt = 16.5 \ {Qmax\over a} \times \frac{Pmin\ \times Pmax}{Pmax-Pmin}\times\frac{1}{P} </math>

*Vt - обсяг гідроакумулятора в літрах.
*Q max - середня продуктивність насоса, рівна максимальній витраті води (у літрах / хв).
*а - максимально допустиму кількість запусків насоса на годину (значення, що рекомендується виробником насоса).
*P max - максимальне абсолютний тиск, на яке налаштоване реле тиску, рівне відносного тиску 1атм.
*P min - мінімальне абсолютний тиск, на яке налаштоване реле тиску, рівне відносного тиску 1атм, яке не повинно бути нижче, ніж (висота будівлі в метрах) / 10 1атм
*</math> \frac{1}{P}</math> - абсолютний тиск газу в гидроаккумуляторе, який ніколи не повинен перевищувати P min.
Для оптимальної роботи гідроакумулятора необхідно, щоб P rec \frac{1}{P}\times</math> 0.5 бар = P min .

==Сучасні виробники гідроакумуляторів==

{| class="standard"
!Країна
!Виробник
!Опис
|-
!Австралія
|Olaer Fawcett Christie
|мембранні, поршневі, балонні акумулятори
|-
!Великобританія
|Lee Products Ltd.
|
|-
!rowspan=3|Німечина
|Bosch Rexroth
|гідроакумулятори всіх типів
|-
|Hydac
|гідроакумулятори всіх типів
|-
|ORSTA-Hydraulik AG
|
|-
!rowspan=2|Франція
|Eaton Corporation
|гідроакумулятори високого тиску
|-
|Intertechnique
|
|-
!Італія
|Zilmet
VAREM S.r.l.
|мембранні
|-
|}

== Література ==
* Гiдроприводи та гiдропневмоавтоматика: Пiдручник /В.О.Федорець, М.Н.Педченко, В.Б.Струтинський та iн. За ред. В.О.Федорця. — К:Вища школа,— 1995.- 463 с.
* Гидравлика, гидромашины и гидроприводы: Учебник для машиностроительных вузов/ Т.М. Башта, С.С. Руднев, Б.Б. Некрасов и др. — 2-е изд., перераб. — М.: Машиностроение, 1982.

== Посилання ==

:http://ru.wikipedia.org/w/index.php?title=%D0%93%D0%B8%D0%B4%D1%80%D0%BE%D0%B0%D0%BA%D0%BA%D1%83%D0%BC%D1%83%D0%BB%D1%8F%D1%82%D0%BE%D1%80&stable=0#.D0.A1.D0.BE.D0.B2.D1.80.D0.B5.D0.BC.D0.B5.D0.BD.D0.BD.D1.8B.D0.B5_.D0.BF.D1.80.D0.BE.D0.B8.D0.B7.D0.B2.D0.BE.D0.B4.D0.B8.D1.82.D0.B5.D0.BB.D0.B8_.D0.B3.D0.B8.D0.B4.D1.80.D0.BE.D0.B0.D0.BA.D0.BA.D1.83.D0.BC.D1.83.D0.BB.D1.8F.D1.82.D0.BE.D1.80.D0.BE.D0.B2
:http://www.hydac.com.ru/article-hydroaccumulators.html
:http://www.vod-stih.com/gidrobak.shtml

[[Категорія:Елементи і системи гідропневмоавтоматики(дисципліна)]]

Гідроакумулятор

2010-12-21T20:28:21Z

Tanita1306: /* Вибір гідроакумулятора */

== Гідроакумулятор ==
'''Гідравлічним акумулятором''' називається пристосування для накопичення (акумулювання) в працюючій гідросистемі енергії стиснутої рідини з наступним поверненням її (при певних режимах роботи) в гідросистему. Оскільки рідина знаходиться під тиском, з акумуляторами поводяться як з напірними резервуарами, і вони повинні бути розраховані на використання в умовах максимального робочого надлишкового тиску, з урахуванням типових умов приймання країни, де вони експлуатуватимуться.

== Типи гідроакумуляторів ==

[[Файл:Типи гідроакумуляторів.jpg|380px|thumb|right|Типи гідроакумуляторів]]

:* За способом накопичення енергії гідроакумулятори поділяються на два типи:
# гідроакумулятори з механічним накопичувачем;
# гідроакумулятори з пневматичним накопичувачем.
:* Гідроакумулятори з механічним накопичувачем розділяють на:
# вантажний гідроакумулятор;
# пружинний гудроакумулятор.
:* Гідроакумулятори з пневматичним накопичувачем поділяються на:
# балонний;
# поршневий;
# мембранний.

== Вантажний акумулятор ==

Вантажний акумулятор являє собою вертикально встановлений плунжерний циліндр, плунжер якого зв'язаний з масивним вантажем, що створює направлену вниз масову силу G. При зарядці акумулятора плунжер з вантажем силою тиску робочої рідини підіймається на деякий рівень і виконана рідиною робота по підйому перетворюється в потенційну енергію піднятої маси. Якщо в гідросистемі з таким акумулятором виникає потреба в короткочасному і значному збільшенні витрати робочої рідини, акумулятор розряджається: під дією масової сили вантажу і з циліндра витісняється в гідросистему об'єм робочої рідини при стабільному тискові.

== Пружинний акумулятор ==

В пружинному гідроакумуляторі робоча рідина підведена в поршневу камеру циліндра, поршень якого навантажений зусиллям попередньо стиснутої пружини. Під дією тиску рідини поршень додатково деформує пружину. Кожному його положенню відновідає певний рівень тиску робочої рідини. Зарядка і розрядка такого акумулятора можлива тільки при змінах тиску і гідросистемі. При збільшенні тиску зростає об'єм поршневої камери і вона наповнюється додатковою кількістю рідини, яка буде повернена назад в гідросистему при зниженні тиску до попереднього рівня.

== Гідропневматичний акумулятор (газовий) ==
Пневмогідравлічні акумулятори по принципу дії аналогічні пружинним, тільки роль пружини у них виконує газ. Рідина і газове середовище можуть бути розділені поршнем чи діафрагмою або мати безпосередній контакт. В останньому випадку конструкція акумулятора найбільш проста і технологічна, але при його роботі має місце швидке зниження акумулюючої здатності через втрати газу, який виноситься рідиною, розчиняючись в ній. Це також може викликати появу в гідросистемі газових пробок, які призводять до нарівномірності руху гідродвигунів, вібрацій при їх роботі, тощо. Названі недоліки усунені в конструкціях з розділювачами.Зважаючи на низку недоліків гідроакумулятори з механічним накопиченням енергії не отримали широкого розповсюдження і мають обмежене застосування.

При малій зміні тиску в рідинної порожнини гідроакумулятора газ стискається незначно. У цьому випадку для підтримки тиску у вузькому діапазоні змінюваний обсяг гідроакумулятора може виявитися недостатнім для робочого процесу. . Для того, щоб зміна обсягу в меншій мірі впливало на зміну тиску, газову порожнину гідроакумулятора збільшують за допомогою підключення до неї додаткового ресивера. У цьому випадку обсяг газової порожнини складається з обсягу ресивера і змінного об'єму гідроакумулятора. Економічно доцільно застосовувати гідроакумулятори в системах з епізодичними піками споживаної витрати, які значно перевищують середні витрати рідини в гідросистемі. Встановлена потужність гідроприводу при цьому може бути зменшена в півтора-два рази, а споживання енергії такою системою можна знизити більш, ніж на 50%. Різні за конструкції (поршневі, балонні, мембранні, сильфонні) і призначенням пневмогідроаккумулятори дозволяють отримати рішення для багатьох завдань, таких як:
# Акумулювання гідравлічної енергії;
# Живлення системи в позаштатних і аварійних ситуаціях;
# Урівноваження сил і навантажень;
# Компенсація витоків;
# Компенсація обсягів робочої рідини;
# Демпфування пульсації поршневих насосів;
# Демпфування пульсацій в напірних і всмоктуючих магістралях;
# Демпфування пульсації при роботі паливних насосів високого тиску дизельних двигунів; д
# Гасіння гідроударів;
# Амортизаційна підвіска мобільної техніки та ін.

== Переваги і недоліки ==

Кожному типу гідроакумуляторів властиві свої переваги і недоліки.

{| class="wikitable"
|-
! Тип гідроакумулятора
! Переваги
! Недоліки
|-
| Вантажний гідроакумулятор
|
*постійний тиск гідроакумулятора
*простота конструкції
*великий робочий об'єм
*низька вартість
|
*низька енергоємність
*висока інерційність
*громіздкість конструкції
*низький тиск
|-
| Пружинний
гідроакумулятор
|
*відносна простота конструкції
*невисока вартість
|
*тиск залежить від характеристики і лінійної деформації пружини
*невеликий робочий об'єм
*інерційність
|-
| Гідропневматичний акумулятор
|
*висока енергоємність при малих розмірах
*різні виконання по конструкції і призначенню
|
*тиск акумулятора змінюється в залежності із політропним процесом стиску і розширення газу
|}

== Мембранний акумулятор ==

[[Файл:Мембранный_гидроаккумулятор.jpg|220px|thumb|right|Мембранний гідроакумулятор]]

Мембранний гідроакумулятор служить для накопичення гідравлічної рідини з наступною її віддачею в потрібний момент часу. Також, їх широко застосовують для демпфування (згладжування) пульсацій і ударів рідини в системі. Як у поршневих і балонних гідроакумулятора, цей процес відбувається за рахунок стисливого газу. У вигляді роздільника середовищ застосовується каучукова мембрана, яка закріплена на внутрішній стінці корпусу і деформується в процесі стиснення і розширення азоту. У верхній частині гідроакумулятора встановлений газовий клапан, що перешкоджає виходу азоту з газової порожнини. При відсутності тиску в рідинної порожнини, мембрана повністю притискається до вихідного отвору. Щоб внутрішні краї цього отвору не пошкоджували каучук, в мембрані в цьому місці зроблено металеву щільність (тарілчастий клапан). В якості газу у верхній порожнині найчастіше застосовують азот і в жодному разі - повітря або кисень. Це обумовлено тим, що знаходяться під тиском повітря і кисень - вибухонебезпечні.

Мембранні гідроакумулятори (або пневмогідроаккумулятори) бувають перезаряджаються, розбірні і запаяні (даний вид заряджає азотом сам виробник при виготовленні). Крім того, акумулятори можуть бути виготовлені з різних матеріалів - як корпус, так і самі мембрани. Застосування тих чи інших матеріалів зумовлене різними умовами експлуатації (температура, робоче середовище і т.д.). Завдяки своїм компактним розмірам дані акумулятори широко застосовуються в мобільну техніку. Як і вся подібна продукція, мембранний гідроакумулятор потребує сертифікатах тієї країни, в якій експлуатується.

== Балонний гідроакумулятор ==

[[Файл:Ballonniy_pnevmogidroaccumulator.png|220px|thumb|right|Балонний гідроакумулятор]]

Балонний гідроакумулятор отримав свою назву завдяки формі роздільника, що відокремлює газ (азот) від рідини: на вигляд він нагадує гумовий балон або витягнуту грушу, що знаходиться в такій же за формою металевої ємності. З одного боку акумулятора гумова груша заправляється азотом, а з іншого боку він приєднується до робочої порожнини, з якої надходить рідина (в промисловості використовується мінеральне та синтетичне масло). У цей час балон з газом стискається, поступаючись об'єм рідини. Коли тиск у системі падає - газ в балоні розширюється, витісняючи масло назад у систему, тим самим заповнюючи брак рідини. Далі насос знову заправляє акумулятор маслом під тиском, змушуючи балон стискатися. Завдяки своїм конструктивним особливостям, балонний гідроакумулятор не так інертний, як поршневий. У порівнянні з мембранними гідроакумулятора, відрізняється великими розмірами.
Функції:

* Харчування гідравлічної системи в аварійних ситуаціях;
* Акумулювання енергії;
* Урівноваження сил;
* Компенсація витоків рідини;
* Підвіска транспортного засобу;
* Гасіння гідроударів і пульсацій;
* Підтримання необхідного тиску в системі при вимкненому насосі.

== Поршневий гідроакумулятор ==

[[Файл:Поршень.jpg|320px|thumb|right|Поршневий гідроакумулятор]]

Поршневі акумулятори містять рідинну та газову камери і поршень, як газонепроникний роздільчий елемент. Газова камера заздалегідь заповнена азотом.
Оскільки рідинна камера сполучена з гідросистемою, при підвищенні тиску акумулятор заповнюється робочою рідиною, а газ стискається. При пониженні тиску стиснений газ розширюється і витісняє накопичену робочу рідину у гідросистему. Поршневий акумулятор може працювати у будь-якому положенні, проте вертикальне розташування (газова порожнина зверху) є переважним, оскільки дозволяє виключити можливість осадження наявних у рідині часток забруднень на поршні та їх попадання в ущільнення.
Конструкція поршневого акумулятора показана на рис.7.26. Основні елементи: гільза (7), поршень (2) із системою ущільнень та кришки (3 і 4) з маслопідвідним отвором (5) і зарядним вентилем (6). Гільза виконує дві функції. По-перше, вона сприймає внутрішній тиск і, по-друге, служить як направляюча для поршня, що є роздільником між газовою та рідинною камерами.
Внутрішня поверхня гільзи (дзеркало) оброблена з найвищою точністю і якістю. Спеціальна система ущільнень забезпечує мінімальне тертя у спряженні поршня з гільзою. Таким чином, між газом і рідиною досягається рівень перепаду тиску не більше 1 бара.У поршневих акумуляторах можливий контроль положення поршня. Для цього передбачається шток, що виходить назовні, з кулачком, що діє на кінцевий вимикач. З'являється можливість відстежувати положення поршня у будь-якому місці ходу. Зазвичай за допомогою подібної системи здійснюється управління включенням або виключенням насоса.

== Використання гідроакумуляторів в побуті та промисловості ==

Найбільшого поширення в побуті та промисловості знайшли пневмогідроаккумулятори (гідробак експанзомат ). Вони представляють собою металеву ємність з гумовою мембраною / грушею всередині, що служить для підтримки тиску води в системі водопостачання / опалення. У більшості випадків гідроакумулятори використовуються для систем автономного забезпечення водою заміських будинків, котеджних селищ, невеликих підприємств.

== Вибір гідроакумулятора ==

Вибір гідроакумулятора залежить від обсягу споживання води. Чим більше споживання води, тим більше повинен бути обсяг гідроакумулятора. А тиск в баку має бути приблизно дорівнює або трохи менше тиску води у водопроводі в місці підключення бака. У випадку якщо в будинку немає великого споживання води (немає ванни) і кількість людей не більше 4, можна обмежитися гідроакумулятором об'ємом 25-35л. В інших випадках потрібно встановлювати бак об'ємом не менше 50л. Найважливіший критерій при підборі обсягу бака - кількість включень-виключень насоса. Зазвичай воно регламентується заводом-виробником електродвигуна.
В даній таблиці наведено максимальні допустимі кількості часових включень для електродвигунів. Для свердловинного насоса зазвичай рекомендують не більше 20 включень / год, а краще 10-15 включень / год.
Потужність двигуна насоса, кВт 0,5-1,5 2-4 5-7,5 9,2-12,5 15-22
Максимальна кількість включень / год 50 40 30 20 15

<math>Vt = 16.5 \ {Qmax\over a} \times \frac{Pmin\ \times Pmax}{Pmax-Pmin}\times\frac{1}{P} </math>

*Vt - обсяг гідроакумулятора в літрах.
*Q max - середня продуктивність насоса, рівна максимальній витраті води (у літрах / хв).
*а - максимально допустиму кількість запусків насоса на годину (значення, що рекомендується виробником насоса).
*P max - максимальне абсолютний тиск, на яке налаштоване реле тиску, рівне відносного тиску 1атм.
*P min - мінімальне абсолютний тиск, на яке налаштоване реле тиску, рівне відносного тиску 1атм, яке не повинно бути нижче, ніж (висота будівлі в метрах) / 10 1атм
*</math> \frac{1}{P}</math> - абсолютний тиск газу в гидроаккумуляторе, який ніколи не повинен перевищувати P min.
Для оптимальної роботи гідроакумулятора необхідно, щоб P rec \frac{1}{P}\times</math> 0.5 бар = P min .

==Сучасні виробники гідроакумуляторів==

{| class="standard"
!Країна
!Виробник
!Опис
|-
!Австралія
|Olaer Fawcett Christie
|мембранні, поршневі, балонні акумулятори
|-
!Великобританія
|Lee Products Ltd.
|
|-
!rowspan=3|Німечина
|Bosch Rexroth
|гідроакумулятори всіх типів
|-
|Hydac
|гідроакумулятори всіх типів
|-
|ORSTA-Hydraulik AG
|
|-
!rowspan=2|Франція
|Eaton Corporation
|гідроакумулятори високого тиску
|-
|Intertechnique
|
|-
!Італія
|Zilmet
VAREM S.r.l.
|мембранні
|-
|}

== Література ==
* Гiдроприводи та гiдропневмоавтоматика: Пiдручник /В.О.Федорець, М.Н.Педченко, В.Б.Струтинський та iн. За ред. В.О.Федорця. — К:Вища школа,— 1995.- 463 с.
* Гидравлика, гидромашины и гидроприводы: Учебник для машиностроительных вузов/ Т.М. Башта, С.С. Руднев, Б.Б. Некрасов и др. — 2-е изд., перераб. — М.: Машиностроение, 1982.

== Посилання ==

:http://ru.wikipedia.org/w/index.php?title=%D0%93%D0%B8%D0%B4%D1%80%D0%BE%D0%B0%D0%BA%D0%BA%D1%83%D0%BC%D1%83%D0%BB%D1%8F%D1%82%D0%BE%D1%80&stable=0#.D0.A1.D0.BE.D0.B2.D1.80.D0.B5.D0.BC.D0.B5.D0.BD.D0.BD.D1.8B.D0.B5_.D0.BF.D1.80.D0.BE.D0.B8.D0.B7.D0.B2.D0.BE.D0.B4.D0.B8.D1.82.D0.B5.D0.BB.D0.B8_.D0.B3.D0.B8.D0.B4.D1.80.D0.BE.D0.B0.D0.BA.D0.BA.D1.83.D0.BC.D1.83.D0.BB.D1.8F.D1.82.D0.BE.D1.80.D0.BE.D0.B2
:http://www.hydac.com.ru/article-hydroaccumulators.html
:http://www.vod-stih.com/gidrobak.shtml

[[Категорія:Елементи і системи гідропневмоавтоматики(дисципліна)]]

Гідроакумулятор

2010-12-21T20:28:03Z

Tanita1306: /* Вибір гідроакумулятора */

== Гідроакумулятор ==
'''Гідравлічним акумулятором''' називається пристосування для накопичення (акумулювання) в працюючій гідросистемі енергії стиснутої рідини з наступним поверненням її (при певних режимах роботи) в гідросистему. Оскільки рідина знаходиться під тиском, з акумуляторами поводяться як з напірними резервуарами, і вони повинні бути розраховані на використання в умовах максимального робочого надлишкового тиску, з урахуванням типових умов приймання країни, де вони експлуатуватимуться.

== Типи гідроакумуляторів ==

[[Файл:Типи гідроакумуляторів.jpg|380px|thumb|right|Типи гідроакумуляторів]]

:* За способом накопичення енергії гідроакумулятори поділяються на два типи:
# гідроакумулятори з механічним накопичувачем;
# гідроакумулятори з пневматичним накопичувачем.
:* Гідроакумулятори з механічним накопичувачем розділяють на:
# вантажний гідроакумулятор;
# пружинний гудроакумулятор.
:* Гідроакумулятори з пневматичним накопичувачем поділяються на:
# балонний;
# поршневий;
# мембранний.

== Вантажний акумулятор ==

Вантажний акумулятор являє собою вертикально встановлений плунжерний циліндр, плунжер якого зв'язаний з масивним вантажем, що створює направлену вниз масову силу G. При зарядці акумулятора плунжер з вантажем силою тиску робочої рідини підіймається на деякий рівень і виконана рідиною робота по підйому перетворюється в потенційну енергію піднятої маси. Якщо в гідросистемі з таким акумулятором виникає потреба в короткочасному і значному збільшенні витрати робочої рідини, акумулятор розряджається: під дією масової сили вантажу і з циліндра витісняється в гідросистему об'єм робочої рідини при стабільному тискові.

== Пружинний акумулятор ==

В пружинному гідроакумуляторі робоча рідина підведена в поршневу камеру циліндра, поршень якого навантажений зусиллям попередньо стиснутої пружини. Під дією тиску рідини поршень додатково деформує пружину. Кожному його положенню відновідає певний рівень тиску робочої рідини. Зарядка і розрядка такого акумулятора можлива тільки при змінах тиску і гідросистемі. При збільшенні тиску зростає об'єм поршневої камери і вона наповнюється додатковою кількістю рідини, яка буде повернена назад в гідросистему при зниженні тиску до попереднього рівня.

== Гідропневматичний акумулятор (газовий) ==
Пневмогідравлічні акумулятори по принципу дії аналогічні пружинним, тільки роль пружини у них виконує газ. Рідина і газове середовище можуть бути розділені поршнем чи діафрагмою або мати безпосередній контакт. В останньому випадку конструкція акумулятора найбільш проста і технологічна, але при його роботі має місце швидке зниження акумулюючої здатності через втрати газу, який виноситься рідиною, розчиняючись в ній. Це також може викликати появу в гідросистемі газових пробок, які призводять до нарівномірності руху гідродвигунів, вібрацій при їх роботі, тощо. Названі недоліки усунені в конструкціях з розділювачами.Зважаючи на низку недоліків гідроакумулятори з механічним накопиченням енергії не отримали широкого розповсюдження і мають обмежене застосування.

При малій зміні тиску в рідинної порожнини гідроакумулятора газ стискається незначно. У цьому випадку для підтримки тиску у вузькому діапазоні змінюваний обсяг гідроакумулятора може виявитися недостатнім для робочого процесу. . Для того, щоб зміна обсягу в меншій мірі впливало на зміну тиску, газову порожнину гідроакумулятора збільшують за допомогою підключення до неї додаткового ресивера. У цьому випадку обсяг газової порожнини складається з обсягу ресивера і змінного об'єму гідроакумулятора. Економічно доцільно застосовувати гідроакумулятори в системах з епізодичними піками споживаної витрати, які значно перевищують середні витрати рідини в гідросистемі. Встановлена потужність гідроприводу при цьому може бути зменшена в півтора-два рази, а споживання енергії такою системою можна знизити більш, ніж на 50%. Різні за конструкції (поршневі, балонні, мембранні, сильфонні) і призначенням пневмогідроаккумулятори дозволяють отримати рішення для багатьох завдань, таких як:
# Акумулювання гідравлічної енергії;
# Живлення системи в позаштатних і аварійних ситуаціях;
# Урівноваження сил і навантажень;
# Компенсація витоків;
# Компенсація обсягів робочої рідини;
# Демпфування пульсації поршневих насосів;
# Демпфування пульсацій в напірних і всмоктуючих магістралях;
# Демпфування пульсації при роботі паливних насосів високого тиску дизельних двигунів; д
# Гасіння гідроударів;
# Амортизаційна підвіска мобільної техніки та ін.

== Переваги і недоліки ==

Кожному типу гідроакумуляторів властиві свої переваги і недоліки.

{| class="wikitable"
|-
! Тип гідроакумулятора
! Переваги
! Недоліки
|-
| Вантажний гідроакумулятор
|
*постійний тиск гідроакумулятора
*простота конструкції
*великий робочий об'єм
*низька вартість
|
*низька енергоємність
*висока інерційність
*громіздкість конструкції
*низький тиск
|-
| Пружинний
гідроакумулятор
|
*відносна простота конструкції
*невисока вартість
|
*тиск залежить від характеристики і лінійної деформації пружини
*невеликий робочий об'єм
*інерційність
|-
| Гідропневматичний акумулятор
|
*висока енергоємність при малих розмірах
*різні виконання по конструкції і призначенню
|
*тиск акумулятора змінюється в залежності із політропним процесом стиску і розширення газу
|}

== Мембранний акумулятор ==

[[Файл:Мембранный_гидроаккумулятор.jpg|220px|thumb|right|Мембранний гідроакумулятор]]

Мембранний гідроакумулятор служить для накопичення гідравлічної рідини з наступною її віддачею в потрібний момент часу. Також, їх широко застосовують для демпфування (згладжування) пульсацій і ударів рідини в системі. Як у поршневих і балонних гідроакумулятора, цей процес відбувається за рахунок стисливого газу. У вигляді роздільника середовищ застосовується каучукова мембрана, яка закріплена на внутрішній стінці корпусу і деформується в процесі стиснення і розширення азоту. У верхній частині гідроакумулятора встановлений газовий клапан, що перешкоджає виходу азоту з газової порожнини. При відсутності тиску в рідинної порожнини, мембрана повністю притискається до вихідного отвору. Щоб внутрішні краї цього отвору не пошкоджували каучук, в мембрані в цьому місці зроблено металеву щільність (тарілчастий клапан). В якості газу у верхній порожнині найчастіше застосовують азот і в жодному разі - повітря або кисень. Це обумовлено тим, що знаходяться під тиском повітря і кисень - вибухонебезпечні.

Мембранні гідроакумулятори (або пневмогідроаккумулятори) бувають перезаряджаються, розбірні і запаяні (даний вид заряджає азотом сам виробник при виготовленні). Крім того, акумулятори можуть бути виготовлені з різних матеріалів - як корпус, так і самі мембрани. Застосування тих чи інших матеріалів зумовлене різними умовами експлуатації (температура, робоче середовище і т.д.). Завдяки своїм компактним розмірам дані акумулятори широко застосовуються в мобільну техніку. Як і вся подібна продукція, мембранний гідроакумулятор потребує сертифікатах тієї країни, в якій експлуатується.

== Балонний гідроакумулятор ==

[[Файл:Ballonniy_pnevmogidroaccumulator.png|220px|thumb|right|Балонний гідроакумулятор]]

Балонний гідроакумулятор отримав свою назву завдяки формі роздільника, що відокремлює газ (азот) від рідини: на вигляд він нагадує гумовий балон або витягнуту грушу, що знаходиться в такій же за формою металевої ємності. З одного боку акумулятора гумова груша заправляється азотом, а з іншого боку він приєднується до робочої порожнини, з якої надходить рідина (в промисловості використовується мінеральне та синтетичне масло). У цей час балон з газом стискається, поступаючись об'єм рідини. Коли тиск у системі падає - газ в балоні розширюється, витісняючи масло назад у систему, тим самим заповнюючи брак рідини. Далі насос знову заправляє акумулятор маслом під тиском, змушуючи балон стискатися. Завдяки своїм конструктивним особливостям, балонний гідроакумулятор не так інертний, як поршневий. У порівнянні з мембранними гідроакумулятора, відрізняється великими розмірами.
Функції:

* Харчування гідравлічної системи в аварійних ситуаціях;
* Акумулювання енергії;
* Урівноваження сил;
* Компенсація витоків рідини;
* Підвіска транспортного засобу;
* Гасіння гідроударів і пульсацій;
* Підтримання необхідного тиску в системі при вимкненому насосі.

== Поршневий гідроакумулятор ==

[[Файл:Поршень.jpg|320px|thumb|right|Поршневий гідроакумулятор]]

Поршневі акумулятори містять рідинну та газову камери і поршень, як газонепроникний роздільчий елемент. Газова камера заздалегідь заповнена азотом.
Оскільки рідинна камера сполучена з гідросистемою, при підвищенні тиску акумулятор заповнюється робочою рідиною, а газ стискається. При пониженні тиску стиснений газ розширюється і витісняє накопичену робочу рідину у гідросистему. Поршневий акумулятор може працювати у будь-якому положенні, проте вертикальне розташування (газова порожнина зверху) є переважним, оскільки дозволяє виключити можливість осадження наявних у рідині часток забруднень на поршні та їх попадання в ущільнення.
Конструкція поршневого акумулятора показана на рис.7.26. Основні елементи: гільза (7), поршень (2) із системою ущільнень та кришки (3 і 4) з маслопідвідним отвором (5) і зарядним вентилем (6). Гільза виконує дві функції. По-перше, вона сприймає внутрішній тиск і, по-друге, служить як направляюча для поршня, що є роздільником між газовою та рідинною камерами.
Внутрішня поверхня гільзи (дзеркало) оброблена з найвищою точністю і якістю. Спеціальна система ущільнень забезпечує мінімальне тертя у спряженні поршня з гільзою. Таким чином, між газом і рідиною досягається рівень перепаду тиску не більше 1 бара.У поршневих акумуляторах можливий контроль положення поршня. Для цього передбачається шток, що виходить назовні, з кулачком, що діє на кінцевий вимикач. З'являється можливість відстежувати положення поршня у будь-якому місці ходу. Зазвичай за допомогою подібної системи здійснюється управління включенням або виключенням насоса.

== Використання гідроакумуляторів в побуті та промисловості ==

Найбільшого поширення в побуті та промисловості знайшли пневмогідроаккумулятори (гідробак експанзомат ). Вони представляють собою металеву ємність з гумовою мембраною / грушею всередині, що служить для підтримки тиску води в системі водопостачання / опалення. У більшості випадків гідроакумулятори використовуються для систем автономного забезпечення водою заміських будинків, котеджних селищ, невеликих підприємств.

== Вибір гідроакумулятора ==

Вибір гідроакумулятора залежить від обсягу споживання води. Чим більше споживання води, тим більше повинен бути обсяг гідроакумулятора. А тиск в баку має бути приблизно дорівнює або трохи менше тиску води у водопроводі в місці підключення бака. У випадку якщо в будинку немає великого споживання води (немає ванни) і кількість людей не більше 4, можна обмежитися гідроакумулятором об'ємом 25-35л. В інших випадках потрібно встановлювати бак об'ємом не менше 50л. Найважливіший критерій при підборі обсягу бака - кількість включень-виключень насоса. Зазвичай воно регламентується заводом-виробником електродвигуна.
В даній таблиці наведено максимальні допустимі кількості часових включень для електродвигунів. Для свердловинного насоса зазвичай рекомендують не більше 20 включень / год, а краще 10-15 включень / год.
Потужність двигуна насоса, кВт 0,5-1,5 2-4 5-7,5 9,2-12,5 15-22
Максимальна кількість включень / год 50 40 30 20 15

<math>Vt = 16.5 \ {Qmax\over a} \times \frac{Pmin\ \times Pmax}{Pmax-Pmin}\times\frac{1}{P} </math>

*Vt - обсяг гідроакумулятора в літрах.
*Q max - середня продуктивність насоса, рівна максимальній витраті води (у літрах / хв).
*а - максимально допустиму кількість запусків насоса на годину (значення, що рекомендується виробником насоса).
*P max - максимальне абсолютний тиск, на яке налаштоване реле тиску, рівне відносного тиску 1атм.
*P min - мінімальне абсолютний тиск, на яке налаштоване реле тиску, рівне відносного тиску 1атм, яке не повинно бути нижче, ніж (висота будівлі в метрах) / 10 1атм
*\frac{1}{P} - абсолютний тиск газу в гидроаккумуляторе, який ніколи не повинен перевищувати P min.
Для оптимальної роботи гідроакумулятора необхідно, щоб P rec \frac{1}{P}\times 0.5 бар = P min</math> .

==Сучасні виробники гідроакумуляторів==

{| class="standard"
!Країна
!Виробник
!Опис
|-
!Австралія
|Olaer Fawcett Christie
|мембранні, поршневі, балонні акумулятори
|-
!Великобританія
|Lee Products Ltd.
|
|-
!rowspan=3|Німечина
|Bosch Rexroth
|гідроакумулятори всіх типів
|-
|Hydac
|гідроакумулятори всіх типів
|-
|ORSTA-Hydraulik AG
|
|-
!rowspan=2|Франція
|Eaton Corporation
|гідроакумулятори високого тиску
|-
|Intertechnique
|
|-
!Італія
|Zilmet
VAREM S.r.l.
|мембранні
|-
|}

== Література ==
* Гiдроприводи та гiдропневмоавтоматика: Пiдручник /В.О.Федорець, М.Н.Педченко, В.Б.Струтинський та iн. За ред. В.О.Федорця. — К:Вища школа,— 1995.- 463 с.
* Гидравлика, гидромашины и гидроприводы: Учебник для машиностроительных вузов/ Т.М. Башта, С.С. Руднев, Б.Б. Некрасов и др. — 2-е изд., перераб. — М.: Машиностроение, 1982.

== Посилання ==

:http://ru.wikipedia.org/w/index.php?title=%D0%93%D0%B8%D0%B4%D1%80%D0%BE%D0%B0%D0%BA%D0%BA%D1%83%D0%BC%D1%83%D0%BB%D1%8F%D1%82%D0%BE%D1%80&stable=0#.D0.A1.D0.BE.D0.B2.D1.80.D0.B5.D0.BC.D0.B5.D0.BD.D0.BD.D1.8B.D0.B5_.D0.BF.D1.80.D0.BE.D0.B8.D0.B7.D0.B2.D0.BE.D0.B4.D0.B8.D1.82.D0.B5.D0.BB.D0.B8_.D0.B3.D0.B8.D0.B4.D1.80.D0.BE.D0.B0.D0.BA.D0.BA.D1.83.D0.BC.D1.83.D0.BB.D1.8F.D1.82.D0.BE.D1.80.D0.BE.D0.B2
:http://www.hydac.com.ru/article-hydroaccumulators.html
:http://www.vod-stih.com/gidrobak.shtml

[[Категорія:Елементи і системи гідропневмоавтоматики(дисципліна)]]

Гідроакумулятор

2010-12-21T20:27:33Z

Tanita1306: /* Вибір гідроакумулятора */

== Гідроакумулятор ==
'''Гідравлічним акумулятором''' називається пристосування для накопичення (акумулювання) в працюючій гідросистемі енергії стиснутої рідини з наступним поверненням її (при певних режимах роботи) в гідросистему. Оскільки рідина знаходиться під тиском, з акумуляторами поводяться як з напірними резервуарами, і вони повинні бути розраховані на використання в умовах максимального робочого надлишкового тиску, з урахуванням типових умов приймання країни, де вони експлуатуватимуться.

== Типи гідроакумуляторів ==

[[Файл:Типи гідроакумуляторів.jpg|380px|thumb|right|Типи гідроакумуляторів]]

:* За способом накопичення енергії гідроакумулятори поділяються на два типи:
# гідроакумулятори з механічним накопичувачем;
# гідроакумулятори з пневматичним накопичувачем.
:* Гідроакумулятори з механічним накопичувачем розділяють на:
# вантажний гідроакумулятор;
# пружинний гудроакумулятор.
:* Гідроакумулятори з пневматичним накопичувачем поділяються на:
# балонний;
# поршневий;
# мембранний.

== Вантажний акумулятор ==

Вантажний акумулятор являє собою вертикально встановлений плунжерний циліндр, плунжер якого зв'язаний з масивним вантажем, що створює направлену вниз масову силу G. При зарядці акумулятора плунжер з вантажем силою тиску робочої рідини підіймається на деякий рівень і виконана рідиною робота по підйому перетворюється в потенційну енергію піднятої маси. Якщо в гідросистемі з таким акумулятором виникає потреба в короткочасному і значному збільшенні витрати робочої рідини, акумулятор розряджається: під дією масової сили вантажу і з циліндра витісняється в гідросистему об'єм робочої рідини при стабільному тискові.

== Пружинний акумулятор ==

В пружинному гідроакумуляторі робоча рідина підведена в поршневу камеру циліндра, поршень якого навантажений зусиллям попередньо стиснутої пружини. Під дією тиску рідини поршень додатково деформує пружину. Кожному його положенню відновідає певний рівень тиску робочої рідини. Зарядка і розрядка такого акумулятора можлива тільки при змінах тиску і гідросистемі. При збільшенні тиску зростає об'єм поршневої камери і вона наповнюється додатковою кількістю рідини, яка буде повернена назад в гідросистему при зниженні тиску до попереднього рівня.

== Гідропневматичний акумулятор (газовий) ==
Пневмогідравлічні акумулятори по принципу дії аналогічні пружинним, тільки роль пружини у них виконує газ. Рідина і газове середовище можуть бути розділені поршнем чи діафрагмою або мати безпосередній контакт. В останньому випадку конструкція акумулятора найбільш проста і технологічна, але при його роботі має місце швидке зниження акумулюючої здатності через втрати газу, який виноситься рідиною, розчиняючись в ній. Це також може викликати появу в гідросистемі газових пробок, які призводять до нарівномірності руху гідродвигунів, вібрацій при їх роботі, тощо. Названі недоліки усунені в конструкціях з розділювачами.Зважаючи на низку недоліків гідроакумулятори з механічним накопиченням енергії не отримали широкого розповсюдження і мають обмежене застосування.

При малій зміні тиску в рідинної порожнини гідроакумулятора газ стискається незначно. У цьому випадку для підтримки тиску у вузькому діапазоні змінюваний обсяг гідроакумулятора може виявитися недостатнім для робочого процесу. . Для того, щоб зміна обсягу в меншій мірі впливало на зміну тиску, газову порожнину гідроакумулятора збільшують за допомогою підключення до неї додаткового ресивера. У цьому випадку обсяг газової порожнини складається з обсягу ресивера і змінного об'єму гідроакумулятора. Економічно доцільно застосовувати гідроакумулятори в системах з епізодичними піками споживаної витрати, які значно перевищують середні витрати рідини в гідросистемі. Встановлена потужність гідроприводу при цьому може бути зменшена в півтора-два рази, а споживання енергії такою системою можна знизити більш, ніж на 50%. Різні за конструкції (поршневі, балонні, мембранні, сильфонні) і призначенням пневмогідроаккумулятори дозволяють отримати рішення для багатьох завдань, таких як:
# Акумулювання гідравлічної енергії;
# Живлення системи в позаштатних і аварійних ситуаціях;
# Урівноваження сил і навантажень;
# Компенсація витоків;
# Компенсація обсягів робочої рідини;
# Демпфування пульсації поршневих насосів;
# Демпфування пульсацій в напірних і всмоктуючих магістралях;
# Демпфування пульсації при роботі паливних насосів високого тиску дизельних двигунів; д
# Гасіння гідроударів;
# Амортизаційна підвіска мобільної техніки та ін.

== Переваги і недоліки ==

Кожному типу гідроакумуляторів властиві свої переваги і недоліки.

{| class="wikitable"
|-
! Тип гідроакумулятора
! Переваги
! Недоліки
|-
| Вантажний гідроакумулятор
|
*постійний тиск гідроакумулятора
*простота конструкції
*великий робочий об'єм
*низька вартість
|
*низька енергоємність
*висока інерційність
*громіздкість конструкції
*низький тиск
|-
| Пружинний
гідроакумулятор
|
*відносна простота конструкції
*невисока вартість
|
*тиск залежить від характеристики і лінійної деформації пружини
*невеликий робочий об'єм
*інерційність
|-
| Гідропневматичний акумулятор
|
*висока енергоємність при малих розмірах
*різні виконання по конструкції і призначенню
|
*тиск акумулятора змінюється в залежності із політропним процесом стиску і розширення газу
|}

== Мембранний акумулятор ==

[[Файл:Мембранный_гидроаккумулятор.jpg|220px|thumb|right|Мембранний гідроакумулятор]]

Мембранний гідроакумулятор служить для накопичення гідравлічної рідини з наступною її віддачею в потрібний момент часу. Також, їх широко застосовують для демпфування (згладжування) пульсацій і ударів рідини в системі. Як у поршневих і балонних гідроакумулятора, цей процес відбувається за рахунок стисливого газу. У вигляді роздільника середовищ застосовується каучукова мембрана, яка закріплена на внутрішній стінці корпусу і деформується в процесі стиснення і розширення азоту. У верхній частині гідроакумулятора встановлений газовий клапан, що перешкоджає виходу азоту з газової порожнини. При відсутності тиску в рідинної порожнини, мембрана повністю притискається до вихідного отвору. Щоб внутрішні краї цього отвору не пошкоджували каучук, в мембрані в цьому місці зроблено металеву щільність (тарілчастий клапан). В якості газу у верхній порожнині найчастіше застосовують азот і в жодному разі - повітря або кисень. Це обумовлено тим, що знаходяться під тиском повітря і кисень - вибухонебезпечні.

Мембранні гідроакумулятори (або пневмогідроаккумулятори) бувають перезаряджаються, розбірні і запаяні (даний вид заряджає азотом сам виробник при виготовленні). Крім того, акумулятори можуть бути виготовлені з різних матеріалів - як корпус, так і самі мембрани. Застосування тих чи інших матеріалів зумовлене різними умовами експлуатації (температура, робоче середовище і т.д.). Завдяки своїм компактним розмірам дані акумулятори широко застосовуються в мобільну техніку. Як і вся подібна продукція, мембранний гідроакумулятор потребує сертифікатах тієї країни, в якій експлуатується.

== Балонний гідроакумулятор ==

[[Файл:Ballonniy_pnevmogidroaccumulator.png|220px|thumb|right|Балонний гідроакумулятор]]

Балонний гідроакумулятор отримав свою назву завдяки формі роздільника, що відокремлює газ (азот) від рідини: на вигляд він нагадує гумовий балон або витягнуту грушу, що знаходиться в такій же за формою металевої ємності. З одного боку акумулятора гумова груша заправляється азотом, а з іншого боку він приєднується до робочої порожнини, з якої надходить рідина (в промисловості використовується мінеральне та синтетичне масло). У цей час балон з газом стискається, поступаючись об'єм рідини. Коли тиск у системі падає - газ в балоні розширюється, витісняючи масло назад у систему, тим самим заповнюючи брак рідини. Далі насос знову заправляє акумулятор маслом під тиском, змушуючи балон стискатися. Завдяки своїм конструктивним особливостям, балонний гідроакумулятор не так інертний, як поршневий. У порівнянні з мембранними гідроакумулятора, відрізняється великими розмірами.
Функції:

* Харчування гідравлічної системи в аварійних ситуаціях;
* Акумулювання енергії;
* Урівноваження сил;
* Компенсація витоків рідини;
* Підвіска транспортного засобу;
* Гасіння гідроударів і пульсацій;
* Підтримання необхідного тиску в системі при вимкненому насосі.

== Поршневий гідроакумулятор ==

[[Файл:Поршень.jpg|320px|thumb|right|Поршневий гідроакумулятор]]

Поршневі акумулятори містять рідинну та газову камери і поршень, як газонепроникний роздільчий елемент. Газова камера заздалегідь заповнена азотом.
Оскільки рідинна камера сполучена з гідросистемою, при підвищенні тиску акумулятор заповнюється робочою рідиною, а газ стискається. При пониженні тиску стиснений газ розширюється і витісняє накопичену робочу рідину у гідросистему. Поршневий акумулятор може працювати у будь-якому положенні, проте вертикальне розташування (газова порожнина зверху) є переважним, оскільки дозволяє виключити можливість осадження наявних у рідині часток забруднень на поршні та їх попадання в ущільнення.
Конструкція поршневого акумулятора показана на рис.7.26. Основні елементи: гільза (7), поршень (2) із системою ущільнень та кришки (3 і 4) з маслопідвідним отвором (5) і зарядним вентилем (6). Гільза виконує дві функції. По-перше, вона сприймає внутрішній тиск і, по-друге, служить як направляюча для поршня, що є роздільником між газовою та рідинною камерами.
Внутрішня поверхня гільзи (дзеркало) оброблена з найвищою точністю і якістю. Спеціальна система ущільнень забезпечує мінімальне тертя у спряженні поршня з гільзою. Таким чином, між газом і рідиною досягається рівень перепаду тиску не більше 1 бара.У поршневих акумуляторах можливий контроль положення поршня. Для цього передбачається шток, що виходить назовні, з кулачком, що діє на кінцевий вимикач. З'являється можливість відстежувати положення поршня у будь-якому місці ходу. Зазвичай за допомогою подібної системи здійснюється управління включенням або виключенням насоса.

== Використання гідроакумуляторів в побуті та промисловості ==

Найбільшого поширення в побуті та промисловості знайшли пневмогідроаккумулятори (гідробак експанзомат ). Вони представляють собою металеву ємність з гумовою мембраною / грушею всередині, що служить для підтримки тиску води в системі водопостачання / опалення. У більшості випадків гідроакумулятори використовуються для систем автономного забезпечення водою заміських будинків, котеджних селищ, невеликих підприємств.

== Вибір гідроакумулятора ==

Вибір гідроакумулятора залежить від обсягу споживання води. Чим більше споживання води, тим більше повинен бути обсяг гідроакумулятора. А тиск в баку має бути приблизно дорівнює або трохи менше тиску води у водопроводі в місці підключення бака. У випадку якщо в будинку немає великого споживання води (немає ванни) і кількість людей не більше 4, можна обмежитися гідроакумулятором об'ємом 25-35л. В інших випадках потрібно встановлювати бак об'ємом не менше 50л. Найважливіший критерій при підборі обсягу бака - кількість включень-виключень насоса. Зазвичай воно регламентується заводом-виробником електродвигуна.
В даній таблиці наведено максимальні допустимі кількості часових включень для електродвигунів. Для свердловинного насоса зазвичай рекомендують не більше 20 включень / год, а краще 10-15 включень / год.
Потужність двигуна насоса, кВт 0,5-1,5 2-4 5-7,5 9,2-12,5 15-22
Максимальна кількість включень / год 50 40 30 20 15

<math>Vt = 16.5 \ {Qmax\over a} \times \frac{Pmin\ \times Pmax}{Pmax-Pmin}\times\frac{1}{P} </math>

*Vt - обсяг гідроакумулятора в літрах.
*Q max - середня продуктивність насоса, рівна максимальній витраті води (у літрах / хв).
*а - максимально допустиму кількість запусків насоса на годину (значення, що рекомендується виробником насоса).
*P max - максимальне абсолютний тиск, на яке налаштоване реле тиску, рівне відносного тиску 1атм.
*P min - мінімальне абсолютний тиск, на яке налаштоване реле тиску, рівне відносного тиску 1атм, яке не повинно бути нижче, ніж (висота будівлі в метрах) / 10 1атм
*\frac{1}{P} - абсолютний тиск газу в гидроаккумуляторе, який ніколи не повинен перевищувати P min.
Для оптимальної роботи гідроакумулятора необхідно, щоб P rec <P min. Рекомендується, щоб:
\frac{1}{P}\times 0.5 бар = P min.

==Сучасні виробники гідроакумуляторів==

{| class="standard"
!Країна
!Виробник
!Опис
|-
!Австралія
|Olaer Fawcett Christie
|мембранні, поршневі, балонні акумулятори
|-
!Великобританія
|Lee Products Ltd.
|
|-
!rowspan=3|Німечина
|Bosch Rexroth
|гідроакумулятори всіх типів
|-
|Hydac
|гідроакумулятори всіх типів
|-
|ORSTA-Hydraulik AG
|
|-
!rowspan=2|Франція
|Eaton Corporation
|гідроакумулятори високого тиску
|-
|Intertechnique
|
|-
!Італія
|Zilmet
VAREM S.r.l.
|мембранні
|-
|}

== Література ==
* Гiдроприводи та гiдропневмоавтоматика: Пiдручник /В.О.Федорець, М.Н.Педченко, В.Б.Струтинський та iн. За ред. В.О.Федорця. — К:Вища школа,— 1995.- 463 с.
* Гидравлика, гидромашины и гидроприводы: Учебник для машиностроительных вузов/ Т.М. Башта, С.С. Руднев, Б.Б. Некрасов и др. — 2-е изд., перераб. — М.: Машиностроение, 1982.

== Посилання ==

:http://ru.wikipedia.org/w/index.php?title=%D0%93%D0%B8%D0%B4%D1%80%D0%BE%D0%B0%D0%BA%D0%BA%D1%83%D0%BC%D1%83%D0%BB%D1%8F%D1%82%D0%BE%D1%80&stable=0#.D0.A1.D0.BE.D0.B2.D1.80.D0.B5.D0.BC.D0.B5.D0.BD.D0.BD.D1.8B.D0.B5_.D0.BF.D1.80.D0.BE.D0.B8.D0.B7.D0.B2.D0.BE.D0.B4.D0.B8.D1.82.D0.B5.D0.BB.D0.B8_.D0.B3.D0.B8.D0.B4.D1.80.D0.BE.D0.B0.D0.BA.D0.BA.D1.83.D0.BC.D1.83.D0.BB.D1.8F.D1.82.D0.BE.D1.80.D0.BE.D0.B2
:http://www.hydac.com.ru/article-hydroaccumulators.html
:http://www.vod-stih.com/gidrobak.shtml

[[Категорія:Елементи і системи гідропневмоавтоматики(дисципліна)]]

Гідроакумулятор

2010-12-21T20:24:13Z

Tanita1306: /* Вибір гідроакумулятора */

== Гідроакумулятор ==
'''Гідравлічним акумулятором''' називається пристосування для накопичення (акумулювання) в працюючій гідросистемі енергії стиснутої рідини з наступним поверненням її (при певних режимах роботи) в гідросистему. Оскільки рідина знаходиться під тиском, з акумуляторами поводяться як з напірними резервуарами, і вони повинні бути розраховані на використання в умовах максимального робочого надлишкового тиску, з урахуванням типових умов приймання країни, де вони експлуатуватимуться.

== Типи гідроакумуляторів ==

[[Файл:Типи гідроакумуляторів.jpg|380px|thumb|right|Типи гідроакумуляторів]]

:* За способом накопичення енергії гідроакумулятори поділяються на два типи:
# гідроакумулятори з механічним накопичувачем;
# гідроакумулятори з пневматичним накопичувачем.
:* Гідроакумулятори з механічним накопичувачем розділяють на:
# вантажний гідроакумулятор;
# пружинний гудроакумулятор.
:* Гідроакумулятори з пневматичним накопичувачем поділяються на:
# балонний;
# поршневий;
# мембранний.

== Вантажний акумулятор ==

Вантажний акумулятор являє собою вертикально встановлений плунжерний циліндр, плунжер якого зв'язаний з масивним вантажем, що створює направлену вниз масову силу G. При зарядці акумулятора плунжер з вантажем силою тиску робочої рідини підіймається на деякий рівень і виконана рідиною робота по підйому перетворюється в потенційну енергію піднятої маси. Якщо в гідросистемі з таким акумулятором виникає потреба в короткочасному і значному збільшенні витрати робочої рідини, акумулятор розряджається: під дією масової сили вантажу і з циліндра витісняється в гідросистему об'єм робочої рідини при стабільному тискові.

== Пружинний акумулятор ==

В пружинному гідроакумуляторі робоча рідина підведена в поршневу камеру циліндра, поршень якого навантажений зусиллям попередньо стиснутої пружини. Під дією тиску рідини поршень додатково деформує пружину. Кожному його положенню відновідає певний рівень тиску робочої рідини. Зарядка і розрядка такого акумулятора можлива тільки при змінах тиску і гідросистемі. При збільшенні тиску зростає об'єм поршневої камери і вона наповнюється додатковою кількістю рідини, яка буде повернена назад в гідросистему при зниженні тиску до попереднього рівня.

== Гідропневматичний акумулятор (газовий) ==
Пневмогідравлічні акумулятори по принципу дії аналогічні пружинним, тільки роль пружини у них виконує газ. Рідина і газове середовище можуть бути розділені поршнем чи діафрагмою або мати безпосередній контакт. В останньому випадку конструкція акумулятора найбільш проста і технологічна, але при його роботі має місце швидке зниження акумулюючої здатності через втрати газу, який виноситься рідиною, розчиняючись в ній. Це також може викликати появу в гідросистемі газових пробок, які призводять до нарівномірності руху гідродвигунів, вібрацій при їх роботі, тощо. Названі недоліки усунені в конструкціях з розділювачами.Зважаючи на низку недоліків гідроакумулятори з механічним накопиченням енергії не отримали широкого розповсюдження і мають обмежене застосування.

При малій зміні тиску в рідинної порожнини гідроакумулятора газ стискається незначно. У цьому випадку для підтримки тиску у вузькому діапазоні змінюваний обсяг гідроакумулятора може виявитися недостатнім для робочого процесу. . Для того, щоб зміна обсягу в меншій мірі впливало на зміну тиску, газову порожнину гідроакумулятора збільшують за допомогою підключення до неї додаткового ресивера. У цьому випадку обсяг газової порожнини складається з обсягу ресивера і змінного об'єму гідроакумулятора. Економічно доцільно застосовувати гідроакумулятори в системах з епізодичними піками споживаної витрати, які значно перевищують середні витрати рідини в гідросистемі. Встановлена потужність гідроприводу при цьому може бути зменшена в півтора-два рази, а споживання енергії такою системою можна знизити більш, ніж на 50%. Різні за конструкції (поршневі, балонні, мембранні, сильфонні) і призначенням пневмогідроаккумулятори дозволяють отримати рішення для багатьох завдань, таких як:
# Акумулювання гідравлічної енергії;
# Живлення системи в позаштатних і аварійних ситуаціях;
# Урівноваження сил і навантажень;
# Компенсація витоків;
# Компенсація обсягів робочої рідини;
# Демпфування пульсації поршневих насосів;
# Демпфування пульсацій в напірних і всмоктуючих магістралях;
# Демпфування пульсації при роботі паливних насосів високого тиску дизельних двигунів; д
# Гасіння гідроударів;
# Амортизаційна підвіска мобільної техніки та ін.

== Переваги і недоліки ==

Кожному типу гідроакумуляторів властиві свої переваги і недоліки.

{| class="wikitable"
|-
! Тип гідроакумулятора
! Переваги
! Недоліки
|-
| Вантажний гідроакумулятор
|
*постійний тиск гідроакумулятора
*простота конструкції
*великий робочий об'єм
*низька вартість
|
*низька енергоємність
*висока інерційність
*громіздкість конструкції
*низький тиск
|-
| Пружинний
гідроакумулятор
|
*відносна простота конструкції
*невисока вартість
|
*тиск залежить від характеристики і лінійної деформації пружини
*невеликий робочий об'єм
*інерційність
|-
| Гідропневматичний акумулятор
|
*висока енергоємність при малих розмірах
*різні виконання по конструкції і призначенню
|
*тиск акумулятора змінюється в залежності із політропним процесом стиску і розширення газу
|}

== Мембранний акумулятор ==

[[Файл:Мембранный_гидроаккумулятор.jpg|220px|thumb|right|Мембранний гідроакумулятор]]

Мембранний гідроакумулятор служить для накопичення гідравлічної рідини з наступною її віддачею в потрібний момент часу. Також, їх широко застосовують для демпфування (згладжування) пульсацій і ударів рідини в системі. Як у поршневих і балонних гідроакумулятора, цей процес відбувається за рахунок стисливого газу. У вигляді роздільника середовищ застосовується каучукова мембрана, яка закріплена на внутрішній стінці корпусу і деформується в процесі стиснення і розширення азоту. У верхній частині гідроакумулятора встановлений газовий клапан, що перешкоджає виходу азоту з газової порожнини. При відсутності тиску в рідинної порожнини, мембрана повністю притискається до вихідного отвору. Щоб внутрішні краї цього отвору не пошкоджували каучук, в мембрані в цьому місці зроблено металеву щільність (тарілчастий клапан). В якості газу у верхній порожнині найчастіше застосовують азот і в жодному разі - повітря або кисень. Це обумовлено тим, що знаходяться під тиском повітря і кисень - вибухонебезпечні.

Мембранні гідроакумулятори (або пневмогідроаккумулятори) бувають перезаряджаються, розбірні і запаяні (даний вид заряджає азотом сам виробник при виготовленні). Крім того, акумулятори можуть бути виготовлені з різних матеріалів - як корпус, так і самі мембрани. Застосування тих чи інших матеріалів зумовлене різними умовами експлуатації (температура, робоче середовище і т.д.). Завдяки своїм компактним розмірам дані акумулятори широко застосовуються в мобільну техніку. Як і вся подібна продукція, мембранний гідроакумулятор потребує сертифікатах тієї країни, в якій експлуатується.

== Балонний гідроакумулятор ==

[[Файл:Ballonniy_pnevmogidroaccumulator.png|220px|thumb|right|Балонний гідроакумулятор]]

Балонний гідроакумулятор отримав свою назву завдяки формі роздільника, що відокремлює газ (азот) від рідини: на вигляд він нагадує гумовий балон або витягнуту грушу, що знаходиться в такій же за формою металевої ємності. З одного боку акумулятора гумова груша заправляється азотом, а з іншого боку він приєднується до робочої порожнини, з якої надходить рідина (в промисловості використовується мінеральне та синтетичне масло). У цей час балон з газом стискається, поступаючись об'єм рідини. Коли тиск у системі падає - газ в балоні розширюється, витісняючи масло назад у систему, тим самим заповнюючи брак рідини. Далі насос знову заправляє акумулятор маслом під тиском, змушуючи балон стискатися. Завдяки своїм конструктивним особливостям, балонний гідроакумулятор не так інертний, як поршневий. У порівнянні з мембранними гідроакумулятора, відрізняється великими розмірами.
Функції:

* Харчування гідравлічної системи в аварійних ситуаціях;
* Акумулювання енергії;
* Урівноваження сил;
* Компенсація витоків рідини;
* Підвіска транспортного засобу;
* Гасіння гідроударів і пульсацій;
* Підтримання необхідного тиску в системі при вимкненому насосі.

== Поршневий гідроакумулятор ==

[[Файл:Поршень.jpg|320px|thumb|right|Поршневий гідроакумулятор]]

Поршневі акумулятори містять рідинну та газову камери і поршень, як газонепроникний роздільчий елемент. Газова камера заздалегідь заповнена азотом.
Оскільки рідинна камера сполучена з гідросистемою, при підвищенні тиску акумулятор заповнюється робочою рідиною, а газ стискається. При пониженні тиску стиснений газ розширюється і витісняє накопичену робочу рідину у гідросистему. Поршневий акумулятор може працювати у будь-якому положенні, проте вертикальне розташування (газова порожнина зверху) є переважним, оскільки дозволяє виключити можливість осадження наявних у рідині часток забруднень на поршні та їх попадання в ущільнення.
Конструкція поршневого акумулятора показана на рис.7.26. Основні елементи: гільза (7), поршень (2) із системою ущільнень та кришки (3 і 4) з маслопідвідним отвором (5) і зарядним вентилем (6). Гільза виконує дві функції. По-перше, вона сприймає внутрішній тиск і, по-друге, служить як направляюча для поршня, що є роздільником між газовою та рідинною камерами.
Внутрішня поверхня гільзи (дзеркало) оброблена з найвищою точністю і якістю. Спеціальна система ущільнень забезпечує мінімальне тертя у спряженні поршня з гільзою. Таким чином, між газом і рідиною досягається рівень перепаду тиску не більше 1 бара.У поршневих акумуляторах можливий контроль положення поршня. Для цього передбачається шток, що виходить назовні, з кулачком, що діє на кінцевий вимикач. З'являється можливість відстежувати положення поршня у будь-якому місці ходу. Зазвичай за допомогою подібної системи здійснюється управління включенням або виключенням насоса.

== Використання гідроакумуляторів в побуті та промисловості ==

Найбільшого поширення в побуті та промисловості знайшли пневмогідроаккумулятори (гідробак експанзомат ). Вони представляють собою металеву ємність з гумовою мембраною / грушею всередині, що служить для підтримки тиску води в системі водопостачання / опалення. У більшості випадків гідроакумулятори використовуються для систем автономного забезпечення водою заміських будинків, котеджних селищ, невеликих підприємств.

== Вибір гідроакумулятора ==

Вибір гідроакумулятора залежить від обсягу споживання води. Чим більше споживання води, тим більше повинен бути обсяг гідроакумулятора. А тиск в баку має бути приблизно дорівнює або трохи менше тиску води у водопроводі в місці підключення бака. У випадку якщо в будинку немає великого споживання води (немає ванни) і кількість людей не більше 4, можна обмежитися гідроакумулятором об'ємом 25-35л. В інших випадках потрібно встановлювати бак об'ємом не менше 50л. Найважливіший критерій при підборі обсягу бака - кількість включень-виключень насоса. Зазвичай воно регламентується заводом-виробником електродвигуна.
В даній таблиці наведено максимальні допустимі кількості часових включень для електродвигунів. Для свердловинного насоса зазвичай рекомендують не більше 20 включень / год, а краще 10-15 включень / год.
Потужність двигуна насоса, кВт 0,5-1,5 2-4 5-7,5 9,2-12,5 15-22
Максимальна кількість включень / год 50 40 30 20 15

<math>Vt = 16.5 \ {Qmax\over a} \times \frac{Pmin\ \times Pmax}{Pmax-Pmin}\times\frac{1}{P} </math>

*Vt - обсяг гідроакумулятора в літрах.
*Q max - середня продуктивність насоса, рівна максимальній витраті води (у літрах / хв).
*а - максимально допустиму кількість запусків насоса на годину (значення, що рекомендується виробником насоса).
*P max - максимальне абсолютний тиск, на яке налаштоване реле тиску, рівне відносного тиску 1атм.
*P min - мінімальне абсолютний тиск, на яке налаштоване реле тиску, рівне відносного тиску 1атм, яке не повинно бути нижче, ніж (висота будівлі в метрах) / 10 1атм
*ΔP - різниця P max і P min
*P prec - абсолютний тиск газу в гидроаккумуляторе, який ніколи не повинен перевищувати P min.
Для оптимальної роботи гідроакумулятора необхідно, щоб P rec <P min. Рекомендується, щоб:
P rec 0.5 бар = P min.

==Сучасні виробники гідроакумуляторів==

{| class="standard"
!Країна
!Виробник
!Опис
|-
!Австралія
|Olaer Fawcett Christie
|мембранні, поршневі, балонні акумулятори
|-
!Великобританія
|Lee Products Ltd.
|
|-
!rowspan=3|Німечина
|Bosch Rexroth
|гідроакумулятори всіх типів
|-
|Hydac
|гідроакумулятори всіх типів
|-
|ORSTA-Hydraulik AG
|
|-
!rowspan=2|Франція
|Eaton Corporation
|гідроакумулятори високого тиску
|-
|Intertechnique
|
|-
!Італія
|Zilmet
VAREM S.r.l.
|мембранні
|-
|}

== Література ==
* Гiдроприводи та гiдропневмоавтоматика: Пiдручник /В.О.Федорець, М.Н.Педченко, В.Б.Струтинський та iн. За ред. В.О.Федорця. — К:Вища школа,— 1995.- 463 с.
* Гидравлика, гидромашины и гидроприводы: Учебник для машиностроительных вузов/ Т.М. Башта, С.С. Руднев, Б.Б. Некрасов и др. — 2-е изд., перераб. — М.: Машиностроение, 1982.

== Посилання ==

:http://ru.wikipedia.org/w/index.php?title=%D0%93%D0%B8%D0%B4%D1%80%D0%BE%D0%B0%D0%BA%D0%BA%D1%83%D0%BC%D1%83%D0%BB%D1%8F%D1%82%D0%BE%D1%80&stable=0#.D0.A1.D0.BE.D0.B2.D1.80.D0.B5.D0.BC.D0.B5.D0.BD.D0.BD.D1.8B.D0.B5_.D0.BF.D1.80.D0.BE.D0.B8.D0.B7.D0.B2.D0.BE.D0.B4.D0.B8.D1.82.D0.B5.D0.BB.D0.B8_.D0.B3.D0.B8.D0.B4.D1.80.D0.BE.D0.B0.D0.BA.D0.BA.D1.83.D0.BC.D1.83.D0.BB.D1.8F.D1.82.D0.BE.D1.80.D0.BE.D0.B2
:http://www.hydac.com.ru/article-hydroaccumulators.html
:http://www.vod-stih.com/gidrobak.shtml

[[Категорія:Елементи і системи гідропневмоавтоматики(дисципліна)]]

Гідроакумулятор

2010-12-21T20:24:02Z

Tanita1306: /* Вибір гідроакумулятора */

== Гідроакумулятор ==
'''Гідравлічним акумулятором''' називається пристосування для накопичення (акумулювання) в працюючій гідросистемі енергії стиснутої рідини з наступним поверненням її (при певних режимах роботи) в гідросистему. Оскільки рідина знаходиться під тиском, з акумуляторами поводяться як з напірними резервуарами, і вони повинні бути розраховані на використання в умовах максимального робочого надлишкового тиску, з урахуванням типових умов приймання країни, де вони експлуатуватимуться.

== Типи гідроакумуляторів ==

[[Файл:Типи гідроакумуляторів.jpg|380px|thumb|right|Типи гідроакумуляторів]]

:* За способом накопичення енергії гідроакумулятори поділяються на два типи:
# гідроакумулятори з механічним накопичувачем;
# гідроакумулятори з пневматичним накопичувачем.
:* Гідроакумулятори з механічним накопичувачем розділяють на:
# вантажний гідроакумулятор;
# пружинний гудроакумулятор.
:* Гідроакумулятори з пневматичним накопичувачем поділяються на:
# балонний;
# поршневий;
# мембранний.

== Вантажний акумулятор ==

Вантажний акумулятор являє собою вертикально встановлений плунжерний циліндр, плунжер якого зв'язаний з масивним вантажем, що створює направлену вниз масову силу G. При зарядці акумулятора плунжер з вантажем силою тиску робочої рідини підіймається на деякий рівень і виконана рідиною робота по підйому перетворюється в потенційну енергію піднятої маси. Якщо в гідросистемі з таким акумулятором виникає потреба в короткочасному і значному збільшенні витрати робочої рідини, акумулятор розряджається: під дією масової сили вантажу і з циліндра витісняється в гідросистему об'єм робочої рідини при стабільному тискові.

== Пружинний акумулятор ==

В пружинному гідроакумуляторі робоча рідина підведена в поршневу камеру циліндра, поршень якого навантажений зусиллям попередньо стиснутої пружини. Під дією тиску рідини поршень додатково деформує пружину. Кожному його положенню відновідає певний рівень тиску робочої рідини. Зарядка і розрядка такого акумулятора можлива тільки при змінах тиску і гідросистемі. При збільшенні тиску зростає об'єм поршневої камери і вона наповнюється додатковою кількістю рідини, яка буде повернена назад в гідросистему при зниженні тиску до попереднього рівня.

== Гідропневматичний акумулятор (газовий) ==
Пневмогідравлічні акумулятори по принципу дії аналогічні пружинним, тільки роль пружини у них виконує газ. Рідина і газове середовище можуть бути розділені поршнем чи діафрагмою або мати безпосередній контакт. В останньому випадку конструкція акумулятора найбільш проста і технологічна, але при його роботі має місце швидке зниження акумулюючої здатності через втрати газу, який виноситься рідиною, розчиняючись в ній. Це також може викликати появу в гідросистемі газових пробок, які призводять до нарівномірності руху гідродвигунів, вібрацій при їх роботі, тощо. Названі недоліки усунені в конструкціях з розділювачами.Зважаючи на низку недоліків гідроакумулятори з механічним накопиченням енергії не отримали широкого розповсюдження і мають обмежене застосування.

При малій зміні тиску в рідинної порожнини гідроакумулятора газ стискається незначно. У цьому випадку для підтримки тиску у вузькому діапазоні змінюваний обсяг гідроакумулятора може виявитися недостатнім для робочого процесу. . Для того, щоб зміна обсягу в меншій мірі впливало на зміну тиску, газову порожнину гідроакумулятора збільшують за допомогою підключення до неї додаткового ресивера. У цьому випадку обсяг газової порожнини складається з обсягу ресивера і змінного об'єму гідроакумулятора. Економічно доцільно застосовувати гідроакумулятори в системах з епізодичними піками споживаної витрати, які значно перевищують середні витрати рідини в гідросистемі. Встановлена потужність гідроприводу при цьому може бути зменшена в півтора-два рази, а споживання енергії такою системою можна знизити більш, ніж на 50%. Різні за конструкції (поршневі, балонні, мембранні, сильфонні) і призначенням пневмогідроаккумулятори дозволяють отримати рішення для багатьох завдань, таких як:
# Акумулювання гідравлічної енергії;
# Живлення системи в позаштатних і аварійних ситуаціях;
# Урівноваження сил і навантажень;
# Компенсація витоків;
# Компенсація обсягів робочої рідини;
# Демпфування пульсації поршневих насосів;
# Демпфування пульсацій в напірних і всмоктуючих магістралях;
# Демпфування пульсації при роботі паливних насосів високого тиску дизельних двигунів; д
# Гасіння гідроударів;
# Амортизаційна підвіска мобільної техніки та ін.

== Переваги і недоліки ==

Кожному типу гідроакумуляторів властиві свої переваги і недоліки.

{| class="wikitable"
|-
! Тип гідроакумулятора
! Переваги
! Недоліки
|-
| Вантажний гідроакумулятор
|
*постійний тиск гідроакумулятора
*простота конструкції
*великий робочий об'єм
*низька вартість
|
*низька енергоємність
*висока інерційність
*громіздкість конструкції
*низький тиск
|-
| Пружинний
гідроакумулятор
|
*відносна простота конструкції
*невисока вартість
|
*тиск залежить від характеристики і лінійної деформації пружини
*невеликий робочий об'єм
*інерційність
|-
| Гідропневматичний акумулятор
|
*висока енергоємність при малих розмірах
*різні виконання по конструкції і призначенню
|
*тиск акумулятора змінюється в залежності із політропним процесом стиску і розширення газу
|}

== Мембранний акумулятор ==

[[Файл:Мембранный_гидроаккумулятор.jpg|220px|thumb|right|Мембранний гідроакумулятор]]

Мембранний гідроакумулятор служить для накопичення гідравлічної рідини з наступною її віддачею в потрібний момент часу. Також, їх широко застосовують для демпфування (згладжування) пульсацій і ударів рідини в системі. Як у поршневих і балонних гідроакумулятора, цей процес відбувається за рахунок стисливого газу. У вигляді роздільника середовищ застосовується каучукова мембрана, яка закріплена на внутрішній стінці корпусу і деформується в процесі стиснення і розширення азоту. У верхній частині гідроакумулятора встановлений газовий клапан, що перешкоджає виходу азоту з газової порожнини. При відсутності тиску в рідинної порожнини, мембрана повністю притискається до вихідного отвору. Щоб внутрішні краї цього отвору не пошкоджували каучук, в мембрані в цьому місці зроблено металеву щільність (тарілчастий клапан). В якості газу у верхній порожнині найчастіше застосовують азот і в жодному разі - повітря або кисень. Це обумовлено тим, що знаходяться під тиском повітря і кисень - вибухонебезпечні.

Мембранні гідроакумулятори (або пневмогідроаккумулятори) бувають перезаряджаються, розбірні і запаяні (даний вид заряджає азотом сам виробник при виготовленні). Крім того, акумулятори можуть бути виготовлені з різних матеріалів - як корпус, так і самі мембрани. Застосування тих чи інших матеріалів зумовлене різними умовами експлуатації (температура, робоче середовище і т.д.). Завдяки своїм компактним розмірам дані акумулятори широко застосовуються в мобільну техніку. Як і вся подібна продукція, мембранний гідроакумулятор потребує сертифікатах тієї країни, в якій експлуатується.

== Балонний гідроакумулятор ==

[[Файл:Ballonniy_pnevmogidroaccumulator.png|220px|thumb|right|Балонний гідроакумулятор]]

Балонний гідроакумулятор отримав свою назву завдяки формі роздільника, що відокремлює газ (азот) від рідини: на вигляд він нагадує гумовий балон або витягнуту грушу, що знаходиться в такій же за формою металевої ємності. З одного боку акумулятора гумова груша заправляється азотом, а з іншого боку він приєднується до робочої порожнини, з якої надходить рідина (в промисловості використовується мінеральне та синтетичне масло). У цей час балон з газом стискається, поступаючись об'єм рідини. Коли тиск у системі падає - газ в балоні розширюється, витісняючи масло назад у систему, тим самим заповнюючи брак рідини. Далі насос знову заправляє акумулятор маслом під тиском, змушуючи балон стискатися. Завдяки своїм конструктивним особливостям, балонний гідроакумулятор не так інертний, як поршневий. У порівнянні з мембранними гідроакумулятора, відрізняється великими розмірами.
Функції:

* Харчування гідравлічної системи в аварійних ситуаціях;
* Акумулювання енергії;
* Урівноваження сил;
* Компенсація витоків рідини;
* Підвіска транспортного засобу;
* Гасіння гідроударів і пульсацій;
* Підтримання необхідного тиску в системі при вимкненому насосі.

== Поршневий гідроакумулятор ==

[[Файл:Поршень.jpg|320px|thumb|right|Поршневий гідроакумулятор]]

Поршневі акумулятори містять рідинну та газову камери і поршень, як газонепроникний роздільчий елемент. Газова камера заздалегідь заповнена азотом.
Оскільки рідинна камера сполучена з гідросистемою, при підвищенні тиску акумулятор заповнюється робочою рідиною, а газ стискається. При пониженні тиску стиснений газ розширюється і витісняє накопичену робочу рідину у гідросистему. Поршневий акумулятор може працювати у будь-якому положенні, проте вертикальне розташування (газова порожнина зверху) є переважним, оскільки дозволяє виключити можливість осадження наявних у рідині часток забруднень на поршні та їх попадання в ущільнення.
Конструкція поршневого акумулятора показана на рис.7.26. Основні елементи: гільза (7), поршень (2) із системою ущільнень та кришки (3 і 4) з маслопідвідним отвором (5) і зарядним вентилем (6). Гільза виконує дві функції. По-перше, вона сприймає внутрішній тиск і, по-друге, служить як направляюча для поршня, що є роздільником між газовою та рідинною камерами.
Внутрішня поверхня гільзи (дзеркало) оброблена з найвищою точністю і якістю. Спеціальна система ущільнень забезпечує мінімальне тертя у спряженні поршня з гільзою. Таким чином, між газом і рідиною досягається рівень перепаду тиску не більше 1 бара.У поршневих акумуляторах можливий контроль положення поршня. Для цього передбачається шток, що виходить назовні, з кулачком, що діє на кінцевий вимикач. З'являється можливість відстежувати положення поршня у будь-якому місці ходу. Зазвичай за допомогою подібної системи здійснюється управління включенням або виключенням насоса.

== Використання гідроакумуляторів в побуті та промисловості ==

Найбільшого поширення в побуті та промисловості знайшли пневмогідроаккумулятори (гідробак експанзомат ). Вони представляють собою металеву ємність з гумовою мембраною / грушею всередині, що служить для підтримки тиску води в системі водопостачання / опалення. У більшості випадків гідроакумулятори використовуються для систем автономного забезпечення водою заміських будинків, котеджних селищ, невеликих підприємств.

== Вибір гідроакумулятора ==

Вибір гідроакумулятора залежить від обсягу споживання води. Чим більше споживання води, тим більше повинен бути обсяг гідроакумулятора. А тиск в баку має бути приблизно дорівнює або трохи менше тиску води у водопроводі в місці підключення бака. У випадку якщо в будинку немає великого споживання води (немає ванни) і кількість людей не більше 4, можна обмежитися гідроакумулятором об'ємом 25-35л. В інших випадках потрібно встановлювати бак об'ємом не менше 50л. Найважливіший критерій при підборі обсягу бака - кількість включень-виключень насоса. Зазвичай воно регламентується заводом-виробником електродвигуна.
В даній таблиці наведено максимальні допустимі кількості часових включень для електродвигунів. Для свердловинного насоса зазвичай рекомендують не більше 20 включень / год, а краще 10-15 включень / год.
Потужність двигуна насоса, кВт 0,5-1,5 2-4 5-7,5 9,2-12,5 15-22
Максимальна кількість включень / год 50 40 30 20 15

<math>Vt = 16.5 \ {Qmax\over a} \times \frac{Pmin\ \times Pmax}{Pmax-Pmin}\times\frac{1}{P} </math>

*Vt - обсяг гідроакумулятора в літрах.
*Q max - середня продуктивність насоса, рівна максимальній витраті води (у літрах / хв).
*а - максимально допустиму кількість запусків насоса на годину (значення, що рекомендується виробником насоса).
*P max - максимальне абсолютний тиск, на яке налаштоване реле тиску, рівне відносного тиску 1атм.
*P min - мінімальне абсолютний тиск, на яке налаштоване реле тиску, рівне відносного тиску 1атм, яке не повинно бути нижче, ніж (висота будівлі в метрах) / 10 1атм
*ΔP - різниця P max і P min
*P prec - абсолютний тиск газу в гидроаккумуляторе, який ніколи не повинен перевищувати P min.
Для оптимальної роботи гідроакумулятора необхідно, щоб P rec <P min. Рекомендується, щоб:
P rec 0.5 бар = P min.

==Сучасні виробники гідроакумуляторів==

{| class="standard"
!Країна
!Виробник
!Опис
|-
!Австралія
|Olaer Fawcett Christie
|мембранні, поршневі, балонні акумулятори
|-
!Великобританія
|Lee Products Ltd.
|
|-
!rowspan=3|Німечина
|Bosch Rexroth
|гідроакумулятори всіх типів
|-
|Hydac
|гідроакумулятори всіх типів
|-
|ORSTA-Hydraulik AG
|
|-
!rowspan=2|Франція
|Eaton Corporation
|гідроакумулятори високого тиску
|-
|Intertechnique
|
|-
!Італія
|Zilmet
VAREM S.r.l.
|мембранні
|-
|}

== Література ==
* Гiдроприводи та гiдропневмоавтоматика: Пiдручник /В.О.Федорець, М.Н.Педченко, В.Б.Струтинський та iн. За ред. В.О.Федорця. — К:Вища школа,— 1995.- 463 с.
* Гидравлика, гидромашины и гидроприводы: Учебник для машиностроительных вузов/ Т.М. Башта, С.С. Руднев, Б.Б. Некрасов и др. — 2-е изд., перераб. — М.: Машиностроение, 1982.

== Посилання ==

:http://ru.wikipedia.org/w/index.php?title=%D0%93%D0%B8%D0%B4%D1%80%D0%BE%D0%B0%D0%BA%D0%BA%D1%83%D0%BC%D1%83%D0%BB%D1%8F%D1%82%D0%BE%D1%80&stable=0#.D0.A1.D0.BE.D0.B2.D1.80.D0.B5.D0.BC.D0.B5.D0.BD.D0.BD.D1.8B.D0.B5_.D0.BF.D1.80.D0.BE.D0.B8.D0.B7.D0.B2.D0.BE.D0.B4.D0.B8.D1.82.D0.B5.D0.BB.D0.B8_.D0.B3.D0.B8.D0.B4.D1.80.D0.BE.D0.B0.D0.BA.D0.BA.D1.83.D0.BC.D1.83.D0.BB.D1.8F.D1.82.D0.BE.D1.80.D0.BE.D0.B2
:http://www.hydac.com.ru/article-hydroaccumulators.html
:http://www.vod-stih.com/gidrobak.shtml

[[Категорія:Елементи і системи гідропневмоавтоматики(дисципліна)]]

Гідроакумулятор

2010-12-21T20:23:48Z

Tanita1306: /* Вибір гідроакумулятора */

== Гідроакумулятор ==
'''Гідравлічним акумулятором''' називається пристосування для накопичення (акумулювання) в працюючій гідросистемі енергії стиснутої рідини з наступним поверненням її (при певних режимах роботи) в гідросистему. Оскільки рідина знаходиться під тиском, з акумуляторами поводяться як з напірними резервуарами, і вони повинні бути розраховані на використання в умовах максимального робочого надлишкового тиску, з урахуванням типових умов приймання країни, де вони експлуатуватимуться.

== Типи гідроакумуляторів ==

[[Файл:Типи гідроакумуляторів.jpg|380px|thumb|right|Типи гідроакумуляторів]]

:* За способом накопичення енергії гідроакумулятори поділяються на два типи:
# гідроакумулятори з механічним накопичувачем;
# гідроакумулятори з пневматичним накопичувачем.
:* Гідроакумулятори з механічним накопичувачем розділяють на:
# вантажний гідроакумулятор;
# пружинний гудроакумулятор.
:* Гідроакумулятори з пневматичним накопичувачем поділяються на:
# балонний;
# поршневий;
# мембранний.

== Вантажний акумулятор ==

Вантажний акумулятор являє собою вертикально встановлений плунжерний циліндр, плунжер якого зв'язаний з масивним вантажем, що створює направлену вниз масову силу G. При зарядці акумулятора плунжер з вантажем силою тиску робочої рідини підіймається на деякий рівень і виконана рідиною робота по підйому перетворюється в потенційну енергію піднятої маси. Якщо в гідросистемі з таким акумулятором виникає потреба в короткочасному і значному збільшенні витрати робочої рідини, акумулятор розряджається: під дією масової сили вантажу і з циліндра витісняється в гідросистему об'єм робочої рідини при стабільному тискові.

== Пружинний акумулятор ==

В пружинному гідроакумуляторі робоча рідина підведена в поршневу камеру циліндра, поршень якого навантажений зусиллям попередньо стиснутої пружини. Під дією тиску рідини поршень додатково деформує пружину. Кожному його положенню відновідає певний рівень тиску робочої рідини. Зарядка і розрядка такого акумулятора можлива тільки при змінах тиску і гідросистемі. При збільшенні тиску зростає об'єм поршневої камери і вона наповнюється додатковою кількістю рідини, яка буде повернена назад в гідросистему при зниженні тиску до попереднього рівня.

== Гідропневматичний акумулятор (газовий) ==
Пневмогідравлічні акумулятори по принципу дії аналогічні пружинним, тільки роль пружини у них виконує газ. Рідина і газове середовище можуть бути розділені поршнем чи діафрагмою або мати безпосередній контакт. В останньому випадку конструкція акумулятора найбільш проста і технологічна, але при його роботі має місце швидке зниження акумулюючої здатності через втрати газу, який виноситься рідиною, розчиняючись в ній. Це також може викликати появу в гідросистемі газових пробок, які призводять до нарівномірності руху гідродвигунів, вібрацій при їх роботі, тощо. Названі недоліки усунені в конструкціях з розділювачами.Зважаючи на низку недоліків гідроакумулятори з механічним накопиченням енергії не отримали широкого розповсюдження і мають обмежене застосування.

При малій зміні тиску в рідинної порожнини гідроакумулятора газ стискається незначно. У цьому випадку для підтримки тиску у вузькому діапазоні змінюваний обсяг гідроакумулятора може виявитися недостатнім для робочого процесу. . Для того, щоб зміна обсягу в меншій мірі впливало на зміну тиску, газову порожнину гідроакумулятора збільшують за допомогою підключення до неї додаткового ресивера. У цьому випадку обсяг газової порожнини складається з обсягу ресивера і змінного об'єму гідроакумулятора. Економічно доцільно застосовувати гідроакумулятори в системах з епізодичними піками споживаної витрати, які значно перевищують середні витрати рідини в гідросистемі. Встановлена потужність гідроприводу при цьому може бути зменшена в півтора-два рази, а споживання енергії такою системою можна знизити більш, ніж на 50%. Різні за конструкції (поршневі, балонні, мембранні, сильфонні) і призначенням пневмогідроаккумулятори дозволяють отримати рішення для багатьох завдань, таких як:
# Акумулювання гідравлічної енергії;
# Живлення системи в позаштатних і аварійних ситуаціях;
# Урівноваження сил і навантажень;
# Компенсація витоків;
# Компенсація обсягів робочої рідини;
# Демпфування пульсації поршневих насосів;
# Демпфування пульсацій в напірних і всмоктуючих магістралях;
# Демпфування пульсації при роботі паливних насосів високого тиску дизельних двигунів; д
# Гасіння гідроударів;
# Амортизаційна підвіска мобільної техніки та ін.

== Переваги і недоліки ==

Кожному типу гідроакумуляторів властиві свої переваги і недоліки.

{| class="wikitable"
|-
! Тип гідроакумулятора
! Переваги
! Недоліки
|-
| Вантажний гідроакумулятор
|
*постійний тиск гідроакумулятора
*простота конструкції
*великий робочий об'єм
*низька вартість
|
*низька енергоємність
*висока інерційність
*громіздкість конструкції
*низький тиск
|-
| Пружинний
гідроакумулятор
|
*відносна простота конструкції
*невисока вартість
|
*тиск залежить від характеристики і лінійної деформації пружини
*невеликий робочий об'єм
*інерційність
|-
| Гідропневматичний акумулятор
|
*висока енергоємність при малих розмірах
*різні виконання по конструкції і призначенню
|
*тиск акумулятора змінюється в залежності із політропним процесом стиску і розширення газу
|}

== Мембранний акумулятор ==

[[Файл:Мембранный_гидроаккумулятор.jpg|220px|thumb|right|Мембранний гідроакумулятор]]

Мембранний гідроакумулятор служить для накопичення гідравлічної рідини з наступною її віддачею в потрібний момент часу. Також, їх широко застосовують для демпфування (згладжування) пульсацій і ударів рідини в системі. Як у поршневих і балонних гідроакумулятора, цей процес відбувається за рахунок стисливого газу. У вигляді роздільника середовищ застосовується каучукова мембрана, яка закріплена на внутрішній стінці корпусу і деформується в процесі стиснення і розширення азоту. У верхній частині гідроакумулятора встановлений газовий клапан, що перешкоджає виходу азоту з газової порожнини. При відсутності тиску в рідинної порожнини, мембрана повністю притискається до вихідного отвору. Щоб внутрішні краї цього отвору не пошкоджували каучук, в мембрані в цьому місці зроблено металеву щільність (тарілчастий клапан). В якості газу у верхній порожнині найчастіше застосовують азот і в жодному разі - повітря або кисень. Це обумовлено тим, що знаходяться під тиском повітря і кисень - вибухонебезпечні.

Мембранні гідроакумулятори (або пневмогідроаккумулятори) бувають перезаряджаються, розбірні і запаяні (даний вид заряджає азотом сам виробник при виготовленні). Крім того, акумулятори можуть бути виготовлені з різних матеріалів - як корпус, так і самі мембрани. Застосування тих чи інших матеріалів зумовлене різними умовами експлуатації (температура, робоче середовище і т.д.). Завдяки своїм компактним розмірам дані акумулятори широко застосовуються в мобільну техніку. Як і вся подібна продукція, мембранний гідроакумулятор потребує сертифікатах тієї країни, в якій експлуатується.

== Балонний гідроакумулятор ==

[[Файл:Ballonniy_pnevmogidroaccumulator.png|220px|thumb|right|Балонний гідроакумулятор]]

Балонний гідроакумулятор отримав свою назву завдяки формі роздільника, що відокремлює газ (азот) від рідини: на вигляд він нагадує гумовий балон або витягнуту грушу, що знаходиться в такій же за формою металевої ємності. З одного боку акумулятора гумова груша заправляється азотом, а з іншого боку він приєднується до робочої порожнини, з якої надходить рідина (в промисловості використовується мінеральне та синтетичне масло). У цей час балон з газом стискається, поступаючись об'єм рідини. Коли тиск у системі падає - газ в балоні розширюється, витісняючи масло назад у систему, тим самим заповнюючи брак рідини. Далі насос знову заправляє акумулятор маслом під тиском, змушуючи балон стискатися. Завдяки своїм конструктивним особливостям, балонний гідроакумулятор не так інертний, як поршневий. У порівнянні з мембранними гідроакумулятора, відрізняється великими розмірами.
Функції:

* Харчування гідравлічної системи в аварійних ситуаціях;
* Акумулювання енергії;
* Урівноваження сил;
* Компенсація витоків рідини;
* Підвіска транспортного засобу;
* Гасіння гідроударів і пульсацій;
* Підтримання необхідного тиску в системі при вимкненому насосі.

== Поршневий гідроакумулятор ==

[[Файл:Поршень.jpg|320px|thumb|right|Поршневий гідроакумулятор]]

Поршневі акумулятори містять рідинну та газову камери і поршень, як газонепроникний роздільчий елемент. Газова камера заздалегідь заповнена азотом.
Оскільки рідинна камера сполучена з гідросистемою, при підвищенні тиску акумулятор заповнюється робочою рідиною, а газ стискається. При пониженні тиску стиснений газ розширюється і витісняє накопичену робочу рідину у гідросистему. Поршневий акумулятор може працювати у будь-якому положенні, проте вертикальне розташування (газова порожнина зверху) є переважним, оскільки дозволяє виключити можливість осадження наявних у рідині часток забруднень на поршні та їх попадання в ущільнення.
Конструкція поршневого акумулятора показана на рис.7.26. Основні елементи: гільза (7), поршень (2) із системою ущільнень та кришки (3 і 4) з маслопідвідним отвором (5) і зарядним вентилем (6). Гільза виконує дві функції. По-перше, вона сприймає внутрішній тиск і, по-друге, служить як направляюча для поршня, що є роздільником між газовою та рідинною камерами.
Внутрішня поверхня гільзи (дзеркало) оброблена з найвищою точністю і якістю. Спеціальна система ущільнень забезпечує мінімальне тертя у спряженні поршня з гільзою. Таким чином, між газом і рідиною досягається рівень перепаду тиску не більше 1 бара.У поршневих акумуляторах можливий контроль положення поршня. Для цього передбачається шток, що виходить назовні, з кулачком, що діє на кінцевий вимикач. З'являється можливість відстежувати положення поршня у будь-якому місці ходу. Зазвичай за допомогою подібної системи здійснюється управління включенням або виключенням насоса.

== Використання гідроакумуляторів в побуті та промисловості ==

Найбільшого поширення в побуті та промисловості знайшли пневмогідроаккумулятори (гідробак експанзомат ). Вони представляють собою металеву ємність з гумовою мембраною / грушею всередині, що служить для підтримки тиску води в системі водопостачання / опалення. У більшості випадків гідроакумулятори використовуються для систем автономного забезпечення водою заміських будинків, котеджних селищ, невеликих підприємств.

== Вибір гідроакумулятора ==

Вибір гідроакумулятора залежить від обсягу споживання води. Чим більше споживання води, тим більше повинен бути обсяг гідроакумулятора. А тиск в баку має бути приблизно дорівнює або трохи менше тиску води у водопроводі в місці підключення бака. У випадку якщо в будинку немає великого споживання води (немає ванни) і кількість людей не більше 4, можна обмежитися гідроакумулятором об'ємом 25-35л. В інших випадках потрібно встановлювати бак об'ємом не менше 50л. Найважливіший критерій при підборі обсягу бака - кількість включень-виключень насоса. Зазвичай воно регламентується заводом-виробником електродвигуна.
В даній таблиці наведено максимальні допустимі кількості часових включень для електродвигунів. Для свердловинного насоса зазвичай рекомендують не більше 20 включень / год, а краще 10-15 включень / год.
Потужність двигуна насоса, кВт 0,5-1,5 2-4 5-7,5 9,2-12,5 15-22
Максимальна кількість включень / год 50 40 30 20 15

<math> Vt = 16.5 \ Qmax \ Pmax \ Pmin \frac {a\ΔP\Р} </math>

<math>Vt = 16.5 \ {Qmax\over a} \times \frac{Pmin\ \times Pmax}{Pmax-Pmin}\times </math>

<math>2 = \frac{1}{P} </math>

*Vt - обсяг гідроакумулятора в літрах.
*Q max - середня продуктивність насоса, рівна максимальній витраті води (у літрах / хв).
*а - максимально допустиму кількість запусків насоса на годину (значення, що рекомендується виробником насоса).
*P max - максимальне абсолютний тиск, на яке налаштоване реле тиску, рівне відносного тиску 1атм.
*P min - мінімальне абсолютний тиск, на яке налаштоване реле тиску, рівне відносного тиску 1атм, яке не повинно бути нижче, ніж (висота будівлі в метрах) / 10 1атм
*ΔP - різниця P max і P min
*P prec - абсолютний тиск газу в гидроаккумуляторе, який ніколи не повинен перевищувати P min.
Для оптимальної роботи гідроакумулятора необхідно, щоб P rec <P min. Рекомендується, щоб:
P rec 0.5 бар = P min.

==Сучасні виробники гідроакумуляторів==

{| class="standard"
!Країна
!Виробник
!Опис
|-
!Австралія
|Olaer Fawcett Christie
|мембранні, поршневі, балонні акумулятори
|-
!Великобританія
|Lee Products Ltd.
|
|-
!rowspan=3|Німечина
|Bosch Rexroth
|гідроакумулятори всіх типів
|-
|Hydac
|гідроакумулятори всіх типів
|-
|ORSTA-Hydraulik AG
|
|-
!rowspan=2|Франція
|Eaton Corporation
|гідроакумулятори високого тиску
|-
|Intertechnique
|
|-
!Італія
|Zilmet
VAREM S.r.l.
|мембранні
|-
|}

== Література ==
* Гiдроприводи та гiдропневмоавтоматика: Пiдручник /В.О.Федорець, М.Н.Педченко, В.Б.Струтинський та iн. За ред. В.О.Федорця. — К:Вища школа,— 1995.- 463 с.
* Гидравлика, гидромашины и гидроприводы: Учебник для машиностроительных вузов/ Т.М. Башта, С.С. Руднев, Б.Б. Некрасов и др. — 2-е изд., перераб. — М.: Машиностроение, 1982.

== Посилання ==

:http://ru.wikipedia.org/w/index.php?title=%D0%93%D0%B8%D0%B4%D1%80%D0%BE%D0%B0%D0%BA%D0%BA%D1%83%D0%BC%D1%83%D0%BB%D1%8F%D1%82%D0%BE%D1%80&stable=0#.D0.A1.D0.BE.D0.B2.D1.80.D0.B5.D0.BC.D0.B5.D0.BD.D0.BD.D1.8B.D0.B5_.D0.BF.D1.80.D0.BE.D0.B8.D0.B7.D0.B2.D0.BE.D0.B4.D0.B8.D1.82.D0.B5.D0.BB.D0.B8_.D0.B3.D0.B8.D0.B4.D1.80.D0.BE.D0.B0.D0.BA.D0.BA.D1.83.D0.BC.D1.83.D0.BB.D1.8F.D1.82.D0.BE.D1.80.D0.BE.D0.B2
:http://www.hydac.com.ru/article-hydroaccumulators.html
:http://www.vod-stih.com/gidrobak.shtml

[[Категорія:Елементи і системи гідропневмоавтоматики(дисципліна)]]

Гідроакумулятор

2010-12-21T20:23:06Z

Tanita1306: /* Вибір гідроакумулятора */

== Гідроакумулятор ==
'''Гідравлічним акумулятором''' називається пристосування для накопичення (акумулювання) в працюючій гідросистемі енергії стиснутої рідини з наступним поверненням її (при певних режимах роботи) в гідросистему. Оскільки рідина знаходиться під тиском, з акумуляторами поводяться як з напірними резервуарами, і вони повинні бути розраховані на використання в умовах максимального робочого надлишкового тиску, з урахуванням типових умов приймання країни, де вони експлуатуватимуться.

== Типи гідроакумуляторів ==

[[Файл:Типи гідроакумуляторів.jpg|380px|thumb|right|Типи гідроакумуляторів]]

:* За способом накопичення енергії гідроакумулятори поділяються на два типи:
# гідроакумулятори з механічним накопичувачем;
# гідроакумулятори з пневматичним накопичувачем.
:* Гідроакумулятори з механічним накопичувачем розділяють на:
# вантажний гідроакумулятор;
# пружинний гудроакумулятор.
:* Гідроакумулятори з пневматичним накопичувачем поділяються на:
# балонний;
# поршневий;
# мембранний.

== Вантажний акумулятор ==

Вантажний акумулятор являє собою вертикально встановлений плунжерний циліндр, плунжер якого зв'язаний з масивним вантажем, що створює направлену вниз масову силу G. При зарядці акумулятора плунжер з вантажем силою тиску робочої рідини підіймається на деякий рівень і виконана рідиною робота по підйому перетворюється в потенційну енергію піднятої маси. Якщо в гідросистемі з таким акумулятором виникає потреба в короткочасному і значному збільшенні витрати робочої рідини, акумулятор розряджається: під дією масової сили вантажу і з циліндра витісняється в гідросистему об'єм робочої рідини при стабільному тискові.

== Пружинний акумулятор ==

В пружинному гідроакумуляторі робоча рідина підведена в поршневу камеру циліндра, поршень якого навантажений зусиллям попередньо стиснутої пружини. Під дією тиску рідини поршень додатково деформує пружину. Кожному його положенню відновідає певний рівень тиску робочої рідини. Зарядка і розрядка такого акумулятора можлива тільки при змінах тиску і гідросистемі. При збільшенні тиску зростає об'єм поршневої камери і вона наповнюється додатковою кількістю рідини, яка буде повернена назад в гідросистему при зниженні тиску до попереднього рівня.

== Гідропневматичний акумулятор (газовий) ==
Пневмогідравлічні акумулятори по принципу дії аналогічні пружинним, тільки роль пружини у них виконує газ. Рідина і газове середовище можуть бути розділені поршнем чи діафрагмою або мати безпосередній контакт. В останньому випадку конструкція акумулятора найбільш проста і технологічна, але при його роботі має місце швидке зниження акумулюючої здатності через втрати газу, який виноситься рідиною, розчиняючись в ній. Це також може викликати появу в гідросистемі газових пробок, які призводять до нарівномірності руху гідродвигунів, вібрацій при їх роботі, тощо. Названі недоліки усунені в конструкціях з розділювачами.Зважаючи на низку недоліків гідроакумулятори з механічним накопиченням енергії не отримали широкого розповсюдження і мають обмежене застосування.

При малій зміні тиску в рідинної порожнини гідроакумулятора газ стискається незначно. У цьому випадку для підтримки тиску у вузькому діапазоні змінюваний обсяг гідроакумулятора може виявитися недостатнім для робочого процесу. . Для того, щоб зміна обсягу в меншій мірі впливало на зміну тиску, газову порожнину гідроакумулятора збільшують за допомогою підключення до неї додаткового ресивера. У цьому випадку обсяг газової порожнини складається з обсягу ресивера і змінного об'єму гідроакумулятора. Економічно доцільно застосовувати гідроакумулятори в системах з епізодичними піками споживаної витрати, які значно перевищують середні витрати рідини в гідросистемі. Встановлена потужність гідроприводу при цьому може бути зменшена в півтора-два рази, а споживання енергії такою системою можна знизити більш, ніж на 50%. Різні за конструкції (поршневі, балонні, мембранні, сильфонні) і призначенням пневмогідроаккумулятори дозволяють отримати рішення для багатьох завдань, таких як:
# Акумулювання гідравлічної енергії;
# Живлення системи в позаштатних і аварійних ситуаціях;
# Урівноваження сил і навантажень;
# Компенсація витоків;
# Компенсація обсягів робочої рідини;
# Демпфування пульсації поршневих насосів;
# Демпфування пульсацій в напірних і всмоктуючих магістралях;
# Демпфування пульсації при роботі паливних насосів високого тиску дизельних двигунів; д
# Гасіння гідроударів;
# Амортизаційна підвіска мобільної техніки та ін.

== Переваги і недоліки ==

Кожному типу гідроакумуляторів властиві свої переваги і недоліки.

{| class="wikitable"
|-
! Тип гідроакумулятора
! Переваги
! Недоліки
|-
| Вантажний гідроакумулятор
|
*постійний тиск гідроакумулятора
*простота конструкції
*великий робочий об'єм
*низька вартість
|
*низька енергоємність
*висока інерційність
*громіздкість конструкції
*низький тиск
|-
| Пружинний
гідроакумулятор
|
*відносна простота конструкції
*невисока вартість
|
*тиск залежить від характеристики і лінійної деформації пружини
*невеликий робочий об'єм
*інерційність
|-
| Гідропневматичний акумулятор
|
*висока енергоємність при малих розмірах
*різні виконання по конструкції і призначенню
|
*тиск акумулятора змінюється в залежності із політропним процесом стиску і розширення газу
|}

== Мембранний акумулятор ==

[[Файл:Мембранный_гидроаккумулятор.jpg|220px|thumb|right|Мембранний гідроакумулятор]]

Мембранний гідроакумулятор служить для накопичення гідравлічної рідини з наступною її віддачею в потрібний момент часу. Також, їх широко застосовують для демпфування (згладжування) пульсацій і ударів рідини в системі. Як у поршневих і балонних гідроакумулятора, цей процес відбувається за рахунок стисливого газу. У вигляді роздільника середовищ застосовується каучукова мембрана, яка закріплена на внутрішній стінці корпусу і деформується в процесі стиснення і розширення азоту. У верхній частині гідроакумулятора встановлений газовий клапан, що перешкоджає виходу азоту з газової порожнини. При відсутності тиску в рідинної порожнини, мембрана повністю притискається до вихідного отвору. Щоб внутрішні краї цього отвору не пошкоджували каучук, в мембрані в цьому місці зроблено металеву щільність (тарілчастий клапан). В якості газу у верхній порожнині найчастіше застосовують азот і в жодному разі - повітря або кисень. Це обумовлено тим, що знаходяться під тиском повітря і кисень - вибухонебезпечні.

Мембранні гідроакумулятори (або пневмогідроаккумулятори) бувають перезаряджаються, розбірні і запаяні (даний вид заряджає азотом сам виробник при виготовленні). Крім того, акумулятори можуть бути виготовлені з різних матеріалів - як корпус, так і самі мембрани. Застосування тих чи інших матеріалів зумовлене різними умовами експлуатації (температура, робоче середовище і т.д.). Завдяки своїм компактним розмірам дані акумулятори широко застосовуються в мобільну техніку. Як і вся подібна продукція, мембранний гідроакумулятор потребує сертифікатах тієї країни, в якій експлуатується.

== Балонний гідроакумулятор ==

[[Файл:Ballonniy_pnevmogidroaccumulator.png|220px|thumb|right|Балонний гідроакумулятор]]

Балонний гідроакумулятор отримав свою назву завдяки формі роздільника, що відокремлює газ (азот) від рідини: на вигляд він нагадує гумовий балон або витягнуту грушу, що знаходиться в такій же за формою металевої ємності. З одного боку акумулятора гумова груша заправляється азотом, а з іншого боку він приєднується до робочої порожнини, з якої надходить рідина (в промисловості використовується мінеральне та синтетичне масло). У цей час балон з газом стискається, поступаючись об'єм рідини. Коли тиск у системі падає - газ в балоні розширюється, витісняючи масло назад у систему, тим самим заповнюючи брак рідини. Далі насос знову заправляє акумулятор маслом під тиском, змушуючи балон стискатися. Завдяки своїм конструктивним особливостям, балонний гідроакумулятор не так інертний, як поршневий. У порівнянні з мембранними гідроакумулятора, відрізняється великими розмірами.
Функції:

* Харчування гідравлічної системи в аварійних ситуаціях;
* Акумулювання енергії;
* Урівноваження сил;
* Компенсація витоків рідини;
* Підвіска транспортного засобу;
* Гасіння гідроударів і пульсацій;
* Підтримання необхідного тиску в системі при вимкненому насосі.

== Поршневий гідроакумулятор ==

[[Файл:Поршень.jpg|320px|thumb|right|Поршневий гідроакумулятор]]

Поршневі акумулятори містять рідинну та газову камери і поршень, як газонепроникний роздільчий елемент. Газова камера заздалегідь заповнена азотом.
Оскільки рідинна камера сполучена з гідросистемою, при підвищенні тиску акумулятор заповнюється робочою рідиною, а газ стискається. При пониженні тиску стиснений газ розширюється і витісняє накопичену робочу рідину у гідросистему. Поршневий акумулятор може працювати у будь-якому положенні, проте вертикальне розташування (газова порожнина зверху) є переважним, оскільки дозволяє виключити можливість осадження наявних у рідині часток забруднень на поршні та їх попадання в ущільнення.
Конструкція поршневого акумулятора показана на рис.7.26. Основні елементи: гільза (7), поршень (2) із системою ущільнень та кришки (3 і 4) з маслопідвідним отвором (5) і зарядним вентилем (6). Гільза виконує дві функції. По-перше, вона сприймає внутрішній тиск і, по-друге, служить як направляюча для поршня, що є роздільником між газовою та рідинною камерами.
Внутрішня поверхня гільзи (дзеркало) оброблена з найвищою точністю і якістю. Спеціальна система ущільнень забезпечує мінімальне тертя у спряженні поршня з гільзою. Таким чином, між газом і рідиною досягається рівень перепаду тиску не більше 1 бара.У поршневих акумуляторах можливий контроль положення поршня. Для цього передбачається шток, що виходить назовні, з кулачком, що діє на кінцевий вимикач. З'являється можливість відстежувати положення поршня у будь-якому місці ходу. Зазвичай за допомогою подібної системи здійснюється управління включенням або виключенням насоса.

== Використання гідроакумуляторів в побуті та промисловості ==

Найбільшого поширення в побуті та промисловості знайшли пневмогідроаккумулятори (гідробак експанзомат ). Вони представляють собою металеву ємність з гумовою мембраною / грушею всередині, що служить для підтримки тиску води в системі водопостачання / опалення. У більшості випадків гідроакумулятори використовуються для систем автономного забезпечення водою заміських будинків, котеджних селищ, невеликих підприємств.

== Вибір гідроакумулятора ==

Вибір гідроакумулятора залежить від обсягу споживання води. Чим більше споживання води, тим більше повинен бути обсяг гідроакумулятора. А тиск в баку має бути приблизно дорівнює або трохи менше тиску води у водопроводі в місці підключення бака. У випадку якщо в будинку немає великого споживання води (немає ванни) і кількість людей не більше 4, можна обмежитися гідроакумулятором об'ємом 25-35л. В інших випадках потрібно встановлювати бак об'ємом не менше 50л. Найважливіший критерій при підборі обсягу бака - кількість включень-виключень насоса. Зазвичай воно регламентується заводом-виробником електродвигуна.
В даній таблиці наведено максимальні допустимі кількості часових включень для електродвигунів. Для свердловинного насоса зазвичай рекомендують не більше 20 включень / год, а краще 10-15 включень / год.
Потужність двигуна насоса, кВт 0,5-1,5 2-4 5-7,5 9,2-12,5 15-22
Максимальна кількість включень / год 50 40 30 20 15

<math> Vt = 16.5 \ Qmax \ Pmax \ Pmin \frac {a\ΔP\Р} </math>

<math>Vt = 16.5 \ {Qmax\over a} \times \frac{Pmin\ \times Pmax}{Pmax-Pmin} </math>

<math>2 = \frac{Pmin\ \times Pmax}{Pmax-Pmin} </math>

*Vt - обсяг гідроакумулятора в літрах.
*Q max - середня продуктивність насоса, рівна максимальній витраті води (у літрах / хв).
*а - максимально допустиму кількість запусків насоса на годину (значення, що рекомендується виробником насоса).
*P max - максимальне абсолютний тиск, на яке налаштоване реле тиску, рівне відносного тиску 1атм.
*P min - мінімальне абсолютний тиск, на яке налаштоване реле тиску, рівне відносного тиску 1атм, яке не повинно бути нижче, ніж (висота будівлі в метрах) / 10 1атм
*ΔP - різниця P max і P min
*P prec - абсолютний тиск газу в гидроаккумуляторе, який ніколи не повинен перевищувати P min.
Для оптимальної роботи гідроакумулятора необхідно, щоб P rec <P min. Рекомендується, щоб:
P rec 0.5 бар = P min.

==Сучасні виробники гідроакумуляторів==

{| class="standard"
!Країна
!Виробник
!Опис
|-
!Австралія
|Olaer Fawcett Christie
|мембранні, поршневі, балонні акумулятори
|-
!Великобританія
|Lee Products Ltd.
|
|-
!rowspan=3|Німечина
|Bosch Rexroth
|гідроакумулятори всіх типів
|-
|Hydac
|гідроакумулятори всіх типів
|-
|ORSTA-Hydraulik AG
|
|-
!rowspan=2|Франція
|Eaton Corporation
|гідроакумулятори високого тиску
|-
|Intertechnique
|
|-
!Італія
|Zilmet
VAREM S.r.l.
|мембранні
|-
|}

== Література ==
* Гiдроприводи та гiдропневмоавтоматика: Пiдручник /В.О.Федорець, М.Н.Педченко, В.Б.Струтинський та iн. За ред. В.О.Федорця. — К:Вища школа,— 1995.- 463 с.
* Гидравлика, гидромашины и гидроприводы: Учебник для машиностроительных вузов/ Т.М. Башта, С.С. Руднев, Б.Б. Некрасов и др. — 2-е изд., перераб. — М.: Машиностроение, 1982.

== Посилання ==

:http://ru.wikipedia.org/w/index.php?title=%D0%93%D0%B8%D0%B4%D1%80%D0%BE%D0%B0%D0%BA%D0%BA%D1%83%D0%BC%D1%83%D0%BB%D1%8F%D1%82%D0%BE%D1%80&stable=0#.D0.A1.D0.BE.D0.B2.D1.80.D0.B5.D0.BC.D0.B5.D0.BD.D0.BD.D1.8B.D0.B5_.D0.BF.D1.80.D0.BE.D0.B8.D0.B7.D0.B2.D0.BE.D0.B4.D0.B8.D1.82.D0.B5.D0.BB.D0.B8_.D0.B3.D0.B8.D0.B4.D1.80.D0.BE.D0.B0.D0.BA.D0.BA.D1.83.D0.BC.D1.83.D0.BB.D1.8F.D1.82.D0.BE.D1.80.D0.BE.D0.B2
:http://www.hydac.com.ru/article-hydroaccumulators.html
:http://www.vod-stih.com/gidrobak.shtml

[[Категорія:Елементи і системи гідропневмоавтоматики(дисципліна)]]

Гідроакумулятор

2010-12-21T20:22:44Z

Tanita1306: /* Вибір гідроакумулятора */

== Гідроакумулятор ==
'''Гідравлічним акумулятором''' називається пристосування для накопичення (акумулювання) в працюючій гідросистемі енергії стиснутої рідини з наступним поверненням її (при певних режимах роботи) в гідросистему. Оскільки рідина знаходиться під тиском, з акумуляторами поводяться як з напірними резервуарами, і вони повинні бути розраховані на використання в умовах максимального робочого надлишкового тиску, з урахуванням типових умов приймання країни, де вони експлуатуватимуться.

== Типи гідроакумуляторів ==

[[Файл:Типи гідроакумуляторів.jpg|380px|thumb|right|Типи гідроакумуляторів]]

:* За способом накопичення енергії гідроакумулятори поділяються на два типи:
# гідроакумулятори з механічним накопичувачем;
# гідроакумулятори з пневматичним накопичувачем.
:* Гідроакумулятори з механічним накопичувачем розділяють на:
# вантажний гідроакумулятор;
# пружинний гудроакумулятор.
:* Гідроакумулятори з пневматичним накопичувачем поділяються на:
# балонний;
# поршневий;
# мембранний.

== Вантажний акумулятор ==

Вантажний акумулятор являє собою вертикально встановлений плунжерний циліндр, плунжер якого зв'язаний з масивним вантажем, що створює направлену вниз масову силу G. При зарядці акумулятора плунжер з вантажем силою тиску робочої рідини підіймається на деякий рівень і виконана рідиною робота по підйому перетворюється в потенційну енергію піднятої маси. Якщо в гідросистемі з таким акумулятором виникає потреба в короткочасному і значному збільшенні витрати робочої рідини, акумулятор розряджається: під дією масової сили вантажу і з циліндра витісняється в гідросистему об'єм робочої рідини при стабільному тискові.

== Пружинний акумулятор ==

В пружинному гідроакумуляторі робоча рідина підведена в поршневу камеру циліндра, поршень якого навантажений зусиллям попередньо стиснутої пружини. Під дією тиску рідини поршень додатково деформує пружину. Кожному його положенню відновідає певний рівень тиску робочої рідини. Зарядка і розрядка такого акумулятора можлива тільки при змінах тиску і гідросистемі. При збільшенні тиску зростає об'єм поршневої камери і вона наповнюється додатковою кількістю рідини, яка буде повернена назад в гідросистему при зниженні тиску до попереднього рівня.

== Гідропневматичний акумулятор (газовий) ==
Пневмогідравлічні акумулятори по принципу дії аналогічні пружинним, тільки роль пружини у них виконує газ. Рідина і газове середовище можуть бути розділені поршнем чи діафрагмою або мати безпосередній контакт. В останньому випадку конструкція акумулятора найбільш проста і технологічна, але при його роботі має місце швидке зниження акумулюючої здатності через втрати газу, який виноситься рідиною, розчиняючись в ній. Це також може викликати появу в гідросистемі газових пробок, які призводять до нарівномірності руху гідродвигунів, вібрацій при їх роботі, тощо. Названі недоліки усунені в конструкціях з розділювачами.Зважаючи на низку недоліків гідроакумулятори з механічним накопиченням енергії не отримали широкого розповсюдження і мають обмежене застосування.

При малій зміні тиску в рідинної порожнини гідроакумулятора газ стискається незначно. У цьому випадку для підтримки тиску у вузькому діапазоні змінюваний обсяг гідроакумулятора може виявитися недостатнім для робочого процесу. . Для того, щоб зміна обсягу в меншій мірі впливало на зміну тиску, газову порожнину гідроакумулятора збільшують за допомогою підключення до неї додаткового ресивера. У цьому випадку обсяг газової порожнини складається з обсягу ресивера і змінного об'єму гідроакумулятора. Економічно доцільно застосовувати гідроакумулятори в системах з епізодичними піками споживаної витрати, які значно перевищують середні витрати рідини в гідросистемі. Встановлена потужність гідроприводу при цьому може бути зменшена в півтора-два рази, а споживання енергії такою системою можна знизити більш, ніж на 50%. Різні за конструкції (поршневі, балонні, мембранні, сильфонні) і призначенням пневмогідроаккумулятори дозволяють отримати рішення для багатьох завдань, таких як:
# Акумулювання гідравлічної енергії;
# Живлення системи в позаштатних і аварійних ситуаціях;
# Урівноваження сил і навантажень;
# Компенсація витоків;
# Компенсація обсягів робочої рідини;
# Демпфування пульсації поршневих насосів;
# Демпфування пульсацій в напірних і всмоктуючих магістралях;
# Демпфування пульсації при роботі паливних насосів високого тиску дизельних двигунів; д
# Гасіння гідроударів;
# Амортизаційна підвіска мобільної техніки та ін.

== Переваги і недоліки ==

Кожному типу гідроакумуляторів властиві свої переваги і недоліки.

{| class="wikitable"
|-
! Тип гідроакумулятора
! Переваги
! Недоліки
|-
| Вантажний гідроакумулятор
|
*постійний тиск гідроакумулятора
*простота конструкції
*великий робочий об'єм
*низька вартість
|
*низька енергоємність
*висока інерційність
*громіздкість конструкції
*низький тиск
|-
| Пружинний
гідроакумулятор
|
*відносна простота конструкції
*невисока вартість
|
*тиск залежить від характеристики і лінійної деформації пружини
*невеликий робочий об'єм
*інерційність
|-
| Гідропневматичний акумулятор
|
*висока енергоємність при малих розмірах
*різні виконання по конструкції і призначенню
|
*тиск акумулятора змінюється в залежності із політропним процесом стиску і розширення газу
|}

== Мембранний акумулятор ==

[[Файл:Мембранный_гидроаккумулятор.jpg|220px|thumb|right|Мембранний гідроакумулятор]]

Мембранний гідроакумулятор служить для накопичення гідравлічної рідини з наступною її віддачею в потрібний момент часу. Також, їх широко застосовують для демпфування (згладжування) пульсацій і ударів рідини в системі. Як у поршневих і балонних гідроакумулятора, цей процес відбувається за рахунок стисливого газу. У вигляді роздільника середовищ застосовується каучукова мембрана, яка закріплена на внутрішній стінці корпусу і деформується в процесі стиснення і розширення азоту. У верхній частині гідроакумулятора встановлений газовий клапан, що перешкоджає виходу азоту з газової порожнини. При відсутності тиску в рідинної порожнини, мембрана повністю притискається до вихідного отвору. Щоб внутрішні краї цього отвору не пошкоджували каучук, в мембрані в цьому місці зроблено металеву щільність (тарілчастий клапан). В якості газу у верхній порожнині найчастіше застосовують азот і в жодному разі - повітря або кисень. Це обумовлено тим, що знаходяться під тиском повітря і кисень - вибухонебезпечні.

Мембранні гідроакумулятори (або пневмогідроаккумулятори) бувають перезаряджаються, розбірні і запаяні (даний вид заряджає азотом сам виробник при виготовленні). Крім того, акумулятори можуть бути виготовлені з різних матеріалів - як корпус, так і самі мембрани. Застосування тих чи інших матеріалів зумовлене різними умовами експлуатації (температура, робоче середовище і т.д.). Завдяки своїм компактним розмірам дані акумулятори широко застосовуються в мобільну техніку. Як і вся подібна продукція, мембранний гідроакумулятор потребує сертифікатах тієї країни, в якій експлуатується.

== Балонний гідроакумулятор ==

[[Файл:Ballonniy_pnevmogidroaccumulator.png|220px|thumb|right|Балонний гідроакумулятор]]

Балонний гідроакумулятор отримав свою назву завдяки формі роздільника, що відокремлює газ (азот) від рідини: на вигляд він нагадує гумовий балон або витягнуту грушу, що знаходиться в такій же за формою металевої ємності. З одного боку акумулятора гумова груша заправляється азотом, а з іншого боку він приєднується до робочої порожнини, з якої надходить рідина (в промисловості використовується мінеральне та синтетичне масло). У цей час балон з газом стискається, поступаючись об'єм рідини. Коли тиск у системі падає - газ в балоні розширюється, витісняючи масло назад у систему, тим самим заповнюючи брак рідини. Далі насос знову заправляє акумулятор маслом під тиском, змушуючи балон стискатися. Завдяки своїм конструктивним особливостям, балонний гідроакумулятор не так інертний, як поршневий. У порівнянні з мембранними гідроакумулятора, відрізняється великими розмірами.
Функції:

* Харчування гідравлічної системи в аварійних ситуаціях;
* Акумулювання енергії;
* Урівноваження сил;
* Компенсація витоків рідини;
* Підвіска транспортного засобу;
* Гасіння гідроударів і пульсацій;
* Підтримання необхідного тиску в системі при вимкненому насосі.

== Поршневий гідроакумулятор ==

[[Файл:Поршень.jpg|320px|thumb|right|Поршневий гідроакумулятор]]

Поршневі акумулятори містять рідинну та газову камери і поршень, як газонепроникний роздільчий елемент. Газова камера заздалегідь заповнена азотом.
Оскільки рідинна камера сполучена з гідросистемою, при підвищенні тиску акумулятор заповнюється робочою рідиною, а газ стискається. При пониженні тиску стиснений газ розширюється і витісняє накопичену робочу рідину у гідросистему. Поршневий акумулятор може працювати у будь-якому положенні, проте вертикальне розташування (газова порожнина зверху) є переважним, оскільки дозволяє виключити можливість осадження наявних у рідині часток забруднень на поршні та їх попадання в ущільнення.
Конструкція поршневого акумулятора показана на рис.7.26. Основні елементи: гільза (7), поршень (2) із системою ущільнень та кришки (3 і 4) з маслопідвідним отвором (5) і зарядним вентилем (6). Гільза виконує дві функції. По-перше, вона сприймає внутрішній тиск і, по-друге, служить як направляюча для поршня, що є роздільником між газовою та рідинною камерами.
Внутрішня поверхня гільзи (дзеркало) оброблена з найвищою точністю і якістю. Спеціальна система ущільнень забезпечує мінімальне тертя у спряженні поршня з гільзою. Таким чином, між газом і рідиною досягається рівень перепаду тиску не більше 1 бара.У поршневих акумуляторах можливий контроль положення поршня. Для цього передбачається шток, що виходить назовні, з кулачком, що діє на кінцевий вимикач. З'являється можливість відстежувати положення поршня у будь-якому місці ходу. Зазвичай за допомогою подібної системи здійснюється управління включенням або виключенням насоса.

== Використання гідроакумуляторів в побуті та промисловості ==

Найбільшого поширення в побуті та промисловості знайшли пневмогідроаккумулятори (гідробак експанзомат ). Вони представляють собою металеву ємність з гумовою мембраною / грушею всередині, що служить для підтримки тиску води в системі водопостачання / опалення. У більшості випадків гідроакумулятори використовуються для систем автономного забезпечення водою заміських будинків, котеджних селищ, невеликих підприємств.

== Вибір гідроакумулятора ==

Вибір гідроакумулятора залежить від обсягу споживання води. Чим більше споживання води, тим більше повинен бути обсяг гідроакумулятора. А тиск в баку має бути приблизно дорівнює або трохи менше тиску води у водопроводі в місці підключення бака. У випадку якщо в будинку немає великого споживання води (немає ванни) і кількість людей не більше 4, можна обмежитися гідроакумулятором об'ємом 25-35л. В інших випадках потрібно встановлювати бак об'ємом не менше 50л. Найважливіший критерій при підборі обсягу бака - кількість включень-виключень насоса. Зазвичай воно регламентується заводом-виробником електродвигуна.
В даній таблиці наведено максимальні допустимі кількості часових включень для електродвигунів. Для свердловинного насоса зазвичай рекомендують не більше 20 включень / год, а краще 10-15 включень / год.
Потужність двигуна насоса, кВт 0,5-1,5 2-4 5-7,5 9,2-12,5 15-22
Максимальна кількість включень / год 50 40 30 20 15

<math> Vt = 16.5 \ Qmax \ Pmax \ Pmin \frac {a\ΔP\Р} </math>

<math>Vt = 16.5 \ {Qmax\over a} \frac{Pmin\ \times Pmax}{Pmax-Pmin} </math>

<math>2 = \frac{Pmin\ \times Pmax}{Pmax-Pmin} </math>

*Vt - обсяг гідроакумулятора в літрах.
*Q max - середня продуктивність насоса, рівна максимальній витраті води (у літрах / хв).
*а - максимально допустиму кількість запусків насоса на годину (значення, що рекомендується виробником насоса).
*P max - максимальне абсолютний тиск, на яке налаштоване реле тиску, рівне відносного тиску 1атм.
*P min - мінімальне абсолютний тиск, на яке налаштоване реле тиску, рівне відносного тиску 1атм, яке не повинно бути нижче, ніж (висота будівлі в метрах) / 10 1атм
*ΔP - різниця P max і P min
*P prec - абсолютний тиск газу в гидроаккумуляторе, який ніколи не повинен перевищувати P min.
Для оптимальної роботи гідроакумулятора необхідно, щоб P rec <P min. Рекомендується, щоб:
P rec 0.5 бар = P min.

==Сучасні виробники гідроакумуляторів==

{| class="standard"
!Країна
!Виробник
!Опис
|-
!Австралія
|Olaer Fawcett Christie
|мембранні, поршневі, балонні акумулятори
|-
!Великобританія
|Lee Products Ltd.
|
|-
!rowspan=3|Німечина
|Bosch Rexroth
|гідроакумулятори всіх типів
|-
|Hydac
|гідроакумулятори всіх типів
|-
|ORSTA-Hydraulik AG
|
|-
!rowspan=2|Франція
|Eaton Corporation
|гідроакумулятори високого тиску
|-
|Intertechnique
|
|-
!Італія
|Zilmet
VAREM S.r.l.
|мембранні
|-
|}

== Література ==
* Гiдроприводи та гiдропневмоавтоматика: Пiдручник /В.О.Федорець, М.Н.Педченко, В.Б.Струтинський та iн. За ред. В.О.Федорця. — К:Вища школа,— 1995.- 463 с.
* Гидравлика, гидромашины и гидроприводы: Учебник для машиностроительных вузов/ Т.М. Башта, С.С. Руднев, Б.Б. Некрасов и др. — 2-е изд., перераб. — М.: Машиностроение, 1982.

== Посилання ==

:http://ru.wikipedia.org/w/index.php?title=%D0%93%D0%B8%D0%B4%D1%80%D0%BE%D0%B0%D0%BA%D0%BA%D1%83%D0%BC%D1%83%D0%BB%D1%8F%D1%82%D0%BE%D1%80&stable=0#.D0.A1.D0.BE.D0.B2.D1.80.D0.B5.D0.BC.D0.B5.D0.BD.D0.BD.D1.8B.D0.B5_.D0.BF.D1.80.D0.BE.D0.B8.D0.B7.D0.B2.D0.BE.D0.B4.D0.B8.D1.82.D0.B5.D0.BB.D0.B8_.D0.B3.D0.B8.D0.B4.D1.80.D0.BE.D0.B0.D0.BA.D0.BA.D1.83.D0.BC.D1.83.D0.BB.D1.8F.D1.82.D0.BE.D1.80.D0.BE.D0.B2
:http://www.hydac.com.ru/article-hydroaccumulators.html
:http://www.vod-stih.com/gidrobak.shtml

[[Категорія:Елементи і системи гідропневмоавтоматики(дисципліна)]]

Гідроакумулятор

2010-12-21T20:22:26Z

Tanita1306: /* Вибір гідроакумулятора */

== Гідроакумулятор ==
'''Гідравлічним акумулятором''' називається пристосування для накопичення (акумулювання) в працюючій гідросистемі енергії стиснутої рідини з наступним поверненням її (при певних режимах роботи) в гідросистему. Оскільки рідина знаходиться під тиском, з акумуляторами поводяться як з напірними резервуарами, і вони повинні бути розраховані на використання в умовах максимального робочого надлишкового тиску, з урахуванням типових умов приймання країни, де вони експлуатуватимуться.

== Типи гідроакумуляторів ==

[[Файл:Типи гідроакумуляторів.jpg|380px|thumb|right|Типи гідроакумуляторів]]

:* За способом накопичення енергії гідроакумулятори поділяються на два типи:
# гідроакумулятори з механічним накопичувачем;
# гідроакумулятори з пневматичним накопичувачем.
:* Гідроакумулятори з механічним накопичувачем розділяють на:
# вантажний гідроакумулятор;
# пружинний гудроакумулятор.
:* Гідроакумулятори з пневматичним накопичувачем поділяються на:
# балонний;
# поршневий;
# мембранний.

== Вантажний акумулятор ==

Вантажний акумулятор являє собою вертикально встановлений плунжерний циліндр, плунжер якого зв'язаний з масивним вантажем, що створює направлену вниз масову силу G. При зарядці акумулятора плунжер з вантажем силою тиску робочої рідини підіймається на деякий рівень і виконана рідиною робота по підйому перетворюється в потенційну енергію піднятої маси. Якщо в гідросистемі з таким акумулятором виникає потреба в короткочасному і значному збільшенні витрати робочої рідини, акумулятор розряджається: під дією масової сили вантажу і з циліндра витісняється в гідросистему об'єм робочої рідини при стабільному тискові.

== Пружинний акумулятор ==

В пружинному гідроакумуляторі робоча рідина підведена в поршневу камеру циліндра, поршень якого навантажений зусиллям попередньо стиснутої пружини. Під дією тиску рідини поршень додатково деформує пружину. Кожному його положенню відновідає певний рівень тиску робочої рідини. Зарядка і розрядка такого акумулятора можлива тільки при змінах тиску і гідросистемі. При збільшенні тиску зростає об'єм поршневої камери і вона наповнюється додатковою кількістю рідини, яка буде повернена назад в гідросистему при зниженні тиску до попереднього рівня.

== Гідропневматичний акумулятор (газовий) ==
Пневмогідравлічні акумулятори по принципу дії аналогічні пружинним, тільки роль пружини у них виконує газ. Рідина і газове середовище можуть бути розділені поршнем чи діафрагмою або мати безпосередній контакт. В останньому випадку конструкція акумулятора найбільш проста і технологічна, але при його роботі має місце швидке зниження акумулюючої здатності через втрати газу, який виноситься рідиною, розчиняючись в ній. Це також може викликати появу в гідросистемі газових пробок, які призводять до нарівномірності руху гідродвигунів, вібрацій при їх роботі, тощо. Названі недоліки усунені в конструкціях з розділювачами.Зважаючи на низку недоліків гідроакумулятори з механічним накопиченням енергії не отримали широкого розповсюдження і мають обмежене застосування.

При малій зміні тиску в рідинної порожнини гідроакумулятора газ стискається незначно. У цьому випадку для підтримки тиску у вузькому діапазоні змінюваний обсяг гідроакумулятора може виявитися недостатнім для робочого процесу. . Для того, щоб зміна обсягу в меншій мірі впливало на зміну тиску, газову порожнину гідроакумулятора збільшують за допомогою підключення до неї додаткового ресивера. У цьому випадку обсяг газової порожнини складається з обсягу ресивера і змінного об'єму гідроакумулятора. Економічно доцільно застосовувати гідроакумулятори в системах з епізодичними піками споживаної витрати, які значно перевищують середні витрати рідини в гідросистемі. Встановлена потужність гідроприводу при цьому може бути зменшена в півтора-два рази, а споживання енергії такою системою можна знизити більш, ніж на 50%. Різні за конструкції (поршневі, балонні, мембранні, сильфонні) і призначенням пневмогідроаккумулятори дозволяють отримати рішення для багатьох завдань, таких як:
# Акумулювання гідравлічної енергії;
# Живлення системи в позаштатних і аварійних ситуаціях;
# Урівноваження сил і навантажень;
# Компенсація витоків;
# Компенсація обсягів робочої рідини;
# Демпфування пульсації поршневих насосів;
# Демпфування пульсацій в напірних і всмоктуючих магістралях;
# Демпфування пульсації при роботі паливних насосів високого тиску дизельних двигунів; д
# Гасіння гідроударів;
# Амортизаційна підвіска мобільної техніки та ін.

== Переваги і недоліки ==

Кожному типу гідроакумуляторів властиві свої переваги і недоліки.

{| class="wikitable"
|-
! Тип гідроакумулятора
! Переваги
! Недоліки
|-
| Вантажний гідроакумулятор
|
*постійний тиск гідроакумулятора
*простота конструкції
*великий робочий об'єм
*низька вартість
|
*низька енергоємність
*висока інерційність
*громіздкість конструкції
*низький тиск
|-
| Пружинний
гідроакумулятор
|
*відносна простота конструкції
*невисока вартість
|
*тиск залежить від характеристики і лінійної деформації пружини
*невеликий робочий об'єм
*інерційність
|-
| Гідропневматичний акумулятор
|
*висока енергоємність при малих розмірах
*різні виконання по конструкції і призначенню
|
*тиск акумулятора змінюється в залежності із політропним процесом стиску і розширення газу
|}

== Мембранний акумулятор ==

[[Файл:Мембранный_гидроаккумулятор.jpg|220px|thumb|right|Мембранний гідроакумулятор]]

Мембранний гідроакумулятор служить для накопичення гідравлічної рідини з наступною її віддачею в потрібний момент часу. Також, їх широко застосовують для демпфування (згладжування) пульсацій і ударів рідини в системі. Як у поршневих і балонних гідроакумулятора, цей процес відбувається за рахунок стисливого газу. У вигляді роздільника середовищ застосовується каучукова мембрана, яка закріплена на внутрішній стінці корпусу і деформується в процесі стиснення і розширення азоту. У верхній частині гідроакумулятора встановлений газовий клапан, що перешкоджає виходу азоту з газової порожнини. При відсутності тиску в рідинної порожнини, мембрана повністю притискається до вихідного отвору. Щоб внутрішні краї цього отвору не пошкоджували каучук, в мембрані в цьому місці зроблено металеву щільність (тарілчастий клапан). В якості газу у верхній порожнині найчастіше застосовують азот і в жодному разі - повітря або кисень. Це обумовлено тим, що знаходяться під тиском повітря і кисень - вибухонебезпечні.

Мембранні гідроакумулятори (або пневмогідроаккумулятори) бувають перезаряджаються, розбірні і запаяні (даний вид заряджає азотом сам виробник при виготовленні). Крім того, акумулятори можуть бути виготовлені з різних матеріалів - як корпус, так і самі мембрани. Застосування тих чи інших матеріалів зумовлене різними умовами експлуатації (температура, робоче середовище і т.д.). Завдяки своїм компактним розмірам дані акумулятори широко застосовуються в мобільну техніку. Як і вся подібна продукція, мембранний гідроакумулятор потребує сертифікатах тієї країни, в якій експлуатується.

== Балонний гідроакумулятор ==

[[Файл:Ballonniy_pnevmogidroaccumulator.png|220px|thumb|right|Балонний гідроакумулятор]]

Балонний гідроакумулятор отримав свою назву завдяки формі роздільника, що відокремлює газ (азот) від рідини: на вигляд він нагадує гумовий балон або витягнуту грушу, що знаходиться в такій же за формою металевої ємності. З одного боку акумулятора гумова груша заправляється азотом, а з іншого боку він приєднується до робочої порожнини, з якої надходить рідина (в промисловості використовується мінеральне та синтетичне масло). У цей час балон з газом стискається, поступаючись об'єм рідини. Коли тиск у системі падає - газ в балоні розширюється, витісняючи масло назад у систему, тим самим заповнюючи брак рідини. Далі насос знову заправляє акумулятор маслом під тиском, змушуючи балон стискатися. Завдяки своїм конструктивним особливостям, балонний гідроакумулятор не так інертний, як поршневий. У порівнянні з мембранними гідроакумулятора, відрізняється великими розмірами.
Функції:

* Харчування гідравлічної системи в аварійних ситуаціях;
* Акумулювання енергії;
* Урівноваження сил;
* Компенсація витоків рідини;
* Підвіска транспортного засобу;
* Гасіння гідроударів і пульсацій;
* Підтримання необхідного тиску в системі при вимкненому насосі.

== Поршневий гідроакумулятор ==

[[Файл:Поршень.jpg|320px|thumb|right|Поршневий гідроакумулятор]]

Поршневі акумулятори містять рідинну та газову камери і поршень, як газонепроникний роздільчий елемент. Газова камера заздалегідь заповнена азотом.
Оскільки рідинна камера сполучена з гідросистемою, при підвищенні тиску акумулятор заповнюється робочою рідиною, а газ стискається. При пониженні тиску стиснений газ розширюється і витісняє накопичену робочу рідину у гідросистему. Поршневий акумулятор може працювати у будь-якому положенні, проте вертикальне розташування (газова порожнина зверху) є переважним, оскільки дозволяє виключити можливість осадження наявних у рідині часток забруднень на поршні та їх попадання в ущільнення.
Конструкція поршневого акумулятора показана на рис.7.26. Основні елементи: гільза (7), поршень (2) із системою ущільнень та кришки (3 і 4) з маслопідвідним отвором (5) і зарядним вентилем (6). Гільза виконує дві функції. По-перше, вона сприймає внутрішній тиск і, по-друге, служить як направляюча для поршня, що є роздільником між газовою та рідинною камерами.
Внутрішня поверхня гільзи (дзеркало) оброблена з найвищою точністю і якістю. Спеціальна система ущільнень забезпечує мінімальне тертя у спряженні поршня з гільзою. Таким чином, між газом і рідиною досягається рівень перепаду тиску не більше 1 бара.У поршневих акумуляторах можливий контроль положення поршня. Для цього передбачається шток, що виходить назовні, з кулачком, що діє на кінцевий вимикач. З'являється можливість відстежувати положення поршня у будь-якому місці ходу. Зазвичай за допомогою подібної системи здійснюється управління включенням або виключенням насоса.

== Використання гідроакумуляторів в побуті та промисловості ==

Найбільшого поширення в побуті та промисловості знайшли пневмогідроаккумулятори (гідробак експанзомат ). Вони представляють собою металеву ємність з гумовою мембраною / грушею всередині, що служить для підтримки тиску води в системі водопостачання / опалення. У більшості випадків гідроакумулятори використовуються для систем автономного забезпечення водою заміських будинків, котеджних селищ, невеликих підприємств.

== Вибір гідроакумулятора ==

Вибір гідроакумулятора залежить від обсягу споживання води. Чим більше споживання води, тим більше повинен бути обсяг гідроакумулятора. А тиск в баку має бути приблизно дорівнює або трохи менше тиску води у водопроводі в місці підключення бака. У випадку якщо в будинку немає великого споживання води (немає ванни) і кількість людей не більше 4, можна обмежитися гідроакумулятором об'ємом 25-35л. В інших випадках потрібно встановлювати бак об'ємом не менше 50л. Найважливіший критерій при підборі обсягу бака - кількість включень-виключень насоса. Зазвичай воно регламентується заводом-виробником електродвигуна.
В даній таблиці наведено максимальні допустимі кількості часових включень для електродвигунів. Для свердловинного насоса зазвичай рекомендують не більше 20 включень / год, а краще 10-15 включень / год.
Потужність двигуна насоса, кВт 0,5-1,5 2-4 5-7,5 9,2-12,5 15-22
Максимальна кількість включень / год 50 40 30 20 15

<math> Vt = 16.5 \ Qmax \ Pmax \ Pmin \frac {a\ΔP\Р} </math>

<math>Vt = 16.5 \ {Qmax\over a} \ frac{Pmin\ \times Pmax}{Pmax-Pmin} </math>

<math>2 = \frac{Pmin\ \times Pmax}{Pmax-Pmin} </math>

*Vt - обсяг гідроакумулятора в літрах.
*Q max - середня продуктивність насоса, рівна максимальній витраті води (у літрах / хв).
*а - максимально допустиму кількість запусків насоса на годину (значення, що рекомендується виробником насоса).
*P max - максимальне абсолютний тиск, на яке налаштоване реле тиску, рівне відносного тиску 1атм.
*P min - мінімальне абсолютний тиск, на яке налаштоване реле тиску, рівне відносного тиску 1атм, яке не повинно бути нижче, ніж (висота будівлі в метрах) / 10 1атм
*ΔP - різниця P max і P min
*P prec - абсолютний тиск газу в гидроаккумуляторе, який ніколи не повинен перевищувати P min.
Для оптимальної роботи гідроакумулятора необхідно, щоб P rec <P min. Рекомендується, щоб:
P rec 0.5 бар = P min.

==Сучасні виробники гідроакумуляторів==

{| class="standard"
!Країна
!Виробник
!Опис
|-
!Австралія
|Olaer Fawcett Christie
|мембранні, поршневі, балонні акумулятори
|-
!Великобританія
|Lee Products Ltd.
|
|-
!rowspan=3|Німечина
|Bosch Rexroth
|гідроакумулятори всіх типів
|-
|Hydac
|гідроакумулятори всіх типів
|-
|ORSTA-Hydraulik AG
|
|-
!rowspan=2|Франція
|Eaton Corporation
|гідроакумулятори високого тиску
|-
|Intertechnique
|
|-
!Італія
|Zilmet
VAREM S.r.l.
|мембранні
|-
|}

== Література ==
* Гiдроприводи та гiдропневмоавтоматика: Пiдручник /В.О.Федорець, М.Н.Педченко, В.Б.Струтинський та iн. За ред. В.О.Федорця. — К:Вища школа,— 1995.- 463 с.
* Гидравлика, гидромашины и гидроприводы: Учебник для машиностроительных вузов/ Т.М. Башта, С.С. Руднев, Б.Б. Некрасов и др. — 2-е изд., перераб. — М.: Машиностроение, 1982.

== Посилання ==

:http://ru.wikipedia.org/w/index.php?title=%D0%93%D0%B8%D0%B4%D1%80%D0%BE%D0%B0%D0%BA%D0%BA%D1%83%D0%BC%D1%83%D0%BB%D1%8F%D1%82%D0%BE%D1%80&stable=0#.D0.A1.D0.BE.D0.B2.D1.80.D0.B5.D0.BC.D0.B5.D0.BD.D0.BD.D1.8B.D0.B5_.D0.BF.D1.80.D0.BE.D0.B8.D0.B7.D0.B2.D0.BE.D0.B4.D0.B8.D1.82.D0.B5.D0.BB.D0.B8_.D0.B3.D0.B8.D0.B4.D1.80.D0.BE.D0.B0.D0.BA.D0.BA.D1.83.D0.BC.D1.83.D0.BB.D1.8F.D1.82.D0.BE.D1.80.D0.BE.D0.B2
:http://www.hydac.com.ru/article-hydroaccumulators.html
:http://www.vod-stih.com/gidrobak.shtml

[[Категорія:Елементи і системи гідропневмоавтоматики(дисципліна)]]

Гідроакумулятор

2010-12-21T20:22:17Z

Tanita1306: /* Вибір гідроакумулятора */

== Гідроакумулятор ==
'''Гідравлічним акумулятором''' називається пристосування для накопичення (акумулювання) в працюючій гідросистемі енергії стиснутої рідини з наступним поверненням її (при певних режимах роботи) в гідросистему. Оскільки рідина знаходиться під тиском, з акумуляторами поводяться як з напірними резервуарами, і вони повинні бути розраховані на використання в умовах максимального робочого надлишкового тиску, з урахуванням типових умов приймання країни, де вони експлуатуватимуться.

== Типи гідроакумуляторів ==

[[Файл:Типи гідроакумуляторів.jpg|380px|thumb|right|Типи гідроакумуляторів]]

:* За способом накопичення енергії гідроакумулятори поділяються на два типи:
# гідроакумулятори з механічним накопичувачем;
# гідроакумулятори з пневматичним накопичувачем.
:* Гідроакумулятори з механічним накопичувачем розділяють на:
# вантажний гідроакумулятор;
# пружинний гудроакумулятор.
:* Гідроакумулятори з пневматичним накопичувачем поділяються на:
# балонний;
# поршневий;
# мембранний.

== Вантажний акумулятор ==

Вантажний акумулятор являє собою вертикально встановлений плунжерний циліндр, плунжер якого зв'язаний з масивним вантажем, що створює направлену вниз масову силу G. При зарядці акумулятора плунжер з вантажем силою тиску робочої рідини підіймається на деякий рівень і виконана рідиною робота по підйому перетворюється в потенційну енергію піднятої маси. Якщо в гідросистемі з таким акумулятором виникає потреба в короткочасному і значному збільшенні витрати робочої рідини, акумулятор розряджається: під дією масової сили вантажу і з циліндра витісняється в гідросистему об'єм робочої рідини при стабільному тискові.

== Пружинний акумулятор ==

В пружинному гідроакумуляторі робоча рідина підведена в поршневу камеру циліндра, поршень якого навантажений зусиллям попередньо стиснутої пружини. Під дією тиску рідини поршень додатково деформує пружину. Кожному його положенню відновідає певний рівень тиску робочої рідини. Зарядка і розрядка такого акумулятора можлива тільки при змінах тиску і гідросистемі. При збільшенні тиску зростає об'єм поршневої камери і вона наповнюється додатковою кількістю рідини, яка буде повернена назад в гідросистему при зниженні тиску до попереднього рівня.

== Гідропневматичний акумулятор (газовий) ==
Пневмогідравлічні акумулятори по принципу дії аналогічні пружинним, тільки роль пружини у них виконує газ. Рідина і газове середовище можуть бути розділені поршнем чи діафрагмою або мати безпосередній контакт. В останньому випадку конструкція акумулятора найбільш проста і технологічна, але при його роботі має місце швидке зниження акумулюючої здатності через втрати газу, який виноситься рідиною, розчиняючись в ній. Це також може викликати появу в гідросистемі газових пробок, які призводять до нарівномірності руху гідродвигунів, вібрацій при їх роботі, тощо. Названі недоліки усунені в конструкціях з розділювачами.Зважаючи на низку недоліків гідроакумулятори з механічним накопиченням енергії не отримали широкого розповсюдження і мають обмежене застосування.

При малій зміні тиску в рідинної порожнини гідроакумулятора газ стискається незначно. У цьому випадку для підтримки тиску у вузькому діапазоні змінюваний обсяг гідроакумулятора може виявитися недостатнім для робочого процесу. . Для того, щоб зміна обсягу в меншій мірі впливало на зміну тиску, газову порожнину гідроакумулятора збільшують за допомогою підключення до неї додаткового ресивера. У цьому випадку обсяг газової порожнини складається з обсягу ресивера і змінного об'єму гідроакумулятора. Економічно доцільно застосовувати гідроакумулятори в системах з епізодичними піками споживаної витрати, які значно перевищують середні витрати рідини в гідросистемі. Встановлена потужність гідроприводу при цьому може бути зменшена в півтора-два рази, а споживання енергії такою системою можна знизити більш, ніж на 50%. Різні за конструкції (поршневі, балонні, мембранні, сильфонні) і призначенням пневмогідроаккумулятори дозволяють отримати рішення для багатьох завдань, таких як:
# Акумулювання гідравлічної енергії;
# Живлення системи в позаштатних і аварійних ситуаціях;
# Урівноваження сил і навантажень;
# Компенсація витоків;
# Компенсація обсягів робочої рідини;
# Демпфування пульсації поршневих насосів;
# Демпфування пульсацій в напірних і всмоктуючих магістралях;
# Демпфування пульсації при роботі паливних насосів високого тиску дизельних двигунів; д
# Гасіння гідроударів;
# Амортизаційна підвіска мобільної техніки та ін.

== Переваги і недоліки ==

Кожному типу гідроакумуляторів властиві свої переваги і недоліки.

{| class="wikitable"
|-
! Тип гідроакумулятора
! Переваги
! Недоліки
|-
| Вантажний гідроакумулятор
|
*постійний тиск гідроакумулятора
*простота конструкції
*великий робочий об'єм
*низька вартість
|
*низька енергоємність
*висока інерційність
*громіздкість конструкції
*низький тиск
|-
| Пружинний
гідроакумулятор
|
*відносна простота конструкції
*невисока вартість
|
*тиск залежить від характеристики і лінійної деформації пружини
*невеликий робочий об'єм
*інерційність
|-
| Гідропневматичний акумулятор
|
*висока енергоємність при малих розмірах
*різні виконання по конструкції і призначенню
|
*тиск акумулятора змінюється в залежності із політропним процесом стиску і розширення газу
|}

== Мембранний акумулятор ==

[[Файл:Мембранный_гидроаккумулятор.jpg|220px|thumb|right|Мембранний гідроакумулятор]]

Мембранний гідроакумулятор служить для накопичення гідравлічної рідини з наступною її віддачею в потрібний момент часу. Також, їх широко застосовують для демпфування (згладжування) пульсацій і ударів рідини в системі. Як у поршневих і балонних гідроакумулятора, цей процес відбувається за рахунок стисливого газу. У вигляді роздільника середовищ застосовується каучукова мембрана, яка закріплена на внутрішній стінці корпусу і деформується в процесі стиснення і розширення азоту. У верхній частині гідроакумулятора встановлений газовий клапан, що перешкоджає виходу азоту з газової порожнини. При відсутності тиску в рідинної порожнини, мембрана повністю притискається до вихідного отвору. Щоб внутрішні краї цього отвору не пошкоджували каучук, в мембрані в цьому місці зроблено металеву щільність (тарілчастий клапан). В якості газу у верхній порожнині найчастіше застосовують азот і в жодному разі - повітря або кисень. Це обумовлено тим, що знаходяться під тиском повітря і кисень - вибухонебезпечні.

Мембранні гідроакумулятори (або пневмогідроаккумулятори) бувають перезаряджаються, розбірні і запаяні (даний вид заряджає азотом сам виробник при виготовленні). Крім того, акумулятори можуть бути виготовлені з різних матеріалів - як корпус, так і самі мембрани. Застосування тих чи інших матеріалів зумовлене різними умовами експлуатації (температура, робоче середовище і т.д.). Завдяки своїм компактним розмірам дані акумулятори широко застосовуються в мобільну техніку. Як і вся подібна продукція, мембранний гідроакумулятор потребує сертифікатах тієї країни, в якій експлуатується.

== Балонний гідроакумулятор ==

[[Файл:Ballonniy_pnevmogidroaccumulator.png|220px|thumb|right|Балонний гідроакумулятор]]

Балонний гідроакумулятор отримав свою назву завдяки формі роздільника, що відокремлює газ (азот) від рідини: на вигляд він нагадує гумовий балон або витягнуту грушу, що знаходиться в такій же за формою металевої ємності. З одного боку акумулятора гумова груша заправляється азотом, а з іншого боку він приєднується до робочої порожнини, з якої надходить рідина (в промисловості використовується мінеральне та синтетичне масло). У цей час балон з газом стискається, поступаючись об'єм рідини. Коли тиск у системі падає - газ в балоні розширюється, витісняючи масло назад у систему, тим самим заповнюючи брак рідини. Далі насос знову заправляє акумулятор маслом під тиском, змушуючи балон стискатися. Завдяки своїм конструктивним особливостям, балонний гідроакумулятор не так інертний, як поршневий. У порівнянні з мембранними гідроакумулятора, відрізняється великими розмірами.
Функції:

* Харчування гідравлічної системи в аварійних ситуаціях;
* Акумулювання енергії;
* Урівноваження сил;
* Компенсація витоків рідини;
* Підвіска транспортного засобу;
* Гасіння гідроударів і пульсацій;
* Підтримання необхідного тиску в системі при вимкненому насосі.

== Поршневий гідроакумулятор ==

[[Файл:Поршень.jpg|320px|thumb|right|Поршневий гідроакумулятор]]

Поршневі акумулятори містять рідинну та газову камери і поршень, як газонепроникний роздільчий елемент. Газова камера заздалегідь заповнена азотом.
Оскільки рідинна камера сполучена з гідросистемою, при підвищенні тиску акумулятор заповнюється робочою рідиною, а газ стискається. При пониженні тиску стиснений газ розширюється і витісняє накопичену робочу рідину у гідросистему. Поршневий акумулятор може працювати у будь-якому положенні, проте вертикальне розташування (газова порожнина зверху) є переважним, оскільки дозволяє виключити можливість осадження наявних у рідині часток забруднень на поршні та їх попадання в ущільнення.
Конструкція поршневого акумулятора показана на рис.7.26. Основні елементи: гільза (7), поршень (2) із системою ущільнень та кришки (3 і 4) з маслопідвідним отвором (5) і зарядним вентилем (6). Гільза виконує дві функції. По-перше, вона сприймає внутрішній тиск і, по-друге, служить як направляюча для поршня, що є роздільником між газовою та рідинною камерами.
Внутрішня поверхня гільзи (дзеркало) оброблена з найвищою точністю і якістю. Спеціальна система ущільнень забезпечує мінімальне тертя у спряженні поршня з гільзою. Таким чином, між газом і рідиною досягається рівень перепаду тиску не більше 1 бара.У поршневих акумуляторах можливий контроль положення поршня. Для цього передбачається шток, що виходить назовні, з кулачком, що діє на кінцевий вимикач. З'являється можливість відстежувати положення поршня у будь-якому місці ходу. Зазвичай за допомогою подібної системи здійснюється управління включенням або виключенням насоса.

== Використання гідроакумуляторів в побуті та промисловості ==

Найбільшого поширення в побуті та промисловості знайшли пневмогідроаккумулятори (гідробак експанзомат ). Вони представляють собою металеву ємність з гумовою мембраною / грушею всередині, що служить для підтримки тиску води в системі водопостачання / опалення. У більшості випадків гідроакумулятори використовуються для систем автономного забезпечення водою заміських будинків, котеджних селищ, невеликих підприємств.

== Вибір гідроакумулятора ==

Вибір гідроакумулятора залежить від обсягу споживання води. Чим більше споживання води, тим більше повинен бути обсяг гідроакумулятора. А тиск в баку має бути приблизно дорівнює або трохи менше тиску води у водопроводі в місці підключення бака. У випадку якщо в будинку немає великого споживання води (немає ванни) і кількість людей не більше 4, можна обмежитися гідроакумулятором об'ємом 25-35л. В інших випадках потрібно встановлювати бак об'ємом не менше 50л. Найважливіший критерій при підборі обсягу бака - кількість включень-виключень насоса. Зазвичай воно регламентується заводом-виробником електродвигуна.
В даній таблиці наведено максимальні допустимі кількості часових включень для електродвигунів. Для свердловинного насоса зазвичай рекомендують не більше 20 включень / год, а краще 10-15 включень / год.
Потужність двигуна насоса, кВт 0,5-1,5 2-4 5-7,5 9,2-12,5 15-22
Максимальна кількість включень / год 50 40 30 20 15

<math> Vt = 16.5 \ Qmax \ Pmax \ Pmin \frac {a\ΔP\Р} </math>

<math>Vt = 16.5 \ {Qmax\over a} \frac{Pmin\ \times Pmax}{Pmax-Pmin} </math>

<math>2 = \frac{Pmin\ \times Pmax}{Pmax-Pmin} </math>

*Vt - обсяг гідроакумулятора в літрах.
*Q max - середня продуктивність насоса, рівна максимальній витраті води (у літрах / хв).
*а - максимально допустиму кількість запусків насоса на годину (значення, що рекомендується виробником насоса).
*P max - максимальне абсолютний тиск, на яке налаштоване реле тиску, рівне відносного тиску 1атм.
*P min - мінімальне абсолютний тиск, на яке налаштоване реле тиску, рівне відносного тиску 1атм, яке не повинно бути нижче, ніж (висота будівлі в метрах) / 10 1атм
*ΔP - різниця P max і P min
*P prec - абсолютний тиск газу в гидроаккумуляторе, який ніколи не повинен перевищувати P min.
Для оптимальної роботи гідроакумулятора необхідно, щоб P rec <P min. Рекомендується, щоб:
P rec 0.5 бар = P min.

==Сучасні виробники гідроакумуляторів==

{| class="standard"
!Країна
!Виробник
!Опис
|-
!Австралія
|Olaer Fawcett Christie
|мембранні, поршневі, балонні акумулятори
|-
!Великобританія
|Lee Products Ltd.
|
|-
!rowspan=3|Німечина
|Bosch Rexroth
|гідроакумулятори всіх типів
|-
|Hydac
|гідроакумулятори всіх типів
|-
|ORSTA-Hydraulik AG
|
|-
!rowspan=2|Франція
|Eaton Corporation
|гідроакумулятори високого тиску
|-
|Intertechnique
|
|-
!Італія
|Zilmet
VAREM S.r.l.
|мембранні
|-
|}

== Література ==
* Гiдроприводи та гiдропневмоавтоматика: Пiдручник /В.О.Федорець, М.Н.Педченко, В.Б.Струтинський та iн. За ред. В.О.Федорця. — К:Вища школа,— 1995.- 463 с.
* Гидравлика, гидромашины и гидроприводы: Учебник для машиностроительных вузов/ Т.М. Башта, С.С. Руднев, Б.Б. Некрасов и др. — 2-е изд., перераб. — М.: Машиностроение, 1982.

== Посилання ==

:http://ru.wikipedia.org/w/index.php?title=%D0%93%D0%B8%D0%B4%D1%80%D0%BE%D0%B0%D0%BA%D0%BA%D1%83%D0%BC%D1%83%D0%BB%D1%8F%D1%82%D0%BE%D1%80&stable=0#.D0.A1.D0.BE.D0.B2.D1.80.D0.B5.D0.BC.D0.B5.D0.BD.D0.BD.D1.8B.D0.B5_.D0.BF.D1.80.D0.BE.D0.B8.D0.B7.D0.B2.D0.BE.D0.B4.D0.B8.D1.82.D0.B5.D0.BB.D0.B8_.D0.B3.D0.B8.D0.B4.D1.80.D0.BE.D0.B0.D0.BA.D0.BA.D1.83.D0.BC.D1.83.D0.BB.D1.8F.D1.82.D0.BE.D1.80.D0.BE.D0.B2
:http://www.hydac.com.ru/article-hydroaccumulators.html
:http://www.vod-stih.com/gidrobak.shtml

[[Категорія:Елементи і системи гідропневмоавтоматики(дисципліна)]]

Гідроакумулятор

2010-12-21T20:22:06Z

Tanita1306: /* Вибір гідроакумулятора */

== Гідроакумулятор ==
'''Гідравлічним акумулятором''' називається пристосування для накопичення (акумулювання) в працюючій гідросистемі енергії стиснутої рідини з наступним поверненням її (при певних режимах роботи) в гідросистему. Оскільки рідина знаходиться під тиском, з акумуляторами поводяться як з напірними резервуарами, і вони повинні бути розраховані на використання в умовах максимального робочого надлишкового тиску, з урахуванням типових умов приймання країни, де вони експлуатуватимуться.

== Типи гідроакумуляторів ==

[[Файл:Типи гідроакумуляторів.jpg|380px|thumb|right|Типи гідроакумуляторів]]

:* За способом накопичення енергії гідроакумулятори поділяються на два типи:
# гідроакумулятори з механічним накопичувачем;
# гідроакумулятори з пневматичним накопичувачем.
:* Гідроакумулятори з механічним накопичувачем розділяють на:
# вантажний гідроакумулятор;
# пружинний гудроакумулятор.
:* Гідроакумулятори з пневматичним накопичувачем поділяються на:
# балонний;
# поршневий;
# мембранний.

== Вантажний акумулятор ==

Вантажний акумулятор являє собою вертикально встановлений плунжерний циліндр, плунжер якого зв'язаний з масивним вантажем, що створює направлену вниз масову силу G. При зарядці акумулятора плунжер з вантажем силою тиску робочої рідини підіймається на деякий рівень і виконана рідиною робота по підйому перетворюється в потенційну енергію піднятої маси. Якщо в гідросистемі з таким акумулятором виникає потреба в короткочасному і значному збільшенні витрати робочої рідини, акумулятор розряджається: під дією масової сили вантажу і з циліндра витісняється в гідросистему об'єм робочої рідини при стабільному тискові.

== Пружинний акумулятор ==

В пружинному гідроакумуляторі робоча рідина підведена в поршневу камеру циліндра, поршень якого навантажений зусиллям попередньо стиснутої пружини. Під дією тиску рідини поршень додатково деформує пружину. Кожному його положенню відновідає певний рівень тиску робочої рідини. Зарядка і розрядка такого акумулятора можлива тільки при змінах тиску і гідросистемі. При збільшенні тиску зростає об'єм поршневої камери і вона наповнюється додатковою кількістю рідини, яка буде повернена назад в гідросистему при зниженні тиску до попереднього рівня.

== Гідропневматичний акумулятор (газовий) ==
Пневмогідравлічні акумулятори по принципу дії аналогічні пружинним, тільки роль пружини у них виконує газ. Рідина і газове середовище можуть бути розділені поршнем чи діафрагмою або мати безпосередній контакт. В останньому випадку конструкція акумулятора найбільш проста і технологічна, але при його роботі має місце швидке зниження акумулюючої здатності через втрати газу, який виноситься рідиною, розчиняючись в ній. Це також може викликати появу в гідросистемі газових пробок, які призводять до нарівномірності руху гідродвигунів, вібрацій при їх роботі, тощо. Названі недоліки усунені в конструкціях з розділювачами.Зважаючи на низку недоліків гідроакумулятори з механічним накопиченням енергії не отримали широкого розповсюдження і мають обмежене застосування.

При малій зміні тиску в рідинної порожнини гідроакумулятора газ стискається незначно. У цьому випадку для підтримки тиску у вузькому діапазоні змінюваний обсяг гідроакумулятора може виявитися недостатнім для робочого процесу. . Для того, щоб зміна обсягу в меншій мірі впливало на зміну тиску, газову порожнину гідроакумулятора збільшують за допомогою підключення до неї додаткового ресивера. У цьому випадку обсяг газової порожнини складається з обсягу ресивера і змінного об'єму гідроакумулятора. Економічно доцільно застосовувати гідроакумулятори в системах з епізодичними піками споживаної витрати, які значно перевищують середні витрати рідини в гідросистемі. Встановлена потужність гідроприводу при цьому може бути зменшена в півтора-два рази, а споживання енергії такою системою можна знизити більш, ніж на 50%. Різні за конструкції (поршневі, балонні, мембранні, сильфонні) і призначенням пневмогідроаккумулятори дозволяють отримати рішення для багатьох завдань, таких як:
# Акумулювання гідравлічної енергії;
# Живлення системи в позаштатних і аварійних ситуаціях;
# Урівноваження сил і навантажень;
# Компенсація витоків;
# Компенсація обсягів робочої рідини;
# Демпфування пульсації поршневих насосів;
# Демпфування пульсацій в напірних і всмоктуючих магістралях;
# Демпфування пульсації при роботі паливних насосів високого тиску дизельних двигунів; д
# Гасіння гідроударів;
# Амортизаційна підвіска мобільної техніки та ін.

== Переваги і недоліки ==

Кожному типу гідроакумуляторів властиві свої переваги і недоліки.

{| class="wikitable"
|-
! Тип гідроакумулятора
! Переваги
! Недоліки
|-
| Вантажний гідроакумулятор
|
*постійний тиск гідроакумулятора
*простота конструкції
*великий робочий об'єм
*низька вартість
|
*низька енергоємність
*висока інерційність
*громіздкість конструкції
*низький тиск
|-
| Пружинний
гідроакумулятор
|
*відносна простота конструкції
*невисока вартість
|
*тиск залежить від характеристики і лінійної деформації пружини
*невеликий робочий об'єм
*інерційність
|-
| Гідропневматичний акумулятор
|
*висока енергоємність при малих розмірах
*різні виконання по конструкції і призначенню
|
*тиск акумулятора змінюється в залежності із політропним процесом стиску і розширення газу
|}

== Мембранний акумулятор ==

[[Файл:Мембранный_гидроаккумулятор.jpg|220px|thumb|right|Мембранний гідроакумулятор]]

Мембранний гідроакумулятор служить для накопичення гідравлічної рідини з наступною її віддачею в потрібний момент часу. Також, їх широко застосовують для демпфування (згладжування) пульсацій і ударів рідини в системі. Як у поршневих і балонних гідроакумулятора, цей процес відбувається за рахунок стисливого газу. У вигляді роздільника середовищ застосовується каучукова мембрана, яка закріплена на внутрішній стінці корпусу і деформується в процесі стиснення і розширення азоту. У верхній частині гідроакумулятора встановлений газовий клапан, що перешкоджає виходу азоту з газової порожнини. При відсутності тиску в рідинної порожнини, мембрана повністю притискається до вихідного отвору. Щоб внутрішні краї цього отвору не пошкоджували каучук, в мембрані в цьому місці зроблено металеву щільність (тарілчастий клапан). В якості газу у верхній порожнині найчастіше застосовують азот і в жодному разі - повітря або кисень. Це обумовлено тим, що знаходяться під тиском повітря і кисень - вибухонебезпечні.

Мембранні гідроакумулятори (або пневмогідроаккумулятори) бувають перезаряджаються, розбірні і запаяні (даний вид заряджає азотом сам виробник при виготовленні). Крім того, акумулятори можуть бути виготовлені з різних матеріалів - як корпус, так і самі мембрани. Застосування тих чи інших матеріалів зумовлене різними умовами експлуатації (температура, робоче середовище і т.д.). Завдяки своїм компактним розмірам дані акумулятори широко застосовуються в мобільну техніку. Як і вся подібна продукція, мембранний гідроакумулятор потребує сертифікатах тієї країни, в якій експлуатується.

== Балонний гідроакумулятор ==

[[Файл:Ballonniy_pnevmogidroaccumulator.png|220px|thumb|right|Балонний гідроакумулятор]]

Балонний гідроакумулятор отримав свою назву завдяки формі роздільника, що відокремлює газ (азот) від рідини: на вигляд він нагадує гумовий балон або витягнуту грушу, що знаходиться в такій же за формою металевої ємності. З одного боку акумулятора гумова груша заправляється азотом, а з іншого боку він приєднується до робочої порожнини, з якої надходить рідина (в промисловості використовується мінеральне та синтетичне масло). У цей час балон з газом стискається, поступаючись об'єм рідини. Коли тиск у системі падає - газ в балоні розширюється, витісняючи масло назад у систему, тим самим заповнюючи брак рідини. Далі насос знову заправляє акумулятор маслом під тиском, змушуючи балон стискатися. Завдяки своїм конструктивним особливостям, балонний гідроакумулятор не так інертний, як поршневий. У порівнянні з мембранними гідроакумулятора, відрізняється великими розмірами.
Функції:

* Харчування гідравлічної системи в аварійних ситуаціях;
* Акумулювання енергії;
* Урівноваження сил;
* Компенсація витоків рідини;
* Підвіска транспортного засобу;
* Гасіння гідроударів і пульсацій;
* Підтримання необхідного тиску в системі при вимкненому насосі.

== Поршневий гідроакумулятор ==

[[Файл:Поршень.jpg|320px|thumb|right|Поршневий гідроакумулятор]]

Поршневі акумулятори містять рідинну та газову камери і поршень, як газонепроникний роздільчий елемент. Газова камера заздалегідь заповнена азотом.
Оскільки рідинна камера сполучена з гідросистемою, при підвищенні тиску акумулятор заповнюється робочою рідиною, а газ стискається. При пониженні тиску стиснений газ розширюється і витісняє накопичену робочу рідину у гідросистему. Поршневий акумулятор може працювати у будь-якому положенні, проте вертикальне розташування (газова порожнина зверху) є переважним, оскільки дозволяє виключити можливість осадження наявних у рідині часток забруднень на поршні та їх попадання в ущільнення.
Конструкція поршневого акумулятора показана на рис.7.26. Основні елементи: гільза (7), поршень (2) із системою ущільнень та кришки (3 і 4) з маслопідвідним отвором (5) і зарядним вентилем (6). Гільза виконує дві функції. По-перше, вона сприймає внутрішній тиск і, по-друге, служить як направляюча для поршня, що є роздільником між газовою та рідинною камерами.
Внутрішня поверхня гільзи (дзеркало) оброблена з найвищою точністю і якістю. Спеціальна система ущільнень забезпечує мінімальне тертя у спряженні поршня з гільзою. Таким чином, між газом і рідиною досягається рівень перепаду тиску не більше 1 бара.У поршневих акумуляторах можливий контроль положення поршня. Для цього передбачається шток, що виходить назовні, з кулачком, що діє на кінцевий вимикач. З'являється можливість відстежувати положення поршня у будь-якому місці ходу. Зазвичай за допомогою подібної системи здійснюється управління включенням або виключенням насоса.

== Використання гідроакумуляторів в побуті та промисловості ==

Найбільшого поширення в побуті та промисловості знайшли пневмогідроаккумулятори (гідробак експанзомат ). Вони представляють собою металеву ємність з гумовою мембраною / грушею всередині, що служить для підтримки тиску води в системі водопостачання / опалення. У більшості випадків гідроакумулятори використовуються для систем автономного забезпечення водою заміських будинків, котеджних селищ, невеликих підприємств.

== Вибір гідроакумулятора ==

Вибір гідроакумулятора залежить від обсягу споживання води. Чим більше споживання води, тим більше повинен бути обсяг гідроакумулятора. А тиск в баку має бути приблизно дорівнює або трохи менше тиску води у водопроводі в місці підключення бака. У випадку якщо в будинку немає великого споживання води (немає ванни) і кількість людей не більше 4, можна обмежитися гідроакумулятором об'ємом 25-35л. В інших випадках потрібно встановлювати бак об'ємом не менше 50л. Найважливіший критерій при підборі обсягу бака - кількість включень-виключень насоса. Зазвичай воно регламентується заводом-виробником електродвигуна.
В даній таблиці наведено максимальні допустимі кількості часових включень для електродвигунів. Для свердловинного насоса зазвичай рекомендують не більше 20 включень / год, а краще 10-15 включень / год.
Потужність двигуна насоса, кВт 0,5-1,5 2-4 5-7,5 9,2-12,5 15-22
Максимальна кількість включень / год 50 40 30 20 15

<math> Vt = 16.5 \ Qmax \ Pmax \ Pmin \frac {a\ΔP\Р} </math>

<math>Vt = 16.5 \ {Qmax\over a}\frac{Pmin\ \times Pmax}{Pmax-Pmin} </math>

<math>2 = \frac{Pmin\ \times Pmax}{Pmax-Pmin} </math>

*Vt - обсяг гідроакумулятора в літрах.
*Q max - середня продуктивність насоса, рівна максимальній витраті води (у літрах / хв).
*а - максимально допустиму кількість запусків насоса на годину (значення, що рекомендується виробником насоса).
*P max - максимальне абсолютний тиск, на яке налаштоване реле тиску, рівне відносного тиску 1атм.
*P min - мінімальне абсолютний тиск, на яке налаштоване реле тиску, рівне відносного тиску 1атм, яке не повинно бути нижче, ніж (висота будівлі в метрах) / 10 1атм
*ΔP - різниця P max і P min
*P prec - абсолютний тиск газу в гидроаккумуляторе, який ніколи не повинен перевищувати P min.
Для оптимальної роботи гідроакумулятора необхідно, щоб P rec <P min. Рекомендується, щоб:
P rec 0.5 бар = P min.

==Сучасні виробники гідроакумуляторів==

{| class="standard"
!Країна
!Виробник
!Опис
|-
!Австралія
|Olaer Fawcett Christie
|мембранні, поршневі, балонні акумулятори
|-
!Великобританія
|Lee Products Ltd.
|
|-
!rowspan=3|Німечина
|Bosch Rexroth
|гідроакумулятори всіх типів
|-
|Hydac
|гідроакумулятори всіх типів
|-
|ORSTA-Hydraulik AG
|
|-
!rowspan=2|Франція
|Eaton Corporation
|гідроакумулятори високого тиску
|-
|Intertechnique
|
|-
!Італія
|Zilmet
VAREM S.r.l.
|мембранні
|-
|}

== Література ==
* Гiдроприводи та гiдропневмоавтоматика: Пiдручник /В.О.Федорець, М.Н.Педченко, В.Б.Струтинський та iн. За ред. В.О.Федорця. — К:Вища школа,— 1995.- 463 с.
* Гидравлика, гидромашины и гидроприводы: Учебник для машиностроительных вузов/ Т.М. Башта, С.С. Руднев, Б.Б. Некрасов и др. — 2-е изд., перераб. — М.: Машиностроение, 1982.

== Посилання ==

:http://ru.wikipedia.org/w/index.php?title=%D0%93%D0%B8%D0%B4%D1%80%D0%BE%D0%B0%D0%BA%D0%BA%D1%83%D0%BC%D1%83%D0%BB%D1%8F%D1%82%D0%BE%D1%80&stable=0#.D0.A1.D0.BE.D0.B2.D1.80.D0.B5.D0.BC.D0.B5.D0.BD.D0.BD.D1.8B.D0.B5_.D0.BF.D1.80.D0.BE.D0.B8.D0.B7.D0.B2.D0.BE.D0.B4.D0.B8.D1.82.D0.B5.D0.BB.D0.B8_.D0.B3.D0.B8.D0.B4.D1.80.D0.BE.D0.B0.D0.BA.D0.BA.D1.83.D0.BC.D1.83.D0.BB.D1.8F.D1.82.D0.BE.D1.80.D0.BE.D0.B2
:http://www.hydac.com.ru/article-hydroaccumulators.html
:http://www.vod-stih.com/gidrobak.shtml

[[Категорія:Елементи і системи гідропневмоавтоматики(дисципліна)]]

Гідроакумулятор

2010-12-21T20:21:49Z

Tanita1306: /* Вибір гідроакумулятора */

== Гідроакумулятор ==
'''Гідравлічним акумулятором''' називається пристосування для накопичення (акумулювання) в працюючій гідросистемі енергії стиснутої рідини з наступним поверненням її (при певних режимах роботи) в гідросистему. Оскільки рідина знаходиться під тиском, з акумуляторами поводяться як з напірними резервуарами, і вони повинні бути розраховані на використання в умовах максимального робочого надлишкового тиску, з урахуванням типових умов приймання країни, де вони експлуатуватимуться.

== Типи гідроакумуляторів ==

[[Файл:Типи гідроакумуляторів.jpg|380px|thumb|right|Типи гідроакумуляторів]]

:* За способом накопичення енергії гідроакумулятори поділяються на два типи:
# гідроакумулятори з механічним накопичувачем;
# гідроакумулятори з пневматичним накопичувачем.
:* Гідроакумулятори з механічним накопичувачем розділяють на:
# вантажний гідроакумулятор;
# пружинний гудроакумулятор.
:* Гідроакумулятори з пневматичним накопичувачем поділяються на:
# балонний;
# поршневий;
# мембранний.

== Вантажний акумулятор ==

Вантажний акумулятор являє собою вертикально встановлений плунжерний циліндр, плунжер якого зв'язаний з масивним вантажем, що створює направлену вниз масову силу G. При зарядці акумулятора плунжер з вантажем силою тиску робочої рідини підіймається на деякий рівень і виконана рідиною робота по підйому перетворюється в потенційну енергію піднятої маси. Якщо в гідросистемі з таким акумулятором виникає потреба в короткочасному і значному збільшенні витрати робочої рідини, акумулятор розряджається: під дією масової сили вантажу і з циліндра витісняється в гідросистему об'єм робочої рідини при стабільному тискові.

== Пружинний акумулятор ==

В пружинному гідроакумуляторі робоча рідина підведена в поршневу камеру циліндра, поршень якого навантажений зусиллям попередньо стиснутої пружини. Під дією тиску рідини поршень додатково деформує пружину. Кожному його положенню відновідає певний рівень тиску робочої рідини. Зарядка і розрядка такого акумулятора можлива тільки при змінах тиску і гідросистемі. При збільшенні тиску зростає об'єм поршневої камери і вона наповнюється додатковою кількістю рідини, яка буде повернена назад в гідросистему при зниженні тиску до попереднього рівня.

== Гідропневматичний акумулятор (газовий) ==
Пневмогідравлічні акумулятори по принципу дії аналогічні пружинним, тільки роль пружини у них виконує газ. Рідина і газове середовище можуть бути розділені поршнем чи діафрагмою або мати безпосередній контакт. В останньому випадку конструкція акумулятора найбільш проста і технологічна, але при його роботі має місце швидке зниження акумулюючої здатності через втрати газу, який виноситься рідиною, розчиняючись в ній. Це також може викликати появу в гідросистемі газових пробок, які призводять до нарівномірності руху гідродвигунів, вібрацій при їх роботі, тощо. Названі недоліки усунені в конструкціях з розділювачами.Зважаючи на низку недоліків гідроакумулятори з механічним накопиченням енергії не отримали широкого розповсюдження і мають обмежене застосування.

При малій зміні тиску в рідинної порожнини гідроакумулятора газ стискається незначно. У цьому випадку для підтримки тиску у вузькому діапазоні змінюваний обсяг гідроакумулятора може виявитися недостатнім для робочого процесу. . Для того, щоб зміна обсягу в меншій мірі впливало на зміну тиску, газову порожнину гідроакумулятора збільшують за допомогою підключення до неї додаткового ресивера. У цьому випадку обсяг газової порожнини складається з обсягу ресивера і змінного об'єму гідроакумулятора. Економічно доцільно застосовувати гідроакумулятори в системах з епізодичними піками споживаної витрати, які значно перевищують середні витрати рідини в гідросистемі. Встановлена потужність гідроприводу при цьому може бути зменшена в півтора-два рази, а споживання енергії такою системою можна знизити більш, ніж на 50%. Різні за конструкції (поршневі, балонні, мембранні, сильфонні) і призначенням пневмогідроаккумулятори дозволяють отримати рішення для багатьох завдань, таких як:
# Акумулювання гідравлічної енергії;
# Живлення системи в позаштатних і аварійних ситуаціях;
# Урівноваження сил і навантажень;
# Компенсація витоків;
# Компенсація обсягів робочої рідини;
# Демпфування пульсації поршневих насосів;
# Демпфування пульсацій в напірних і всмоктуючих магістралях;
# Демпфування пульсації при роботі паливних насосів високого тиску дизельних двигунів; д
# Гасіння гідроударів;
# Амортизаційна підвіска мобільної техніки та ін.

== Переваги і недоліки ==

Кожному типу гідроакумуляторів властиві свої переваги і недоліки.

{| class="wikitable"
|-
! Тип гідроакумулятора
! Переваги
! Недоліки
|-
| Вантажний гідроакумулятор
|
*постійний тиск гідроакумулятора
*простота конструкції
*великий робочий об'єм
*низька вартість
|
*низька енергоємність
*висока інерційність
*громіздкість конструкції
*низький тиск
|-
| Пружинний
гідроакумулятор
|
*відносна простота конструкції
*невисока вартість
|
*тиск залежить від характеристики і лінійної деформації пружини
*невеликий робочий об'єм
*інерційність
|-
| Гідропневматичний акумулятор
|
*висока енергоємність при малих розмірах
*різні виконання по конструкції і призначенню
|
*тиск акумулятора змінюється в залежності із політропним процесом стиску і розширення газу
|}

== Мембранний акумулятор ==

[[Файл:Мембранный_гидроаккумулятор.jpg|220px|thumb|right|Мембранний гідроакумулятор]]

Мембранний гідроакумулятор служить для накопичення гідравлічної рідини з наступною її віддачею в потрібний момент часу. Також, їх широко застосовують для демпфування (згладжування) пульсацій і ударів рідини в системі. Як у поршневих і балонних гідроакумулятора, цей процес відбувається за рахунок стисливого газу. У вигляді роздільника середовищ застосовується каучукова мембрана, яка закріплена на внутрішній стінці корпусу і деформується в процесі стиснення і розширення азоту. У верхній частині гідроакумулятора встановлений газовий клапан, що перешкоджає виходу азоту з газової порожнини. При відсутності тиску в рідинної порожнини, мембрана повністю притискається до вихідного отвору. Щоб внутрішні краї цього отвору не пошкоджували каучук, в мембрані в цьому місці зроблено металеву щільність (тарілчастий клапан). В якості газу у верхній порожнині найчастіше застосовують азот і в жодному разі - повітря або кисень. Це обумовлено тим, що знаходяться під тиском повітря і кисень - вибухонебезпечні.

Мембранні гідроакумулятори (або пневмогідроаккумулятори) бувають перезаряджаються, розбірні і запаяні (даний вид заряджає азотом сам виробник при виготовленні). Крім того, акумулятори можуть бути виготовлені з різних матеріалів - як корпус, так і самі мембрани. Застосування тих чи інших матеріалів зумовлене різними умовами експлуатації (температура, робоче середовище і т.д.). Завдяки своїм компактним розмірам дані акумулятори широко застосовуються в мобільну техніку. Як і вся подібна продукція, мембранний гідроакумулятор потребує сертифікатах тієї країни, в якій експлуатується.

== Балонний гідроакумулятор ==

[[Файл:Ballonniy_pnevmogidroaccumulator.png|220px|thumb|right|Балонний гідроакумулятор]]

Балонний гідроакумулятор отримав свою назву завдяки формі роздільника, що відокремлює газ (азот) від рідини: на вигляд він нагадує гумовий балон або витягнуту грушу, що знаходиться в такій же за формою металевої ємності. З одного боку акумулятора гумова груша заправляється азотом, а з іншого боку він приєднується до робочої порожнини, з якої надходить рідина (в промисловості використовується мінеральне та синтетичне масло). У цей час балон з газом стискається, поступаючись об'єм рідини. Коли тиск у системі падає - газ в балоні розширюється, витісняючи масло назад у систему, тим самим заповнюючи брак рідини. Далі насос знову заправляє акумулятор маслом під тиском, змушуючи балон стискатися. Завдяки своїм конструктивним особливостям, балонний гідроакумулятор не так інертний, як поршневий. У порівнянні з мембранними гідроакумулятора, відрізняється великими розмірами.
Функції:

* Харчування гідравлічної системи в аварійних ситуаціях;
* Акумулювання енергії;
* Урівноваження сил;
* Компенсація витоків рідини;
* Підвіска транспортного засобу;
* Гасіння гідроударів і пульсацій;
* Підтримання необхідного тиску в системі при вимкненому насосі.

== Поршневий гідроакумулятор ==

[[Файл:Поршень.jpg|320px|thumb|right|Поршневий гідроакумулятор]]

Поршневі акумулятори містять рідинну та газову камери і поршень, як газонепроникний роздільчий елемент. Газова камера заздалегідь заповнена азотом.
Оскільки рідинна камера сполучена з гідросистемою, при підвищенні тиску акумулятор заповнюється робочою рідиною, а газ стискається. При пониженні тиску стиснений газ розширюється і витісняє накопичену робочу рідину у гідросистему. Поршневий акумулятор може працювати у будь-якому положенні, проте вертикальне розташування (газова порожнина зверху) є переважним, оскільки дозволяє виключити можливість осадження наявних у рідині часток забруднень на поршні та їх попадання в ущільнення.
Конструкція поршневого акумулятора показана на рис.7.26. Основні елементи: гільза (7), поршень (2) із системою ущільнень та кришки (3 і 4) з маслопідвідним отвором (5) і зарядним вентилем (6). Гільза виконує дві функції. По-перше, вона сприймає внутрішній тиск і, по-друге, служить як направляюча для поршня, що є роздільником між газовою та рідинною камерами.
Внутрішня поверхня гільзи (дзеркало) оброблена з найвищою точністю і якістю. Спеціальна система ущільнень забезпечує мінімальне тертя у спряженні поршня з гільзою. Таким чином, між газом і рідиною досягається рівень перепаду тиску не більше 1 бара.У поршневих акумуляторах можливий контроль положення поршня. Для цього передбачається шток, що виходить назовні, з кулачком, що діє на кінцевий вимикач. З'являється можливість відстежувати положення поршня у будь-якому місці ходу. Зазвичай за допомогою подібної системи здійснюється управління включенням або виключенням насоса.

== Використання гідроакумуляторів в побуті та промисловості ==

Найбільшого поширення в побуті та промисловості знайшли пневмогідроаккумулятори (гідробак експанзомат ). Вони представляють собою металеву ємність з гумовою мембраною / грушею всередині, що служить для підтримки тиску води в системі водопостачання / опалення. У більшості випадків гідроакумулятори використовуються для систем автономного забезпечення водою заміських будинків, котеджних селищ, невеликих підприємств.

== Вибір гідроакумулятора ==

Вибір гідроакумулятора залежить від обсягу споживання води. Чим більше споживання води, тим більше повинен бути обсяг гідроакумулятора. А тиск в баку має бути приблизно дорівнює або трохи менше тиску води у водопроводі в місці підключення бака. У випадку якщо в будинку немає великого споживання води (немає ванни) і кількість людей не більше 4, можна обмежитися гідроакумулятором об'ємом 25-35л. В інших випадках потрібно встановлювати бак об'ємом не менше 50л. Найважливіший критерій при підборі обсягу бака - кількість включень-виключень насоса. Зазвичай воно регламентується заводом-виробником електродвигуна.
В даній таблиці наведено максимальні допустимі кількості часових включень для електродвигунів. Для свердловинного насоса зазвичай рекомендують не більше 20 включень / год, а краще 10-15 включень / год.
Потужність двигуна насоса, кВт 0,5-1,5 2-4 5-7,5 9,2-12,5 15-22
Максимальна кількість включень / год 50 40 30 20 15

<math> Vt = 16.5 \ Qmax \ Pmax \ Pmin \frac {a\ΔP\Р} </math>

<math>Vt = 16.5 \ {Qmax\over a} \ {Qmax\f\over a}{2-x} </math>

<math>2 = \frac{Pmin\ \times Pmax}{Pmax-Pmin} </math>

*Vt - обсяг гідроакумулятора в літрах.
*Q max - середня продуктивність насоса, рівна максимальній витраті води (у літрах / хв).
*а - максимально допустиму кількість запусків насоса на годину (значення, що рекомендується виробником насоса).
*P max - максимальне абсолютний тиск, на яке налаштоване реле тиску, рівне відносного тиску 1атм.
*P min - мінімальне абсолютний тиск, на яке налаштоване реле тиску, рівне відносного тиску 1атм, яке не повинно бути нижче, ніж (висота будівлі в метрах) / 10 1атм
*ΔP - різниця P max і P min
*P prec - абсолютний тиск газу в гидроаккумуляторе, який ніколи не повинен перевищувати P min.
Для оптимальної роботи гідроакумулятора необхідно, щоб P rec <P min. Рекомендується, щоб:
P rec 0.5 бар = P min.

==Сучасні виробники гідроакумуляторів==

{| class="standard"
!Країна
!Виробник
!Опис
|-
!Австралія
|Olaer Fawcett Christie
|мембранні, поршневі, балонні акумулятори
|-
!Великобританія
|Lee Products Ltd.
|
|-
!rowspan=3|Німечина
|Bosch Rexroth
|гідроакумулятори всіх типів
|-
|Hydac
|гідроакумулятори всіх типів
|-
|ORSTA-Hydraulik AG
|
|-
!rowspan=2|Франція
|Eaton Corporation
|гідроакумулятори високого тиску
|-
|Intertechnique
|
|-
!Італія
|Zilmet
VAREM S.r.l.
|мембранні
|-
|}

== Література ==
* Гiдроприводи та гiдропневмоавтоматика: Пiдручник /В.О.Федорець, М.Н.Педченко, В.Б.Струтинський та iн. За ред. В.О.Федорця. — К:Вища школа,— 1995.- 463 с.
* Гидравлика, гидромашины и гидроприводы: Учебник для машиностроительных вузов/ Т.М. Башта, С.С. Руднев, Б.Б. Некрасов и др. — 2-е изд., перераб. — М.: Машиностроение, 1982.

== Посилання ==

:http://ru.wikipedia.org/w/index.php?title=%D0%93%D0%B8%D0%B4%D1%80%D0%BE%D0%B0%D0%BA%D0%BA%D1%83%D0%BC%D1%83%D0%BB%D1%8F%D1%82%D0%BE%D1%80&stable=0#.D0.A1.D0.BE.D0.B2.D1.80.D0.B5.D0.BC.D0.B5.D0.BD.D0.BD.D1.8B.D0.B5_.D0.BF.D1.80.D0.BE.D0.B8.D0.B7.D0.B2.D0.BE.D0.B4.D0.B8.D1.82.D0.B5.D0.BB.D0.B8_.D0.B3.D0.B8.D0.B4.D1.80.D0.BE.D0.B0.D0.BA.D0.BA.D1.83.D0.BC.D1.83.D0.BB.D1.8F.D1.82.D0.BE.D1.80.D0.BE.D0.B2
:http://www.hydac.com.ru/article-hydroaccumulators.html
:http://www.vod-stih.com/gidrobak.shtml

[[Категорія:Елементи і системи гідропневмоавтоматики(дисципліна)]]

Гідроакумулятор

2010-12-21T20:21:32Z

Tanita1306: /* Вибір гідроакумулятора */

== Гідроакумулятор ==
'''Гідравлічним акумулятором''' називається пристосування для накопичення (акумулювання) в працюючій гідросистемі енергії стиснутої рідини з наступним поверненням її (при певних режимах роботи) в гідросистему. Оскільки рідина знаходиться під тиском, з акумуляторами поводяться як з напірними резервуарами, і вони повинні бути розраховані на використання в умовах максимального робочого надлишкового тиску, з урахуванням типових умов приймання країни, де вони експлуатуватимуться.

== Типи гідроакумуляторів ==

[[Файл:Типи гідроакумуляторів.jpg|380px|thumb|right|Типи гідроакумуляторів]]

:* За способом накопичення енергії гідроакумулятори поділяються на два типи:
# гідроакумулятори з механічним накопичувачем;
# гідроакумулятори з пневматичним накопичувачем.
:* Гідроакумулятори з механічним накопичувачем розділяють на:
# вантажний гідроакумулятор;
# пружинний гудроакумулятор.
:* Гідроакумулятори з пневматичним накопичувачем поділяються на:
# балонний;
# поршневий;
# мембранний.

== Вантажний акумулятор ==

Вантажний акумулятор являє собою вертикально встановлений плунжерний циліндр, плунжер якого зв'язаний з масивним вантажем, що створює направлену вниз масову силу G. При зарядці акумулятора плунжер з вантажем силою тиску робочої рідини підіймається на деякий рівень і виконана рідиною робота по підйому перетворюється в потенційну енергію піднятої маси. Якщо в гідросистемі з таким акумулятором виникає потреба в короткочасному і значному збільшенні витрати робочої рідини, акумулятор розряджається: під дією масової сили вантажу і з циліндра витісняється в гідросистему об'єм робочої рідини при стабільному тискові.

== Пружинний акумулятор ==

В пружинному гідроакумуляторі робоча рідина підведена в поршневу камеру циліндра, поршень якого навантажений зусиллям попередньо стиснутої пружини. Під дією тиску рідини поршень додатково деформує пружину. Кожному його положенню відновідає певний рівень тиску робочої рідини. Зарядка і розрядка такого акумулятора можлива тільки при змінах тиску і гідросистемі. При збільшенні тиску зростає об'єм поршневої камери і вона наповнюється додатковою кількістю рідини, яка буде повернена назад в гідросистему при зниженні тиску до попереднього рівня.

== Гідропневматичний акумулятор (газовий) ==
Пневмогідравлічні акумулятори по принципу дії аналогічні пружинним, тільки роль пружини у них виконує газ. Рідина і газове середовище можуть бути розділені поршнем чи діафрагмою або мати безпосередній контакт. В останньому випадку конструкція акумулятора найбільш проста і технологічна, але при його роботі має місце швидке зниження акумулюючої здатності через втрати газу, який виноситься рідиною, розчиняючись в ній. Це також може викликати появу в гідросистемі газових пробок, які призводять до нарівномірності руху гідродвигунів, вібрацій при їх роботі, тощо. Названі недоліки усунені в конструкціях з розділювачами.Зважаючи на низку недоліків гідроакумулятори з механічним накопиченням енергії не отримали широкого розповсюдження і мають обмежене застосування.

При малій зміні тиску в рідинної порожнини гідроакумулятора газ стискається незначно. У цьому випадку для підтримки тиску у вузькому діапазоні змінюваний обсяг гідроакумулятора може виявитися недостатнім для робочого процесу. . Для того, щоб зміна обсягу в меншій мірі впливало на зміну тиску, газову порожнину гідроакумулятора збільшують за допомогою підключення до неї додаткового ресивера. У цьому випадку обсяг газової порожнини складається з обсягу ресивера і змінного об'єму гідроакумулятора. Економічно доцільно застосовувати гідроакумулятори в системах з епізодичними піками споживаної витрати, які значно перевищують середні витрати рідини в гідросистемі. Встановлена потужність гідроприводу при цьому може бути зменшена в півтора-два рази, а споживання енергії такою системою можна знизити більш, ніж на 50%. Різні за конструкції (поршневі, балонні, мембранні, сильфонні) і призначенням пневмогідроаккумулятори дозволяють отримати рішення для багатьох завдань, таких як:
# Акумулювання гідравлічної енергії;
# Живлення системи в позаштатних і аварійних ситуаціях;
# Урівноваження сил і навантажень;
# Компенсація витоків;
# Компенсація обсягів робочої рідини;
# Демпфування пульсації поршневих насосів;
# Демпфування пульсацій в напірних і всмоктуючих магістралях;
# Демпфування пульсації при роботі паливних насосів високого тиску дизельних двигунів; д
# Гасіння гідроударів;
# Амортизаційна підвіска мобільної техніки та ін.

== Переваги і недоліки ==

Кожному типу гідроакумуляторів властиві свої переваги і недоліки.

{| class="wikitable"
|-
! Тип гідроакумулятора
! Переваги
! Недоліки
|-
| Вантажний гідроакумулятор
|
*постійний тиск гідроакумулятора
*простота конструкції
*великий робочий об'єм
*низька вартість
|
*низька енергоємність
*висока інерційність
*громіздкість конструкції
*низький тиск
|-
| Пружинний
гідроакумулятор
|
*відносна простота конструкції
*невисока вартість
|
*тиск залежить від характеристики і лінійної деформації пружини
*невеликий робочий об'єм
*інерційність
|-
| Гідропневматичний акумулятор
|
*висока енергоємність при малих розмірах
*різні виконання по конструкції і призначенню
|
*тиск акумулятора змінюється в залежності із політропним процесом стиску і розширення газу
|}

== Мембранний акумулятор ==

[[Файл:Мембранный_гидроаккумулятор.jpg|220px|thumb|right|Мембранний гідроакумулятор]]

Мембранний гідроакумулятор служить для накопичення гідравлічної рідини з наступною її віддачею в потрібний момент часу. Також, їх широко застосовують для демпфування (згладжування) пульсацій і ударів рідини в системі. Як у поршневих і балонних гідроакумулятора, цей процес відбувається за рахунок стисливого газу. У вигляді роздільника середовищ застосовується каучукова мембрана, яка закріплена на внутрішній стінці корпусу і деформується в процесі стиснення і розширення азоту. У верхній частині гідроакумулятора встановлений газовий клапан, що перешкоджає виходу азоту з газової порожнини. При відсутності тиску в рідинної порожнини, мембрана повністю притискається до вихідного отвору. Щоб внутрішні краї цього отвору не пошкоджували каучук, в мембрані в цьому місці зроблено металеву щільність (тарілчастий клапан). В якості газу у верхній порожнині найчастіше застосовують азот і в жодному разі - повітря або кисень. Це обумовлено тим, що знаходяться під тиском повітря і кисень - вибухонебезпечні.

Мембранні гідроакумулятори (або пневмогідроаккумулятори) бувають перезаряджаються, розбірні і запаяні (даний вид заряджає азотом сам виробник при виготовленні). Крім того, акумулятори можуть бути виготовлені з різних матеріалів - як корпус, так і самі мембрани. Застосування тих чи інших матеріалів зумовлене різними умовами експлуатації (температура, робоче середовище і т.д.). Завдяки своїм компактним розмірам дані акумулятори широко застосовуються в мобільну техніку. Як і вся подібна продукція, мембранний гідроакумулятор потребує сертифікатах тієї країни, в якій експлуатується.

== Балонний гідроакумулятор ==

[[Файл:Ballonniy_pnevmogidroaccumulator.png|220px|thumb|right|Балонний гідроакумулятор]]

Балонний гідроакумулятор отримав свою назву завдяки формі роздільника, що відокремлює газ (азот) від рідини: на вигляд він нагадує гумовий балон або витягнуту грушу, що знаходиться в такій же за формою металевої ємності. З одного боку акумулятора гумова груша заправляється азотом, а з іншого боку він приєднується до робочої порожнини, з якої надходить рідина (в промисловості використовується мінеральне та синтетичне масло). У цей час балон з газом стискається, поступаючись об'єм рідини. Коли тиск у системі падає - газ в балоні розширюється, витісняючи масло назад у систему, тим самим заповнюючи брак рідини. Далі насос знову заправляє акумулятор маслом під тиском, змушуючи балон стискатися. Завдяки своїм конструктивним особливостям, балонний гідроакумулятор не так інертний, як поршневий. У порівнянні з мембранними гідроакумулятора, відрізняється великими розмірами.
Функції:

* Харчування гідравлічної системи в аварійних ситуаціях;
* Акумулювання енергії;
* Урівноваження сил;
* Компенсація витоків рідини;
* Підвіска транспортного засобу;
* Гасіння гідроударів і пульсацій;
* Підтримання необхідного тиску в системі при вимкненому насосі.

== Поршневий гідроакумулятор ==

[[Файл:Поршень.jpg|320px|thumb|right|Поршневий гідроакумулятор]]

Поршневі акумулятори містять рідинну та газову камери і поршень, як газонепроникний роздільчий елемент. Газова камера заздалегідь заповнена азотом.
Оскільки рідинна камера сполучена з гідросистемою, при підвищенні тиску акумулятор заповнюється робочою рідиною, а газ стискається. При пониженні тиску стиснений газ розширюється і витісняє накопичену робочу рідину у гідросистему. Поршневий акумулятор може працювати у будь-якому положенні, проте вертикальне розташування (газова порожнина зверху) є переважним, оскільки дозволяє виключити можливість осадження наявних у рідині часток забруднень на поршні та їх попадання в ущільнення.
Конструкція поршневого акумулятора показана на рис.7.26. Основні елементи: гільза (7), поршень (2) із системою ущільнень та кришки (3 і 4) з маслопідвідним отвором (5) і зарядним вентилем (6). Гільза виконує дві функції. По-перше, вона сприймає внутрішній тиск і, по-друге, служить як направляюча для поршня, що є роздільником між газовою та рідинною камерами.
Внутрішня поверхня гільзи (дзеркало) оброблена з найвищою точністю і якістю. Спеціальна система ущільнень забезпечує мінімальне тертя у спряженні поршня з гільзою. Таким чином, між газом і рідиною досягається рівень перепаду тиску не більше 1 бара.У поршневих акумуляторах можливий контроль положення поршня. Для цього передбачається шток, що виходить назовні, з кулачком, що діє на кінцевий вимикач. З'являється можливість відстежувати положення поршня у будь-якому місці ходу. Зазвичай за допомогою подібної системи здійснюється управління включенням або виключенням насоса.

== Використання гідроакумуляторів в побуті та промисловості ==

Найбільшого поширення в побуті та промисловості знайшли пневмогідроаккумулятори (гідробак експанзомат ). Вони представляють собою металеву ємність з гумовою мембраною / грушею всередині, що служить для підтримки тиску води в системі водопостачання / опалення. У більшості випадків гідроакумулятори використовуються для систем автономного забезпечення водою заміських будинків, котеджних селищ, невеликих підприємств.

== Вибір гідроакумулятора ==

Вибір гідроакумулятора залежить від обсягу споживання води. Чим більше споживання води, тим більше повинен бути обсяг гідроакумулятора. А тиск в баку має бути приблизно дорівнює або трохи менше тиску води у водопроводі в місці підключення бака. У випадку якщо в будинку немає великого споживання води (немає ванни) і кількість людей не більше 4, можна обмежитися гідроакумулятором об'ємом 25-35л. В інших випадках потрібно встановлювати бак об'ємом не менше 50л. Найважливіший критерій при підборі обсягу бака - кількість включень-виключень насоса. Зазвичай воно регламентується заводом-виробником електродвигуна.
В даній таблиці наведено максимальні допустимі кількості часових включень для електродвигунів. Для свердловинного насоса зазвичай рекомендують не більше 20 включень / год, а краще 10-15 включень / год.
Потужність двигуна насоса, кВт 0,5-1,5 2-4 5-7,5 9,2-12,5 15-22
Максимальна кількість включень / год 50 40 30 20 15

<math> Vt = 16.5 \ Qmax \ Pmax \ Pmin \frac {a\ΔP\Р} </math>

<math>Vt = 16.5 \ {Qmax\over a} \ {Qmax\f\over a}{2-x} </math>

<math>2 = \frac{\left(Pmin\right) \times Pmax}{Pmax-Pmin} </math>

*Vt - обсяг гідроакумулятора в літрах.
*Q max - середня продуктивність насоса, рівна максимальній витраті води (у літрах / хв).
*а - максимально допустиму кількість запусків насоса на годину (значення, що рекомендується виробником насоса).
*P max - максимальне абсолютний тиск, на яке налаштоване реле тиску, рівне відносного тиску 1атм.
*P min - мінімальне абсолютний тиск, на яке налаштоване реле тиску, рівне відносного тиску 1атм, яке не повинно бути нижче, ніж (висота будівлі в метрах) / 10 1атм
*ΔP - різниця P max і P min
*P prec - абсолютний тиск газу в гидроаккумуляторе, який ніколи не повинен перевищувати P min.
Для оптимальної роботи гідроакумулятора необхідно, щоб P rec <P min. Рекомендується, щоб:
P rec 0.5 бар = P min.

==Сучасні виробники гідроакумуляторів==

{| class="standard"
!Країна
!Виробник
!Опис
|-
!Австралія
|Olaer Fawcett Christie
|мембранні, поршневі, балонні акумулятори
|-
!Великобританія
|Lee Products Ltd.
|
|-
!rowspan=3|Німечина
|Bosch Rexroth
|гідроакумулятори всіх типів
|-
|Hydac
|гідроакумулятори всіх типів
|-
|ORSTA-Hydraulik AG
|
|-
!rowspan=2|Франція
|Eaton Corporation
|гідроакумулятори високого тиску
|-
|Intertechnique
|
|-
!Італія
|Zilmet
VAREM S.r.l.
|мембранні
|-
|}

== Література ==
* Гiдроприводи та гiдропневмоавтоматика: Пiдручник /В.О.Федорець, М.Н.Педченко, В.Б.Струтинський та iн. За ред. В.О.Федорця. — К:Вища школа,— 1995.- 463 с.
* Гидравлика, гидромашины и гидроприводы: Учебник для машиностроительных вузов/ Т.М. Башта, С.С. Руднев, Б.Б. Некрасов и др. — 2-е изд., перераб. — М.: Машиностроение, 1982.

== Посилання ==

:http://ru.wikipedia.org/w/index.php?title=%D0%93%D0%B8%D0%B4%D1%80%D0%BE%D0%B0%D0%BA%D0%BA%D1%83%D0%BC%D1%83%D0%BB%D1%8F%D1%82%D0%BE%D1%80&stable=0#.D0.A1.D0.BE.D0.B2.D1.80.D0.B5.D0.BC.D0.B5.D0.BD.D0.BD.D1.8B.D0.B5_.D0.BF.D1.80.D0.BE.D0.B8.D0.B7.D0.B2.D0.BE.D0.B4.D0.B8.D1.82.D0.B5.D0.BB.D0.B8_.D0.B3.D0.B8.D0.B4.D1.80.D0.BE.D0.B0.D0.BA.D0.BA.D1.83.D0.BC.D1.83.D0.BB.D1.8F.D1.82.D0.BE.D1.80.D0.BE.D0.B2
:http://www.hydac.com.ru/article-hydroaccumulators.html
:http://www.vod-stih.com/gidrobak.shtml

[[Категорія:Елементи і системи гідропневмоавтоматики(дисципліна)]]

Гідроакумулятор

2010-12-21T20:19:36Z

Tanita1306: /* Вибір гідроакумулятора */

== Гідроакумулятор ==
'''Гідравлічним акумулятором''' називається пристосування для накопичення (акумулювання) в працюючій гідросистемі енергії стиснутої рідини з наступним поверненням її (при певних режимах роботи) в гідросистему. Оскільки рідина знаходиться під тиском, з акумуляторами поводяться як з напірними резервуарами, і вони повинні бути розраховані на використання в умовах максимального робочого надлишкового тиску, з урахуванням типових умов приймання країни, де вони експлуатуватимуться.

== Типи гідроакумуляторів ==

[[Файл:Типи гідроакумуляторів.jpg|380px|thumb|right|Типи гідроакумуляторів]]

:* За способом накопичення енергії гідроакумулятори поділяються на два типи:
# гідроакумулятори з механічним накопичувачем;
# гідроакумулятори з пневматичним накопичувачем.
:* Гідроакумулятори з механічним накопичувачем розділяють на:
# вантажний гідроакумулятор;
# пружинний гудроакумулятор.
:* Гідроакумулятори з пневматичним накопичувачем поділяються на:
# балонний;
# поршневий;
# мембранний.

== Вантажний акумулятор ==

Вантажний акумулятор являє собою вертикально встановлений плунжерний циліндр, плунжер якого зв'язаний з масивним вантажем, що створює направлену вниз масову силу G. При зарядці акумулятора плунжер з вантажем силою тиску робочої рідини підіймається на деякий рівень і виконана рідиною робота по підйому перетворюється в потенційну енергію піднятої маси. Якщо в гідросистемі з таким акумулятором виникає потреба в короткочасному і значному збільшенні витрати робочої рідини, акумулятор розряджається: під дією масової сили вантажу і з циліндра витісняється в гідросистему об'єм робочої рідини при стабільному тискові.

== Пружинний акумулятор ==

В пружинному гідроакумуляторі робоча рідина підведена в поршневу камеру циліндра, поршень якого навантажений зусиллям попередньо стиснутої пружини. Під дією тиску рідини поршень додатково деформує пружину. Кожному його положенню відновідає певний рівень тиску робочої рідини. Зарядка і розрядка такого акумулятора можлива тільки при змінах тиску і гідросистемі. При збільшенні тиску зростає об'єм поршневої камери і вона наповнюється додатковою кількістю рідини, яка буде повернена назад в гідросистему при зниженні тиску до попереднього рівня.

== Гідропневматичний акумулятор (газовий) ==
Пневмогідравлічні акумулятори по принципу дії аналогічні пружинним, тільки роль пружини у них виконує газ. Рідина і газове середовище можуть бути розділені поршнем чи діафрагмою або мати безпосередній контакт. В останньому випадку конструкція акумулятора найбільш проста і технологічна, але при його роботі має місце швидке зниження акумулюючої здатності через втрати газу, який виноситься рідиною, розчиняючись в ній. Це також може викликати появу в гідросистемі газових пробок, які призводять до нарівномірності руху гідродвигунів, вібрацій при їх роботі, тощо. Названі недоліки усунені в конструкціях з розділювачами.Зважаючи на низку недоліків гідроакумулятори з механічним накопиченням енергії не отримали широкого розповсюдження і мають обмежене застосування.

При малій зміні тиску в рідинної порожнини гідроакумулятора газ стискається незначно. У цьому випадку для підтримки тиску у вузькому діапазоні змінюваний обсяг гідроакумулятора може виявитися недостатнім для робочого процесу. . Для того, щоб зміна обсягу в меншій мірі впливало на зміну тиску, газову порожнину гідроакумулятора збільшують за допомогою підключення до неї додаткового ресивера. У цьому випадку обсяг газової порожнини складається з обсягу ресивера і змінного об'єму гідроакумулятора. Економічно доцільно застосовувати гідроакумулятори в системах з епізодичними піками споживаної витрати, які значно перевищують середні витрати рідини в гідросистемі. Встановлена потужність гідроприводу при цьому може бути зменшена в півтора-два рази, а споживання енергії такою системою можна знизити більш, ніж на 50%. Різні за конструкції (поршневі, балонні, мембранні, сильфонні) і призначенням пневмогідроаккумулятори дозволяють отримати рішення для багатьох завдань, таких як:
# Акумулювання гідравлічної енергії;
# Живлення системи в позаштатних і аварійних ситуаціях;
# Урівноваження сил і навантажень;
# Компенсація витоків;
# Компенсація обсягів робочої рідини;
# Демпфування пульсації поршневих насосів;
# Демпфування пульсацій в напірних і всмоктуючих магістралях;
# Демпфування пульсації при роботі паливних насосів високого тиску дизельних двигунів; д
# Гасіння гідроударів;
# Амортизаційна підвіска мобільної техніки та ін.

== Переваги і недоліки ==

Кожному типу гідроакумуляторів властиві свої переваги і недоліки.

{| class="wikitable"
|-
! Тип гідроакумулятора
! Переваги
! Недоліки
|-
| Вантажний гідроакумулятор
|
*постійний тиск гідроакумулятора
*простота конструкції
*великий робочий об'єм
*низька вартість
|
*низька енергоємність
*висока інерційність
*громіздкість конструкції
*низький тиск
|-
| Пружинний
гідроакумулятор
|
*відносна простота конструкції
*невисока вартість
|
*тиск залежить від характеристики і лінійної деформації пружини
*невеликий робочий об'єм
*інерційність
|-
| Гідропневматичний акумулятор
|
*висока енергоємність при малих розмірах
*різні виконання по конструкції і призначенню
|
*тиск акумулятора змінюється в залежності із політропним процесом стиску і розширення газу
|}

== Мембранний акумулятор ==

[[Файл:Мембранный_гидроаккумулятор.jpg|220px|thumb|right|Мембранний гідроакумулятор]]

Мембранний гідроакумулятор служить для накопичення гідравлічної рідини з наступною її віддачею в потрібний момент часу. Також, їх широко застосовують для демпфування (згладжування) пульсацій і ударів рідини в системі. Як у поршневих і балонних гідроакумулятора, цей процес відбувається за рахунок стисливого газу. У вигляді роздільника середовищ застосовується каучукова мембрана, яка закріплена на внутрішній стінці корпусу і деформується в процесі стиснення і розширення азоту. У верхній частині гідроакумулятора встановлений газовий клапан, що перешкоджає виходу азоту з газової порожнини. При відсутності тиску в рідинної порожнини, мембрана повністю притискається до вихідного отвору. Щоб внутрішні краї цього отвору не пошкоджували каучук, в мембрані в цьому місці зроблено металеву щільність (тарілчастий клапан). В якості газу у верхній порожнині найчастіше застосовують азот і в жодному разі - повітря або кисень. Це обумовлено тим, що знаходяться під тиском повітря і кисень - вибухонебезпечні.

Мембранні гідроакумулятори (або пневмогідроаккумулятори) бувають перезаряджаються, розбірні і запаяні (даний вид заряджає азотом сам виробник при виготовленні). Крім того, акумулятори можуть бути виготовлені з різних матеріалів - як корпус, так і самі мембрани. Застосування тих чи інших матеріалів зумовлене різними умовами експлуатації (температура, робоче середовище і т.д.). Завдяки своїм компактним розмірам дані акумулятори широко застосовуються в мобільну техніку. Як і вся подібна продукція, мембранний гідроакумулятор потребує сертифікатах тієї країни, в якій експлуатується.

== Балонний гідроакумулятор ==

[[Файл:Ballonniy_pnevmogidroaccumulator.png|220px|thumb|right|Балонний гідроакумулятор]]

Балонний гідроакумулятор отримав свою назву завдяки формі роздільника, що відокремлює газ (азот) від рідини: на вигляд він нагадує гумовий балон або витягнуту грушу, що знаходиться в такій же за формою металевої ємності. З одного боку акумулятора гумова груша заправляється азотом, а з іншого боку він приєднується до робочої порожнини, з якої надходить рідина (в промисловості використовується мінеральне та синтетичне масло). У цей час балон з газом стискається, поступаючись об'єм рідини. Коли тиск у системі падає - газ в балоні розширюється, витісняючи масло назад у систему, тим самим заповнюючи брак рідини. Далі насос знову заправляє акумулятор маслом під тиском, змушуючи балон стискатися. Завдяки своїм конструктивним особливостям, балонний гідроакумулятор не так інертний, як поршневий. У порівнянні з мембранними гідроакумулятора, відрізняється великими розмірами.
Функції:

* Харчування гідравлічної системи в аварійних ситуаціях;
* Акумулювання енергії;
* Урівноваження сил;
* Компенсація витоків рідини;
* Підвіска транспортного засобу;
* Гасіння гідроударів і пульсацій;
* Підтримання необхідного тиску в системі при вимкненому насосі.

== Поршневий гідроакумулятор ==

[[Файл:Поршень.jpg|320px|thumb|right|Поршневий гідроакумулятор]]

Поршневі акумулятори містять рідинну та газову камери і поршень, як газонепроникний роздільчий елемент. Газова камера заздалегідь заповнена азотом.
Оскільки рідинна камера сполучена з гідросистемою, при підвищенні тиску акумулятор заповнюється робочою рідиною, а газ стискається. При пониженні тиску стиснений газ розширюється і витісняє накопичену робочу рідину у гідросистему. Поршневий акумулятор може працювати у будь-якому положенні, проте вертикальне розташування (газова порожнина зверху) є переважним, оскільки дозволяє виключити можливість осадження наявних у рідині часток забруднень на поршні та їх попадання в ущільнення.
Конструкція поршневого акумулятора показана на рис.7.26. Основні елементи: гільза (7), поршень (2) із системою ущільнень та кришки (3 і 4) з маслопідвідним отвором (5) і зарядним вентилем (6). Гільза виконує дві функції. По-перше, вона сприймає внутрішній тиск і, по-друге, служить як направляюча для поршня, що є роздільником між газовою та рідинною камерами.
Внутрішня поверхня гільзи (дзеркало) оброблена з найвищою точністю і якістю. Спеціальна система ущільнень забезпечує мінімальне тертя у спряженні поршня з гільзою. Таким чином, між газом і рідиною досягається рівень перепаду тиску не більше 1 бара.У поршневих акумуляторах можливий контроль положення поршня. Для цього передбачається шток, що виходить назовні, з кулачком, що діє на кінцевий вимикач. З'являється можливість відстежувати положення поршня у будь-якому місці ходу. Зазвичай за допомогою подібної системи здійснюється управління включенням або виключенням насоса.

== Використання гідроакумуляторів в побуті та промисловості ==

Найбільшого поширення в побуті та промисловості знайшли пневмогідроаккумулятори (гідробак експанзомат ). Вони представляють собою металеву ємність з гумовою мембраною / грушею всередині, що служить для підтримки тиску води в системі водопостачання / опалення. У більшості випадків гідроакумулятори використовуються для систем автономного забезпечення водою заміських будинків, котеджних селищ, невеликих підприємств.

== Вибір гідроакумулятора ==

Вибір гідроакумулятора залежить від обсягу споживання води. Чим більше споживання води, тим більше повинен бути обсяг гідроакумулятора. А тиск в баку має бути приблизно дорівнює або трохи менше тиску води у водопроводі в місці підключення бака. У випадку якщо в будинку немає великого споживання води (немає ванни) і кількість людей не більше 4, можна обмежитися гідроакумулятором об'ємом 25-35л. В інших випадках потрібно встановлювати бак об'ємом не менше 50л. Найважливіший критерій при підборі обсягу бака - кількість включень-виключень насоса. Зазвичай воно регламентується заводом-виробником електродвигуна.
В даній таблиці наведено максимальні допустимі кількості часових включень для електродвигунів. Для свердловинного насоса зазвичай рекомендують не більше 20 включень / год, а краще 10-15 включень / год.
Потужність двигуна насоса, кВт 0,5-1,5 2-4 5-7,5 9,2-12,5 15-22
Максимальна кількість включень / год 50 40 30 20 15

<math> Vt = 16.5 \ Qmax \ Pmax \ Pmin \frac {a\ΔP\Р} </math>

<math>Vt = 16.5 \ {Qmax\over a} \ {Qmax\f\over a}{2-x} </math>

*Vt - обсяг гідроакумулятора в літрах.
*Q max - середня продуктивність насоса, рівна максимальній витраті води (у літрах / хв).
*а - максимально допустиму кількість запусків насоса на годину (значення, що рекомендується виробником насоса).
*P max - максимальне абсолютний тиск, на яке налаштоване реле тиску, рівне відносного тиску 1атм.
*P min - мінімальне абсолютний тиск, на яке налаштоване реле тиску, рівне відносного тиску 1атм, яке не повинно бути нижче, ніж (висота будівлі в метрах) / 10 1атм
*ΔP - різниця P max і P min
*P prec - абсолютний тиск газу в гидроаккумуляторе, який ніколи не повинен перевищувати P min.
Для оптимальної роботи гідроакумулятора необхідно, щоб P rec <P min. Рекомендується, щоб:
P rec 0.5 бар = P min.

==Сучасні виробники гідроакумуляторів==

{| class="standard"
!Країна
!Виробник
!Опис
|-
!Австралія
|Olaer Fawcett Christie
|мембранні, поршневі, балонні акумулятори
|-
!Великобританія
|Lee Products Ltd.
|
|-
!rowspan=3|Німечина
|Bosch Rexroth
|гідроакумулятори всіх типів
|-
|Hydac
|гідроакумулятори всіх типів
|-
|ORSTA-Hydraulik AG
|
|-
!rowspan=2|Франція
|Eaton Corporation
|гідроакумулятори високого тиску
|-
|Intertechnique
|
|-
!Італія
|Zilmet
VAREM S.r.l.
|мембранні
|-
|}

== Література ==
* Гiдроприводи та гiдропневмоавтоматика: Пiдручник /В.О.Федорець, М.Н.Педченко, В.Б.Струтинський та iн. За ред. В.О.Федорця. — К:Вища школа,— 1995.- 463 с.
* Гидравлика, гидромашины и гидроприводы: Учебник для машиностроительных вузов/ Т.М. Башта, С.С. Руднев, Б.Б. Некрасов и др. — 2-е изд., перераб. — М.: Машиностроение, 1982.

== Посилання ==

:http://ru.wikipedia.org/w/index.php?title=%D0%93%D0%B8%D0%B4%D1%80%D0%BE%D0%B0%D0%BA%D0%BA%D1%83%D0%BC%D1%83%D0%BB%D1%8F%D1%82%D0%BE%D1%80&stable=0#.D0.A1.D0.BE.D0.B2.D1.80.D0.B5.D0.BC.D0.B5.D0.BD.D0.BD.D1.8B.D0.B5_.D0.BF.D1.80.D0.BE.D0.B8.D0.B7.D0.B2.D0.BE.D0.B4.D0.B8.D1.82.D0.B5.D0.BB.D0.B8_.D0.B3.D0.B8.D0.B4.D1.80.D0.BE.D0.B0.D0.BA.D0.BA.D1.83.D0.BC.D1.83.D0.BB.D1.8F.D1.82.D0.BE.D1.80.D0.BE.D0.B2
:http://www.hydac.com.ru/article-hydroaccumulators.html
:http://www.vod-stih.com/gidrobak.shtml

[[Категорія:Елементи і системи гідропневмоавтоматики(дисципліна)]]

Гідроакумулятор

2010-12-21T20:19:26Z

Tanita1306: /* Вибір гідроакумулятора */

== Гідроакумулятор ==
'''Гідравлічним акумулятором''' називається пристосування для накопичення (акумулювання) в працюючій гідросистемі енергії стиснутої рідини з наступним поверненням її (при певних режимах роботи) в гідросистему. Оскільки рідина знаходиться під тиском, з акумуляторами поводяться як з напірними резервуарами, і вони повинні бути розраховані на використання в умовах максимального робочого надлишкового тиску, з урахуванням типових умов приймання країни, де вони експлуатуватимуться.

== Типи гідроакумуляторів ==

[[Файл:Типи гідроакумуляторів.jpg|380px|thumb|right|Типи гідроакумуляторів]]

:* За способом накопичення енергії гідроакумулятори поділяються на два типи:
# гідроакумулятори з механічним накопичувачем;
# гідроакумулятори з пневматичним накопичувачем.
:* Гідроакумулятори з механічним накопичувачем розділяють на:
# вантажний гідроакумулятор;
# пружинний гудроакумулятор.
:* Гідроакумулятори з пневматичним накопичувачем поділяються на:
# балонний;
# поршневий;
# мембранний.

== Вантажний акумулятор ==

Вантажний акумулятор являє собою вертикально встановлений плунжерний циліндр, плунжер якого зв'язаний з масивним вантажем, що створює направлену вниз масову силу G. При зарядці акумулятора плунжер з вантажем силою тиску робочої рідини підіймається на деякий рівень і виконана рідиною робота по підйому перетворюється в потенційну енергію піднятої маси. Якщо в гідросистемі з таким акумулятором виникає потреба в короткочасному і значному збільшенні витрати робочої рідини, акумулятор розряджається: під дією масової сили вантажу і з циліндра витісняється в гідросистему об'єм робочої рідини при стабільному тискові.

== Пружинний акумулятор ==

В пружинному гідроакумуляторі робоча рідина підведена в поршневу камеру циліндра, поршень якого навантажений зусиллям попередньо стиснутої пружини. Під дією тиску рідини поршень додатково деформує пружину. Кожному його положенню відновідає певний рівень тиску робочої рідини. Зарядка і розрядка такого акумулятора можлива тільки при змінах тиску і гідросистемі. При збільшенні тиску зростає об'єм поршневої камери і вона наповнюється додатковою кількістю рідини, яка буде повернена назад в гідросистему при зниженні тиску до попереднього рівня.

== Гідропневматичний акумулятор (газовий) ==
Пневмогідравлічні акумулятори по принципу дії аналогічні пружинним, тільки роль пружини у них виконує газ. Рідина і газове середовище можуть бути розділені поршнем чи діафрагмою або мати безпосередній контакт. В останньому випадку конструкція акумулятора найбільш проста і технологічна, але при його роботі має місце швидке зниження акумулюючої здатності через втрати газу, який виноситься рідиною, розчиняючись в ній. Це також може викликати появу в гідросистемі газових пробок, які призводять до нарівномірності руху гідродвигунів, вібрацій при їх роботі, тощо. Названі недоліки усунені в конструкціях з розділювачами.Зважаючи на низку недоліків гідроакумулятори з механічним накопиченням енергії не отримали широкого розповсюдження і мають обмежене застосування.

При малій зміні тиску в рідинної порожнини гідроакумулятора газ стискається незначно. У цьому випадку для підтримки тиску у вузькому діапазоні змінюваний обсяг гідроакумулятора може виявитися недостатнім для робочого процесу. . Для того, щоб зміна обсягу в меншій мірі впливало на зміну тиску, газову порожнину гідроакумулятора збільшують за допомогою підключення до неї додаткового ресивера. У цьому випадку обсяг газової порожнини складається з обсягу ресивера і змінного об'єму гідроакумулятора. Економічно доцільно застосовувати гідроакумулятори в системах з епізодичними піками споживаної витрати, які значно перевищують середні витрати рідини в гідросистемі. Встановлена потужність гідроприводу при цьому може бути зменшена в півтора-два рази, а споживання енергії такою системою можна знизити більш, ніж на 50%. Різні за конструкції (поршневі, балонні, мембранні, сильфонні) і призначенням пневмогідроаккумулятори дозволяють отримати рішення для багатьох завдань, таких як:
# Акумулювання гідравлічної енергії;
# Живлення системи в позаштатних і аварійних ситуаціях;
# Урівноваження сил і навантажень;
# Компенсація витоків;
# Компенсація обсягів робочої рідини;
# Демпфування пульсації поршневих насосів;
# Демпфування пульсацій в напірних і всмоктуючих магістралях;
# Демпфування пульсації при роботі паливних насосів високого тиску дизельних двигунів; д
# Гасіння гідроударів;
# Амортизаційна підвіска мобільної техніки та ін.

== Переваги і недоліки ==

Кожному типу гідроакумуляторів властиві свої переваги і недоліки.

{| class="wikitable"
|-
! Тип гідроакумулятора
! Переваги
! Недоліки
|-
| Вантажний гідроакумулятор
|
*постійний тиск гідроакумулятора
*простота конструкції
*великий робочий об'єм
*низька вартість
|
*низька енергоємність
*висока інерційність
*громіздкість конструкції
*низький тиск
|-
| Пружинний
гідроакумулятор
|
*відносна простота конструкції
*невисока вартість
|
*тиск залежить від характеристики і лінійної деформації пружини
*невеликий робочий об'єм
*інерційність
|-
| Гідропневматичний акумулятор
|
*висока енергоємність при малих розмірах
*різні виконання по конструкції і призначенню
|
*тиск акумулятора змінюється в залежності із політропним процесом стиску і розширення газу
|}

== Мембранний акумулятор ==

[[Файл:Мембранный_гидроаккумулятор.jpg|220px|thumb|right|Мембранний гідроакумулятор]]

Мембранний гідроакумулятор служить для накопичення гідравлічної рідини з наступною її віддачею в потрібний момент часу. Також, їх широко застосовують для демпфування (згладжування) пульсацій і ударів рідини в системі. Як у поршневих і балонних гідроакумулятора, цей процес відбувається за рахунок стисливого газу. У вигляді роздільника середовищ застосовується каучукова мембрана, яка закріплена на внутрішній стінці корпусу і деформується в процесі стиснення і розширення азоту. У верхній частині гідроакумулятора встановлений газовий клапан, що перешкоджає виходу азоту з газової порожнини. При відсутності тиску в рідинної порожнини, мембрана повністю притискається до вихідного отвору. Щоб внутрішні краї цього отвору не пошкоджували каучук, в мембрані в цьому місці зроблено металеву щільність (тарілчастий клапан). В якості газу у верхній порожнині найчастіше застосовують азот і в жодному разі - повітря або кисень. Це обумовлено тим, що знаходяться під тиском повітря і кисень - вибухонебезпечні.

Мембранні гідроакумулятори (або пневмогідроаккумулятори) бувають перезаряджаються, розбірні і запаяні (даний вид заряджає азотом сам виробник при виготовленні). Крім того, акумулятори можуть бути виготовлені з різних матеріалів - як корпус, так і самі мембрани. Застосування тих чи інших матеріалів зумовлене різними умовами експлуатації (температура, робоче середовище і т.д.). Завдяки своїм компактним розмірам дані акумулятори широко застосовуються в мобільну техніку. Як і вся подібна продукція, мембранний гідроакумулятор потребує сертифікатах тієї країни, в якій експлуатується.

== Балонний гідроакумулятор ==

[[Файл:Ballonniy_pnevmogidroaccumulator.png|220px|thumb|right|Балонний гідроакумулятор]]

Балонний гідроакумулятор отримав свою назву завдяки формі роздільника, що відокремлює газ (азот) від рідини: на вигляд він нагадує гумовий балон або витягнуту грушу, що знаходиться в такій же за формою металевої ємності. З одного боку акумулятора гумова груша заправляється азотом, а з іншого боку він приєднується до робочої порожнини, з якої надходить рідина (в промисловості використовується мінеральне та синтетичне масло). У цей час балон з газом стискається, поступаючись об'єм рідини. Коли тиск у системі падає - газ в балоні розширюється, витісняючи масло назад у систему, тим самим заповнюючи брак рідини. Далі насос знову заправляє акумулятор маслом під тиском, змушуючи балон стискатися. Завдяки своїм конструктивним особливостям, балонний гідроакумулятор не так інертний, як поршневий. У порівнянні з мембранними гідроакумулятора, відрізняється великими розмірами.
Функції:

* Харчування гідравлічної системи в аварійних ситуаціях;
* Акумулювання енергії;
* Урівноваження сил;
* Компенсація витоків рідини;
* Підвіска транспортного засобу;
* Гасіння гідроударів і пульсацій;
* Підтримання необхідного тиску в системі при вимкненому насосі.

== Поршневий гідроакумулятор ==

[[Файл:Поршень.jpg|320px|thumb|right|Поршневий гідроакумулятор]]

Поршневі акумулятори містять рідинну та газову камери і поршень, як газонепроникний роздільчий елемент. Газова камера заздалегідь заповнена азотом.
Оскільки рідинна камера сполучена з гідросистемою, при підвищенні тиску акумулятор заповнюється робочою рідиною, а газ стискається. При пониженні тиску стиснений газ розширюється і витісняє накопичену робочу рідину у гідросистему. Поршневий акумулятор може працювати у будь-якому положенні, проте вертикальне розташування (газова порожнина зверху) є переважним, оскільки дозволяє виключити можливість осадження наявних у рідині часток забруднень на поршні та їх попадання в ущільнення.
Конструкція поршневого акумулятора показана на рис.7.26. Основні елементи: гільза (7), поршень (2) із системою ущільнень та кришки (3 і 4) з маслопідвідним отвором (5) і зарядним вентилем (6). Гільза виконує дві функції. По-перше, вона сприймає внутрішній тиск і, по-друге, служить як направляюча для поршня, що є роздільником між газовою та рідинною камерами.
Внутрішня поверхня гільзи (дзеркало) оброблена з найвищою точністю і якістю. Спеціальна система ущільнень забезпечує мінімальне тертя у спряженні поршня з гільзою. Таким чином, між газом і рідиною досягається рівень перепаду тиску не більше 1 бара.У поршневих акумуляторах можливий контроль положення поршня. Для цього передбачається шток, що виходить назовні, з кулачком, що діє на кінцевий вимикач. З'являється можливість відстежувати положення поршня у будь-якому місці ходу. Зазвичай за допомогою подібної системи здійснюється управління включенням або виключенням насоса.

== Використання гідроакумуляторів в побуті та промисловості ==

Найбільшого поширення в побуті та промисловості знайшли пневмогідроаккумулятори (гідробак експанзомат ). Вони представляють собою металеву ємність з гумовою мембраною / грушею всередині, що служить для підтримки тиску води в системі водопостачання / опалення. У більшості випадків гідроакумулятори використовуються для систем автономного забезпечення водою заміських будинків, котеджних селищ, невеликих підприємств.

== Вибір гідроакумулятора ==

Вибір гідроакумулятора залежить від обсягу споживання води. Чим більше споживання води, тим більше повинен бути обсяг гідроакумулятора. А тиск в баку має бути приблизно дорівнює або трохи менше тиску води у водопроводі в місці підключення бака. У випадку якщо в будинку немає великого споживання води (немає ванни) і кількість людей не більше 4, можна обмежитися гідроакумулятором об'ємом 25-35л. В інших випадках потрібно встановлювати бак об'ємом не менше 50л. Найважливіший критерій при підборі обсягу бака - кількість включень-виключень насоса. Зазвичай воно регламентується заводом-виробником електродвигуна.
В даній таблиці наведено максимальні допустимі кількості часових включень для електродвигунів. Для свердловинного насоса зазвичай рекомендують не більше 20 включень / год, а краще 10-15 включень / год.
Потужність двигуна насоса, кВт 0,5-1,5 2-4 5-7,5 9,2-12,5 15-22
Максимальна кількість включень / год 50 40 30 20 15

<math> Vt = 16.5 \ Qmax \ Pmax \ Pmin \frac {a\ΔP\Р} </math>

<math>Vt = 16.5 \ {Qmax\over a} \ {Qmax\f \over a}{2-x} </math>

*Vt - обсяг гідроакумулятора в літрах.
*Q max - середня продуктивність насоса, рівна максимальній витраті води (у літрах / хв).
*а - максимально допустиму кількість запусків насоса на годину (значення, що рекомендується виробником насоса).
*P max - максимальне абсолютний тиск, на яке налаштоване реле тиску, рівне відносного тиску 1атм.
*P min - мінімальне абсолютний тиск, на яке налаштоване реле тиску, рівне відносного тиску 1атм, яке не повинно бути нижче, ніж (висота будівлі в метрах) / 10 1атм
*ΔP - різниця P max і P min
*P prec - абсолютний тиск газу в гидроаккумуляторе, який ніколи не повинен перевищувати P min.
Для оптимальної роботи гідроакумулятора необхідно, щоб P rec <P min. Рекомендується, щоб:
P rec 0.5 бар = P min.

==Сучасні виробники гідроакумуляторів==

{| class="standard"
!Країна
!Виробник
!Опис
|-
!Австралія
|Olaer Fawcett Christie
|мембранні, поршневі, балонні акумулятори
|-
!Великобританія
|Lee Products Ltd.
|
|-
!rowspan=3|Німечина
|Bosch Rexroth
|гідроакумулятори всіх типів
|-
|Hydac
|гідроакумулятори всіх типів
|-
|ORSTA-Hydraulik AG
|
|-
!rowspan=2|Франція
|Eaton Corporation
|гідроакумулятори високого тиску
|-
|Intertechnique
|
|-
!Італія
|Zilmet
VAREM S.r.l.
|мембранні
|-
|}

== Література ==
* Гiдроприводи та гiдропневмоавтоматика: Пiдручник /В.О.Федорець, М.Н.Педченко, В.Б.Струтинський та iн. За ред. В.О.Федорця. — К:Вища школа,— 1995.- 463 с.
* Гидравлика, гидромашины и гидроприводы: Учебник для машиностроительных вузов/ Т.М. Башта, С.С. Руднев, Б.Б. Некрасов и др. — 2-е изд., перераб. — М.: Машиностроение, 1982.

== Посилання ==

:http://ru.wikipedia.org/w/index.php?title=%D0%93%D0%B8%D0%B4%D1%80%D0%BE%D0%B0%D0%BA%D0%BA%D1%83%D0%BC%D1%83%D0%BB%D1%8F%D1%82%D0%BE%D1%80&stable=0#.D0.A1.D0.BE.D0.B2.D1.80.D0.B5.D0.BC.D0.B5.D0.BD.D0.BD.D1.8B.D0.B5_.D0.BF.D1.80.D0.BE.D0.B8.D0.B7.D0.B2.D0.BE.D0.B4.D0.B8.D1.82.D0.B5.D0.BB.D0.B8_.D0.B3.D0.B8.D0.B4.D1.80.D0.BE.D0.B0.D0.BA.D0.BA.D1.83.D0.BC.D1.83.D0.BB.D1.8F.D1.82.D0.BE.D1.80.D0.BE.D0.B2
:http://www.hydac.com.ru/article-hydroaccumulators.html
:http://www.vod-stih.com/gidrobak.shtml

[[Категорія:Елементи і системи гідропневмоавтоматики(дисципліна)]]

Гідроакумулятор

2010-12-21T20:18:59Z

Tanita1306: /* Вибір гідроакумулятора */

== Гідроакумулятор ==
'''Гідравлічним акумулятором''' називається пристосування для накопичення (акумулювання) в працюючій гідросистемі енергії стиснутої рідини з наступним поверненням її (при певних режимах роботи) в гідросистему. Оскільки рідина знаходиться під тиском, з акумуляторами поводяться як з напірними резервуарами, і вони повинні бути розраховані на використання в умовах максимального робочого надлишкового тиску, з урахуванням типових умов приймання країни, де вони експлуатуватимуться.

== Типи гідроакумуляторів ==

[[Файл:Типи гідроакумуляторів.jpg|380px|thumb|right|Типи гідроакумуляторів]]

:* За способом накопичення енергії гідроакумулятори поділяються на два типи:
# гідроакумулятори з механічним накопичувачем;
# гідроакумулятори з пневматичним накопичувачем.
:* Гідроакумулятори з механічним накопичувачем розділяють на:
# вантажний гідроакумулятор;
# пружинний гудроакумулятор.
:* Гідроакумулятори з пневматичним накопичувачем поділяються на:
# балонний;
# поршневий;
# мембранний.

== Вантажний акумулятор ==

Вантажний акумулятор являє собою вертикально встановлений плунжерний циліндр, плунжер якого зв'язаний з масивним вантажем, що створює направлену вниз масову силу G. При зарядці акумулятора плунжер з вантажем силою тиску робочої рідини підіймається на деякий рівень і виконана рідиною робота по підйому перетворюється в потенційну енергію піднятої маси. Якщо в гідросистемі з таким акумулятором виникає потреба в короткочасному і значному збільшенні витрати робочої рідини, акумулятор розряджається: під дією масової сили вантажу і з циліндра витісняється в гідросистему об'єм робочої рідини при стабільному тискові.

== Пружинний акумулятор ==

В пружинному гідроакумуляторі робоча рідина підведена в поршневу камеру циліндра, поршень якого навантажений зусиллям попередньо стиснутої пружини. Під дією тиску рідини поршень додатково деформує пружину. Кожному його положенню відновідає певний рівень тиску робочої рідини. Зарядка і розрядка такого акумулятора можлива тільки при змінах тиску і гідросистемі. При збільшенні тиску зростає об'єм поршневої камери і вона наповнюється додатковою кількістю рідини, яка буде повернена назад в гідросистему при зниженні тиску до попереднього рівня.

== Гідропневматичний акумулятор (газовий) ==
Пневмогідравлічні акумулятори по принципу дії аналогічні пружинним, тільки роль пружини у них виконує газ. Рідина і газове середовище можуть бути розділені поршнем чи діафрагмою або мати безпосередній контакт. В останньому випадку конструкція акумулятора найбільш проста і технологічна, але при його роботі має місце швидке зниження акумулюючої здатності через втрати газу, який виноситься рідиною, розчиняючись в ній. Це також може викликати появу в гідросистемі газових пробок, які призводять до нарівномірності руху гідродвигунів, вібрацій при їх роботі, тощо. Названі недоліки усунені в конструкціях з розділювачами.Зважаючи на низку недоліків гідроакумулятори з механічним накопиченням енергії не отримали широкого розповсюдження і мають обмежене застосування.

При малій зміні тиску в рідинної порожнини гідроакумулятора газ стискається незначно. У цьому випадку для підтримки тиску у вузькому діапазоні змінюваний обсяг гідроакумулятора може виявитися недостатнім для робочого процесу. . Для того, щоб зміна обсягу в меншій мірі впливало на зміну тиску, газову порожнину гідроакумулятора збільшують за допомогою підключення до неї додаткового ресивера. У цьому випадку обсяг газової порожнини складається з обсягу ресивера і змінного об'єму гідроакумулятора. Економічно доцільно застосовувати гідроакумулятори в системах з епізодичними піками споживаної витрати, які значно перевищують середні витрати рідини в гідросистемі. Встановлена потужність гідроприводу при цьому може бути зменшена в півтора-два рази, а споживання енергії такою системою можна знизити більш, ніж на 50%. Різні за конструкції (поршневі, балонні, мембранні, сильфонні) і призначенням пневмогідроаккумулятори дозволяють отримати рішення для багатьох завдань, таких як:
# Акумулювання гідравлічної енергії;
# Живлення системи в позаштатних і аварійних ситуаціях;
# Урівноваження сил і навантажень;
# Компенсація витоків;
# Компенсація обсягів робочої рідини;
# Демпфування пульсації поршневих насосів;
# Демпфування пульсацій в напірних і всмоктуючих магістралях;
# Демпфування пульсації при роботі паливних насосів високого тиску дизельних двигунів; д
# Гасіння гідроударів;
# Амортизаційна підвіска мобільної техніки та ін.

== Переваги і недоліки ==

Кожному типу гідроакумуляторів властиві свої переваги і недоліки.

{| class="wikitable"
|-
! Тип гідроакумулятора
! Переваги
! Недоліки
|-
| Вантажний гідроакумулятор
|
*постійний тиск гідроакумулятора
*простота конструкції
*великий робочий об'єм
*низька вартість
|
*низька енергоємність
*висока інерційність
*громіздкість конструкції
*низький тиск
|-
| Пружинний
гідроакумулятор
|
*відносна простота конструкції
*невисока вартість
|
*тиск залежить від характеристики і лінійної деформації пружини
*невеликий робочий об'єм
*інерційність
|-
| Гідропневматичний акумулятор
|
*висока енергоємність при малих розмірах
*різні виконання по конструкції і призначенню
|
*тиск акумулятора змінюється в залежності із політропним процесом стиску і розширення газу
|}

== Мембранний акумулятор ==

[[Файл:Мембранный_гидроаккумулятор.jpg|220px|thumb|right|Мембранний гідроакумулятор]]

Мембранний гідроакумулятор служить для накопичення гідравлічної рідини з наступною її віддачею в потрібний момент часу. Також, їх широко застосовують для демпфування (згладжування) пульсацій і ударів рідини в системі. Як у поршневих і балонних гідроакумулятора, цей процес відбувається за рахунок стисливого газу. У вигляді роздільника середовищ застосовується каучукова мембрана, яка закріплена на внутрішній стінці корпусу і деформується в процесі стиснення і розширення азоту. У верхній частині гідроакумулятора встановлений газовий клапан, що перешкоджає виходу азоту з газової порожнини. При відсутності тиску в рідинної порожнини, мембрана повністю притискається до вихідного отвору. Щоб внутрішні краї цього отвору не пошкоджували каучук, в мембрані в цьому місці зроблено металеву щільність (тарілчастий клапан). В якості газу у верхній порожнині найчастіше застосовують азот і в жодному разі - повітря або кисень. Це обумовлено тим, що знаходяться під тиском повітря і кисень - вибухонебезпечні.

Мембранні гідроакумулятори (або пневмогідроаккумулятори) бувають перезаряджаються, розбірні і запаяні (даний вид заряджає азотом сам виробник при виготовленні). Крім того, акумулятори можуть бути виготовлені з різних матеріалів - як корпус, так і самі мембрани. Застосування тих чи інших матеріалів зумовлене різними умовами експлуатації (температура, робоче середовище і т.д.). Завдяки своїм компактним розмірам дані акумулятори широко застосовуються в мобільну техніку. Як і вся подібна продукція, мембранний гідроакумулятор потребує сертифікатах тієї країни, в якій експлуатується.

== Балонний гідроакумулятор ==

[[Файл:Ballonniy_pnevmogidroaccumulator.png|220px|thumb|right|Балонний гідроакумулятор]]

Балонний гідроакумулятор отримав свою назву завдяки формі роздільника, що відокремлює газ (азот) від рідини: на вигляд він нагадує гумовий балон або витягнуту грушу, що знаходиться в такій же за формою металевої ємності. З одного боку акумулятора гумова груша заправляється азотом, а з іншого боку він приєднується до робочої порожнини, з якої надходить рідина (в промисловості використовується мінеральне та синтетичне масло). У цей час балон з газом стискається, поступаючись об'єм рідини. Коли тиск у системі падає - газ в балоні розширюється, витісняючи масло назад у систему, тим самим заповнюючи брак рідини. Далі насос знову заправляє акумулятор маслом під тиском, змушуючи балон стискатися. Завдяки своїм конструктивним особливостям, балонний гідроакумулятор не так інертний, як поршневий. У порівнянні з мембранними гідроакумулятора, відрізняється великими розмірами.
Функції:

* Харчування гідравлічної системи в аварійних ситуаціях;
* Акумулювання енергії;
* Урівноваження сил;
* Компенсація витоків рідини;
* Підвіска транспортного засобу;
* Гасіння гідроударів і пульсацій;
* Підтримання необхідного тиску в системі при вимкненому насосі.

== Поршневий гідроакумулятор ==

[[Файл:Поршень.jpg|320px|thumb|right|Поршневий гідроакумулятор]]

Поршневі акумулятори містять рідинну та газову камери і поршень, як газонепроникний роздільчий елемент. Газова камера заздалегідь заповнена азотом.
Оскільки рідинна камера сполучена з гідросистемою, при підвищенні тиску акумулятор заповнюється робочою рідиною, а газ стискається. При пониженні тиску стиснений газ розширюється і витісняє накопичену робочу рідину у гідросистему. Поршневий акумулятор може працювати у будь-якому положенні, проте вертикальне розташування (газова порожнина зверху) є переважним, оскільки дозволяє виключити можливість осадження наявних у рідині часток забруднень на поршні та їх попадання в ущільнення.
Конструкція поршневого акумулятора показана на рис.7.26. Основні елементи: гільза (7), поршень (2) із системою ущільнень та кришки (3 і 4) з маслопідвідним отвором (5) і зарядним вентилем (6). Гільза виконує дві функції. По-перше, вона сприймає внутрішній тиск і, по-друге, служить як направляюча для поршня, що є роздільником між газовою та рідинною камерами.
Внутрішня поверхня гільзи (дзеркало) оброблена з найвищою точністю і якістю. Спеціальна система ущільнень забезпечує мінімальне тертя у спряженні поршня з гільзою. Таким чином, між газом і рідиною досягається рівень перепаду тиску не більше 1 бара.У поршневих акумуляторах можливий контроль положення поршня. Для цього передбачається шток, що виходить назовні, з кулачком, що діє на кінцевий вимикач. З'являється можливість відстежувати положення поршня у будь-якому місці ходу. Зазвичай за допомогою подібної системи здійснюється управління включенням або виключенням насоса.

== Використання гідроакумуляторів в побуті та промисловості ==

Найбільшого поширення в побуті та промисловості знайшли пневмогідроаккумулятори (гідробак експанзомат ). Вони представляють собою металеву ємність з гумовою мембраною / грушею всередині, що служить для підтримки тиску води в системі водопостачання / опалення. У більшості випадків гідроакумулятори використовуються для систем автономного забезпечення водою заміських будинків, котеджних селищ, невеликих підприємств.

== Вибір гідроакумулятора ==

Вибір гідроакумулятора залежить від обсягу споживання води. Чим більше споживання води, тим більше повинен бути обсяг гідроакумулятора. А тиск в баку має бути приблизно дорівнює або трохи менше тиску води у водопроводі в місці підключення бака. У випадку якщо в будинку немає великого споживання води (немає ванни) і кількість людей не більше 4, можна обмежитися гідроакумулятором об'ємом 25-35л. В інших випадках потрібно встановлювати бак об'ємом не менше 50л. Найважливіший критерій при підборі обсягу бака - кількість включень-виключень насоса. Зазвичай воно регламентується заводом-виробником електродвигуна.
В даній таблиці наведено максимальні допустимі кількості часових включень для електродвигунів. Для свердловинного насоса зазвичай рекомендують не більше 20 включень / год, а краще 10-15 включень / год.
Потужність двигуна насоса, кВт 0,5-1,5 2-4 5-7,5 9,2-12,5 15-22
Максимальна кількість включень / год 50 40 30 20 15

<math> Vt = 16.5 \ Qmax \ Pmax \ Pmin \frac {a\ΔP\Р} </math>

<math>Vt = 16.5 \ {Qmax\over a} \ {Qmax\over a}{2-x} </math>

*Vt - обсяг гідроакумулятора в літрах.
*Q max - середня продуктивність насоса, рівна максимальній витраті води (у літрах / хв).
*а - максимально допустиму кількість запусків насоса на годину (значення, що рекомендується виробником насоса).
*P max - максимальне абсолютний тиск, на яке налаштоване реле тиску, рівне відносного тиску 1атм.
*P min - мінімальне абсолютний тиск, на яке налаштоване реле тиску, рівне відносного тиску 1атм, яке не повинно бути нижче, ніж (висота будівлі в метрах) / 10 1атм
*ΔP - різниця P max і P min
*P prec - абсолютний тиск газу в гидроаккумуляторе, який ніколи не повинен перевищувати P min.
Для оптимальної роботи гідроакумулятора необхідно, щоб P rec <P min. Рекомендується, щоб:
P rec 0.5 бар = P min.

==Сучасні виробники гідроакумуляторів==

{| class="standard"
!Країна
!Виробник
!Опис
|-
!Австралія
|Olaer Fawcett Christie
|мембранні, поршневі, балонні акумулятори
|-
!Великобританія
|Lee Products Ltd.
|
|-
!rowspan=3|Німечина
|Bosch Rexroth
|гідроакумулятори всіх типів
|-
|Hydac
|гідроакумулятори всіх типів
|-
|ORSTA-Hydraulik AG
|
|-
!rowspan=2|Франція
|Eaton Corporation
|гідроакумулятори високого тиску
|-
|Intertechnique
|
|-
!Італія
|Zilmet
VAREM S.r.l.
|мембранні
|-
|}

== Література ==
* Гiдроприводи та гiдропневмоавтоматика: Пiдручник /В.О.Федорець, М.Н.Педченко, В.Б.Струтинський та iн. За ред. В.О.Федорця. — К:Вища школа,— 1995.- 463 с.
* Гидравлика, гидромашины и гидроприводы: Учебник для машиностроительных вузов/ Т.М. Башта, С.С. Руднев, Б.Б. Некрасов и др. — 2-е изд., перераб. — М.: Машиностроение, 1982.

== Посилання ==

:http://ru.wikipedia.org/w/index.php?title=%D0%93%D0%B8%D0%B4%D1%80%D0%BE%D0%B0%D0%BA%D0%BA%D1%83%D0%BC%D1%83%D0%BB%D1%8F%D1%82%D0%BE%D1%80&stable=0#.D0.A1.D0.BE.D0.B2.D1.80.D0.B5.D0.BC.D0.B5.D0.BD.D0.BD.D1.8B.D0.B5_.D0.BF.D1.80.D0.BE.D0.B8.D0.B7.D0.B2.D0.BE.D0.B4.D0.B8.D1.82.D0.B5.D0.BB.D0.B8_.D0.B3.D0.B8.D0.B4.D1.80.D0.BE.D0.B0.D0.BA.D0.BA.D1.83.D0.BC.D1.83.D0.BB.D1.8F.D1.82.D0.BE.D1.80.D0.BE.D0.B2
:http://www.hydac.com.ru/article-hydroaccumulators.html
:http://www.vod-stih.com/gidrobak.shtml

[[Категорія:Елементи і системи гідропневмоавтоматики(дисципліна)]]

Гідроакумулятор

2010-12-21T20:16:43Z

Tanita1306: /* Вибір гідроакумулятора */

== Гідроакумулятор ==
'''Гідравлічним акумулятором''' називається пристосування для накопичення (акумулювання) в працюючій гідросистемі енергії стиснутої рідини з наступним поверненням її (при певних режимах роботи) в гідросистему. Оскільки рідина знаходиться під тиском, з акумуляторами поводяться як з напірними резервуарами, і вони повинні бути розраховані на використання в умовах максимального робочого надлишкового тиску, з урахуванням типових умов приймання країни, де вони експлуатуватимуться.

== Типи гідроакумуляторів ==

[[Файл:Типи гідроакумуляторів.jpg|380px|thumb|right|Типи гідроакумуляторів]]

:* За способом накопичення енергії гідроакумулятори поділяються на два типи:
# гідроакумулятори з механічним накопичувачем;
# гідроакумулятори з пневматичним накопичувачем.
:* Гідроакумулятори з механічним накопичувачем розділяють на:
# вантажний гідроакумулятор;
# пружинний гудроакумулятор.
:* Гідроакумулятори з пневматичним накопичувачем поділяються на:
# балонний;
# поршневий;
# мембранний.

== Вантажний акумулятор ==

Вантажний акумулятор являє собою вертикально встановлений плунжерний циліндр, плунжер якого зв'язаний з масивним вантажем, що створює направлену вниз масову силу G. При зарядці акумулятора плунжер з вантажем силою тиску робочої рідини підіймається на деякий рівень і виконана рідиною робота по підйому перетворюється в потенційну енергію піднятої маси. Якщо в гідросистемі з таким акумулятором виникає потреба в короткочасному і значному збільшенні витрати робочої рідини, акумулятор розряджається: під дією масової сили вантажу і з циліндра витісняється в гідросистему об'єм робочої рідини при стабільному тискові.

== Пружинний акумулятор ==

В пружинному гідроакумуляторі робоча рідина підведена в поршневу камеру циліндра, поршень якого навантажений зусиллям попередньо стиснутої пружини. Під дією тиску рідини поршень додатково деформує пружину. Кожному його положенню відновідає певний рівень тиску робочої рідини. Зарядка і розрядка такого акумулятора можлива тільки при змінах тиску і гідросистемі. При збільшенні тиску зростає об'єм поршневої камери і вона наповнюється додатковою кількістю рідини, яка буде повернена назад в гідросистему при зниженні тиску до попереднього рівня.

== Гідропневматичний акумулятор (газовий) ==
Пневмогідравлічні акумулятори по принципу дії аналогічні пружинним, тільки роль пружини у них виконує газ. Рідина і газове середовище можуть бути розділені поршнем чи діафрагмою або мати безпосередній контакт. В останньому випадку конструкція акумулятора найбільш проста і технологічна, але при його роботі має місце швидке зниження акумулюючої здатності через втрати газу, який виноситься рідиною, розчиняючись в ній. Це також може викликати появу в гідросистемі газових пробок, які призводять до нарівномірності руху гідродвигунів, вібрацій при їх роботі, тощо. Названі недоліки усунені в конструкціях з розділювачами.Зважаючи на низку недоліків гідроакумулятори з механічним накопиченням енергії не отримали широкого розповсюдження і мають обмежене застосування.

При малій зміні тиску в рідинної порожнини гідроакумулятора газ стискається незначно. У цьому випадку для підтримки тиску у вузькому діапазоні змінюваний обсяг гідроакумулятора може виявитися недостатнім для робочого процесу. . Для того, щоб зміна обсягу в меншій мірі впливало на зміну тиску, газову порожнину гідроакумулятора збільшують за допомогою підключення до неї додаткового ресивера. У цьому випадку обсяг газової порожнини складається з обсягу ресивера і змінного об'єму гідроакумулятора. Економічно доцільно застосовувати гідроакумулятори в системах з епізодичними піками споживаної витрати, які значно перевищують середні витрати рідини в гідросистемі. Встановлена потужність гідроприводу при цьому може бути зменшена в півтора-два рази, а споживання енергії такою системою можна знизити більш, ніж на 50%. Різні за конструкції (поршневі, балонні, мембранні, сильфонні) і призначенням пневмогідроаккумулятори дозволяють отримати рішення для багатьох завдань, таких як:
# Акумулювання гідравлічної енергії;
# Живлення системи в позаштатних і аварійних ситуаціях;
# Урівноваження сил і навантажень;
# Компенсація витоків;
# Компенсація обсягів робочої рідини;
# Демпфування пульсації поршневих насосів;
# Демпфування пульсацій в напірних і всмоктуючих магістралях;
# Демпфування пульсації при роботі паливних насосів високого тиску дизельних двигунів; д
# Гасіння гідроударів;
# Амортизаційна підвіска мобільної техніки та ін.

== Переваги і недоліки ==

Кожному типу гідроакумуляторів властиві свої переваги і недоліки.

{| class="wikitable"
|-
! Тип гідроакумулятора
! Переваги
! Недоліки
|-
| Вантажний гідроакумулятор
|
*постійний тиск гідроакумулятора
*простота конструкції
*великий робочий об'єм
*низька вартість
|
*низька енергоємність
*висока інерційність
*громіздкість конструкції
*низький тиск
|-
| Пружинний
гідроакумулятор
|
*відносна простота конструкції
*невисока вартість
|
*тиск залежить від характеристики і лінійної деформації пружини
*невеликий робочий об'єм
*інерційність
|-
| Гідропневматичний акумулятор
|
*висока енергоємність при малих розмірах
*різні виконання по конструкції і призначенню
|
*тиск акумулятора змінюється в залежності із політропним процесом стиску і розширення газу
|}

== Мембранний акумулятор ==

[[Файл:Мембранный_гидроаккумулятор.jpg|220px|thumb|right|Мембранний гідроакумулятор]]

Мембранний гідроакумулятор служить для накопичення гідравлічної рідини з наступною її віддачею в потрібний момент часу. Також, їх широко застосовують для демпфування (згладжування) пульсацій і ударів рідини в системі. Як у поршневих і балонних гідроакумулятора, цей процес відбувається за рахунок стисливого газу. У вигляді роздільника середовищ застосовується каучукова мембрана, яка закріплена на внутрішній стінці корпусу і деформується в процесі стиснення і розширення азоту. У верхній частині гідроакумулятора встановлений газовий клапан, що перешкоджає виходу азоту з газової порожнини. При відсутності тиску в рідинної порожнини, мембрана повністю притискається до вихідного отвору. Щоб внутрішні краї цього отвору не пошкоджували каучук, в мембрані в цьому місці зроблено металеву щільність (тарілчастий клапан). В якості газу у верхній порожнині найчастіше застосовують азот і в жодному разі - повітря або кисень. Це обумовлено тим, що знаходяться під тиском повітря і кисень - вибухонебезпечні.

Мембранні гідроакумулятори (або пневмогідроаккумулятори) бувають перезаряджаються, розбірні і запаяні (даний вид заряджає азотом сам виробник при виготовленні). Крім того, акумулятори можуть бути виготовлені з різних матеріалів - як корпус, так і самі мембрани. Застосування тих чи інших матеріалів зумовлене різними умовами експлуатації (температура, робоче середовище і т.д.). Завдяки своїм компактним розмірам дані акумулятори широко застосовуються в мобільну техніку. Як і вся подібна продукція, мембранний гідроакумулятор потребує сертифікатах тієї країни, в якій експлуатується.

== Балонний гідроакумулятор ==

[[Файл:Ballonniy_pnevmogidroaccumulator.png|220px|thumb|right|Балонний гідроакумулятор]]

Балонний гідроакумулятор отримав свою назву завдяки формі роздільника, що відокремлює газ (азот) від рідини: на вигляд він нагадує гумовий балон або витягнуту грушу, що знаходиться в такій же за формою металевої ємності. З одного боку акумулятора гумова груша заправляється азотом, а з іншого боку він приєднується до робочої порожнини, з якої надходить рідина (в промисловості використовується мінеральне та синтетичне масло). У цей час балон з газом стискається, поступаючись об'єм рідини. Коли тиск у системі падає - газ в балоні розширюється, витісняючи масло назад у систему, тим самим заповнюючи брак рідини. Далі насос знову заправляє акумулятор маслом під тиском, змушуючи балон стискатися. Завдяки своїм конструктивним особливостям, балонний гідроакумулятор не так інертний, як поршневий. У порівнянні з мембранними гідроакумулятора, відрізняється великими розмірами.
Функції:

* Харчування гідравлічної системи в аварійних ситуаціях;
* Акумулювання енергії;
* Урівноваження сил;
* Компенсація витоків рідини;
* Підвіска транспортного засобу;
* Гасіння гідроударів і пульсацій;
* Підтримання необхідного тиску в системі при вимкненому насосі.

== Поршневий гідроакумулятор ==

[[Файл:Поршень.jpg|320px|thumb|right|Поршневий гідроакумулятор]]

Поршневі акумулятори містять рідинну та газову камери і поршень, як газонепроникний роздільчий елемент. Газова камера заздалегідь заповнена азотом.
Оскільки рідинна камера сполучена з гідросистемою, при підвищенні тиску акумулятор заповнюється робочою рідиною, а газ стискається. При пониженні тиску стиснений газ розширюється і витісняє накопичену робочу рідину у гідросистему. Поршневий акумулятор може працювати у будь-якому положенні, проте вертикальне розташування (газова порожнина зверху) є переважним, оскільки дозволяє виключити можливість осадження наявних у рідині часток забруднень на поршні та їх попадання в ущільнення.
Конструкція поршневого акумулятора показана на рис.7.26. Основні елементи: гільза (7), поршень (2) із системою ущільнень та кришки (3 і 4) з маслопідвідним отвором (5) і зарядним вентилем (6). Гільза виконує дві функції. По-перше, вона сприймає внутрішній тиск і, по-друге, служить як направляюча для поршня, що є роздільником між газовою та рідинною камерами.
Внутрішня поверхня гільзи (дзеркало) оброблена з найвищою точністю і якістю. Спеціальна система ущільнень забезпечує мінімальне тертя у спряженні поршня з гільзою. Таким чином, між газом і рідиною досягається рівень перепаду тиску не більше 1 бара.У поршневих акумуляторах можливий контроль положення поршня. Для цього передбачається шток, що виходить назовні, з кулачком, що діє на кінцевий вимикач. З'являється можливість відстежувати положення поршня у будь-якому місці ходу. Зазвичай за допомогою подібної системи здійснюється управління включенням або виключенням насоса.

== Використання гідроакумуляторів в побуті та промисловості ==

Найбільшого поширення в побуті та промисловості знайшли пневмогідроаккумулятори (гідробак експанзомат ). Вони представляють собою металеву ємність з гумовою мембраною / грушею всередині, що служить для підтримки тиску води в системі водопостачання / опалення. У більшості випадків гідроакумулятори використовуються для систем автономного забезпечення водою заміських будинків, котеджних селищ, невеликих підприємств.

== Вибір гідроакумулятора ==

Вибір гідроакумулятора залежить від обсягу споживання води. Чим більше споживання води, тим більше повинен бути обсяг гідроакумулятора. А тиск в баку має бути приблизно дорівнює або трохи менше тиску води у водопроводі в місці підключення бака. У випадку якщо в будинку немає великого споживання води (немає ванни) і кількість людей не більше 4, можна обмежитися гідроакумулятором об'ємом 25-35л. В інших випадках потрібно встановлювати бак об'ємом не менше 50л. Найважливіший критерій при підборі обсягу бака - кількість включень-виключень насоса. Зазвичай воно регламентується заводом-виробником електродвигуна.
В даній таблиці наведено максимальні допустимі кількості часових включень для електродвигунів. Для свердловинного насоса зазвичай рекомендують не більше 20 включень / год, а краще 10-15 включень / год.
Потужність двигуна насоса, кВт 0,5-1,5 2-4 5-7,5 9,2-12,5 15-22
Максимальна кількість включень / год 50 40 30 20 15

<math> Vt = 16.5 \ Qmax \ Pmax \ Pmin \frac {a\ΔP\Р} </math>

<math>Vt = 16.5 \ {Qmax\over a} \ frac{x\times 3}{2-x} </math>

*Vt - обсяг гідроакумулятора в літрах.
*Q max - середня продуктивність насоса, рівна максимальній витраті води (у літрах / хв).
*а - максимально допустиму кількість запусків насоса на годину (значення, що рекомендується виробником насоса).
*P max - максимальне абсолютний тиск, на яке налаштоване реле тиску, рівне відносного тиску 1атм.
*P min - мінімальне абсолютний тиск, на яке налаштоване реле тиску, рівне відносного тиску 1атм, яке не повинно бути нижче, ніж (висота будівлі в метрах) / 10 1атм
*ΔP - різниця P max і P min
*P prec - абсолютний тиск газу в гидроаккумуляторе, який ніколи не повинен перевищувати P min.
Для оптимальної роботи гідроакумулятора необхідно, щоб P rec <P min. Рекомендується, щоб:
P rec 0.5 бар = P min.

==Сучасні виробники гідроакумуляторів==

{| class="standard"
!Країна
!Виробник
!Опис
|-
!Австралія
|Olaer Fawcett Christie
|мембранні, поршневі, балонні акумулятори
|-
!Великобританія
|Lee Products Ltd.
|
|-
!rowspan=3|Німечина
|Bosch Rexroth
|гідроакумулятори всіх типів
|-
|Hydac
|гідроакумулятори всіх типів
|-
|ORSTA-Hydraulik AG
|
|-
!rowspan=2|Франція
|Eaton Corporation
|гідроакумулятори високого тиску
|-
|Intertechnique
|
|-
!Італія
|Zilmet
VAREM S.r.l.
|мембранні
|-
|}

== Література ==
* Гiдроприводи та гiдропневмоавтоматика: Пiдручник /В.О.Федорець, М.Н.Педченко, В.Б.Струтинський та iн. За ред. В.О.Федорця. — К:Вища школа,— 1995.- 463 с.
* Гидравлика, гидромашины и гидроприводы: Учебник для машиностроительных вузов/ Т.М. Башта, С.С. Руднев, Б.Б. Некрасов и др. — 2-е изд., перераб. — М.: Машиностроение, 1982.

== Посилання ==

:http://ru.wikipedia.org/w/index.php?title=%D0%93%D0%B8%D0%B4%D1%80%D0%BE%D0%B0%D0%BA%D0%BA%D1%83%D0%BC%D1%83%D0%BB%D1%8F%D1%82%D0%BE%D1%80&stable=0#.D0.A1.D0.BE.D0.B2.D1.80.D0.B5.D0.BC.D0.B5.D0.BD.D0.BD.D1.8B.D0.B5_.D0.BF.D1.80.D0.BE.D0.B8.D0.B7.D0.B2.D0.BE.D0.B4.D0.B8.D1.82.D0.B5.D0.BB.D0.B8_.D0.B3.D0.B8.D0.B4.D1.80.D0.BE.D0.B0.D0.BA.D0.BA.D1.83.D0.BC.D1.83.D0.BB.D1.8F.D1.82.D0.BE.D1.80.D0.BE.D0.B2
:http://www.hydac.com.ru/article-hydroaccumulators.html
:http://www.vod-stih.com/gidrobak.shtml

[[Категорія:Елементи і системи гідропневмоавтоматики(дисципліна)]]

Гідроакумулятор

2010-12-21T20:16:32Z

Tanita1306: /* Вибір гідроакумулятора */

== Гідроакумулятор ==
'''Гідравлічним акумулятором''' називається пристосування для накопичення (акумулювання) в працюючій гідросистемі енергії стиснутої рідини з наступним поверненням її (при певних режимах роботи) в гідросистему. Оскільки рідина знаходиться під тиском, з акумуляторами поводяться як з напірними резервуарами, і вони повинні бути розраховані на використання в умовах максимального робочого надлишкового тиску, з урахуванням типових умов приймання країни, де вони експлуатуватимуться.

== Типи гідроакумуляторів ==

[[Файл:Типи гідроакумуляторів.jpg|380px|thumb|right|Типи гідроакумуляторів]]

:* За способом накопичення енергії гідроакумулятори поділяються на два типи:
# гідроакумулятори з механічним накопичувачем;
# гідроакумулятори з пневматичним накопичувачем.
:* Гідроакумулятори з механічним накопичувачем розділяють на:
# вантажний гідроакумулятор;
# пружинний гудроакумулятор.
:* Гідроакумулятори з пневматичним накопичувачем поділяються на:
# балонний;
# поршневий;
# мембранний.

== Вантажний акумулятор ==

Вантажний акумулятор являє собою вертикально встановлений плунжерний циліндр, плунжер якого зв'язаний з масивним вантажем, що створює направлену вниз масову силу G. При зарядці акумулятора плунжер з вантажем силою тиску робочої рідини підіймається на деякий рівень і виконана рідиною робота по підйому перетворюється в потенційну енергію піднятої маси. Якщо в гідросистемі з таким акумулятором виникає потреба в короткочасному і значному збільшенні витрати робочої рідини, акумулятор розряджається: під дією масової сили вантажу і з циліндра витісняється в гідросистему об'єм робочої рідини при стабільному тискові.

== Пружинний акумулятор ==

В пружинному гідроакумуляторі робоча рідина підведена в поршневу камеру циліндра, поршень якого навантажений зусиллям попередньо стиснутої пружини. Під дією тиску рідини поршень додатково деформує пружину. Кожному його положенню відновідає певний рівень тиску робочої рідини. Зарядка і розрядка такого акумулятора можлива тільки при змінах тиску і гідросистемі. При збільшенні тиску зростає об'єм поршневої камери і вона наповнюється додатковою кількістю рідини, яка буде повернена назад в гідросистему при зниженні тиску до попереднього рівня.

== Гідропневматичний акумулятор (газовий) ==
Пневмогідравлічні акумулятори по принципу дії аналогічні пружинним, тільки роль пружини у них виконує газ. Рідина і газове середовище можуть бути розділені поршнем чи діафрагмою або мати безпосередній контакт. В останньому випадку конструкція акумулятора найбільш проста і технологічна, але при його роботі має місце швидке зниження акумулюючої здатності через втрати газу, який виноситься рідиною, розчиняючись в ній. Це також може викликати появу в гідросистемі газових пробок, які призводять до нарівномірності руху гідродвигунів, вібрацій при їх роботі, тощо. Названі недоліки усунені в конструкціях з розділювачами.Зважаючи на низку недоліків гідроакумулятори з механічним накопиченням енергії не отримали широкого розповсюдження і мають обмежене застосування.

При малій зміні тиску в рідинної порожнини гідроакумулятора газ стискається незначно. У цьому випадку для підтримки тиску у вузькому діапазоні змінюваний обсяг гідроакумулятора може виявитися недостатнім для робочого процесу. . Для того, щоб зміна обсягу в меншій мірі впливало на зміну тиску, газову порожнину гідроакумулятора збільшують за допомогою підключення до неї додаткового ресивера. У цьому випадку обсяг газової порожнини складається з обсягу ресивера і змінного об'єму гідроакумулятора. Економічно доцільно застосовувати гідроакумулятори в системах з епізодичними піками споживаної витрати, які значно перевищують середні витрати рідини в гідросистемі. Встановлена потужність гідроприводу при цьому може бути зменшена в півтора-два рази, а споживання енергії такою системою можна знизити більш, ніж на 50%. Різні за конструкції (поршневі, балонні, мембранні, сильфонні) і призначенням пневмогідроаккумулятори дозволяють отримати рішення для багатьох завдань, таких як:
# Акумулювання гідравлічної енергії;
# Живлення системи в позаштатних і аварійних ситуаціях;
# Урівноваження сил і навантажень;
# Компенсація витоків;
# Компенсація обсягів робочої рідини;
# Демпфування пульсації поршневих насосів;
# Демпфування пульсацій в напірних і всмоктуючих магістралях;
# Демпфування пульсації при роботі паливних насосів високого тиску дизельних двигунів; д
# Гасіння гідроударів;
# Амортизаційна підвіска мобільної техніки та ін.

== Переваги і недоліки ==

Кожному типу гідроакумуляторів властиві свої переваги і недоліки.

{| class="wikitable"
|-
! Тип гідроакумулятора
! Переваги
! Недоліки
|-
| Вантажний гідроакумулятор
|
*постійний тиск гідроакумулятора
*простота конструкції
*великий робочий об'єм
*низька вартість
|
*низька енергоємність
*висока інерційність
*громіздкість конструкції
*низький тиск
|-
| Пружинний
гідроакумулятор
|
*відносна простота конструкції
*невисока вартість
|
*тиск залежить від характеристики і лінійної деформації пружини
*невеликий робочий об'єм
*інерційність
|-
| Гідропневматичний акумулятор
|
*висока енергоємність при малих розмірах
*різні виконання по конструкції і призначенню
|
*тиск акумулятора змінюється в залежності із політропним процесом стиску і розширення газу
|}

== Мембранний акумулятор ==

[[Файл:Мембранный_гидроаккумулятор.jpg|220px|thumb|right|Мембранний гідроакумулятор]]

Мембранний гідроакумулятор служить для накопичення гідравлічної рідини з наступною її віддачею в потрібний момент часу. Також, їх широко застосовують для демпфування (згладжування) пульсацій і ударів рідини в системі. Як у поршневих і балонних гідроакумулятора, цей процес відбувається за рахунок стисливого газу. У вигляді роздільника середовищ застосовується каучукова мембрана, яка закріплена на внутрішній стінці корпусу і деформується в процесі стиснення і розширення азоту. У верхній частині гідроакумулятора встановлений газовий клапан, що перешкоджає виходу азоту з газової порожнини. При відсутності тиску в рідинної порожнини, мембрана повністю притискається до вихідного отвору. Щоб внутрішні краї цього отвору не пошкоджували каучук, в мембрані в цьому місці зроблено металеву щільність (тарілчастий клапан). В якості газу у верхній порожнині найчастіше застосовують азот і в жодному разі - повітря або кисень. Це обумовлено тим, що знаходяться під тиском повітря і кисень - вибухонебезпечні.

Мембранні гідроакумулятори (або пневмогідроаккумулятори) бувають перезаряджаються, розбірні і запаяні (даний вид заряджає азотом сам виробник при виготовленні). Крім того, акумулятори можуть бути виготовлені з різних матеріалів - як корпус, так і самі мембрани. Застосування тих чи інших матеріалів зумовлене різними умовами експлуатації (температура, робоче середовище і т.д.). Завдяки своїм компактним розмірам дані акумулятори широко застосовуються в мобільну техніку. Як і вся подібна продукція, мембранний гідроакумулятор потребує сертифікатах тієї країни, в якій експлуатується.

== Балонний гідроакумулятор ==

[[Файл:Ballonniy_pnevmogidroaccumulator.png|220px|thumb|right|Балонний гідроакумулятор]]

Балонний гідроакумулятор отримав свою назву завдяки формі роздільника, що відокремлює газ (азот) від рідини: на вигляд він нагадує гумовий балон або витягнуту грушу, що знаходиться в такій же за формою металевої ємності. З одного боку акумулятора гумова груша заправляється азотом, а з іншого боку він приєднується до робочої порожнини, з якої надходить рідина (в промисловості використовується мінеральне та синтетичне масло). У цей час балон з газом стискається, поступаючись об'єм рідини. Коли тиск у системі падає - газ в балоні розширюється, витісняючи масло назад у систему, тим самим заповнюючи брак рідини. Далі насос знову заправляє акумулятор маслом під тиском, змушуючи балон стискатися. Завдяки своїм конструктивним особливостям, балонний гідроакумулятор не так інертний, як поршневий. У порівнянні з мембранними гідроакумулятора, відрізняється великими розмірами.
Функції:

* Харчування гідравлічної системи в аварійних ситуаціях;
* Акумулювання енергії;
* Урівноваження сил;
* Компенсація витоків рідини;
* Підвіска транспортного засобу;
* Гасіння гідроударів і пульсацій;
* Підтримання необхідного тиску в системі при вимкненому насосі.

== Поршневий гідроакумулятор ==

[[Файл:Поршень.jpg|320px|thumb|right|Поршневий гідроакумулятор]]

Поршневі акумулятори містять рідинну та газову камери і поршень, як газонепроникний роздільчий елемент. Газова камера заздалегідь заповнена азотом.
Оскільки рідинна камера сполучена з гідросистемою, при підвищенні тиску акумулятор заповнюється робочою рідиною, а газ стискається. При пониженні тиску стиснений газ розширюється і витісняє накопичену робочу рідину у гідросистему. Поршневий акумулятор може працювати у будь-якому положенні, проте вертикальне розташування (газова порожнина зверху) є переважним, оскільки дозволяє виключити можливість осадження наявних у рідині часток забруднень на поршні та їх попадання в ущільнення.
Конструкція поршневого акумулятора показана на рис.7.26. Основні елементи: гільза (7), поршень (2) із системою ущільнень та кришки (3 і 4) з маслопідвідним отвором (5) і зарядним вентилем (6). Гільза виконує дві функції. По-перше, вона сприймає внутрішній тиск і, по-друге, служить як направляюча для поршня, що є роздільником між газовою та рідинною камерами.
Внутрішня поверхня гільзи (дзеркало) оброблена з найвищою точністю і якістю. Спеціальна система ущільнень забезпечує мінімальне тертя у спряженні поршня з гільзою. Таким чином, між газом і рідиною досягається рівень перепаду тиску не більше 1 бара.У поршневих акумуляторах можливий контроль положення поршня. Для цього передбачається шток, що виходить назовні, з кулачком, що діє на кінцевий вимикач. З'являється можливість відстежувати положення поршня у будь-якому місці ходу. Зазвичай за допомогою подібної системи здійснюється управління включенням або виключенням насоса.

== Використання гідроакумуляторів в побуті та промисловості ==

Найбільшого поширення в побуті та промисловості знайшли пневмогідроаккумулятори (гідробак експанзомат ). Вони представляють собою металеву ємність з гумовою мембраною / грушею всередині, що служить для підтримки тиску води в системі водопостачання / опалення. У більшості випадків гідроакумулятори використовуються для систем автономного забезпечення водою заміських будинків, котеджних селищ, невеликих підприємств.

== Вибір гідроакумулятора ==

Вибір гідроакумулятора залежить від обсягу споживання води. Чим більше споживання води, тим більше повинен бути обсяг гідроакумулятора. А тиск в баку має бути приблизно дорівнює або трохи менше тиску води у водопроводі в місці підключення бака. У випадку якщо в будинку немає великого споживання води (немає ванни) і кількість людей не більше 4, можна обмежитися гідроакумулятором об'ємом 25-35л. В інших випадках потрібно встановлювати бак об'ємом не менше 50л. Найважливіший критерій при підборі обсягу бака - кількість включень-виключень насоса. Зазвичай воно регламентується заводом-виробником електродвигуна.
В даній таблиці наведено максимальні допустимі кількості часових включень для електродвигунів. Для свердловинного насоса зазвичай рекомендують не більше 20 включень / год, а краще 10-15 включень / год.
Потужність двигуна насоса, кВт 0,5-1,5 2-4 5-7,5 9,2-12,5 15-22
Максимальна кількість включень / год 50 40 30 20 15

<math> Vt = 16.5 \ Qmax \ Pmax \ Pmin \frac {a\ΔP\Р} </math>

<math>Vt = 16.5 \ {Qmax\over a} \ frac{x \times 3}{2-x} </math>

*Vt - обсяг гідроакумулятора в літрах.
*Q max - середня продуктивність насоса, рівна максимальній витраті води (у літрах / хв).
*а - максимально допустиму кількість запусків насоса на годину (значення, що рекомендується виробником насоса).
*P max - максимальне абсолютний тиск, на яке налаштоване реле тиску, рівне відносного тиску 1атм.
*P min - мінімальне абсолютний тиск, на яке налаштоване реле тиску, рівне відносного тиску 1атм, яке не повинно бути нижче, ніж (висота будівлі в метрах) / 10 1атм
*ΔP - різниця P max і P min
*P prec - абсолютний тиск газу в гидроаккумуляторе, який ніколи не повинен перевищувати P min.
Для оптимальної роботи гідроакумулятора необхідно, щоб P rec <P min. Рекомендується, щоб:
P rec 0.5 бар = P min.

==Сучасні виробники гідроакумуляторів==

{| class="standard"
!Країна
!Виробник
!Опис
|-
!Австралія
|Olaer Fawcett Christie
|мембранні, поршневі, балонні акумулятори
|-
!Великобританія
|Lee Products Ltd.
|
|-
!rowspan=3|Німечина
|Bosch Rexroth
|гідроакумулятори всіх типів
|-
|Hydac
|гідроакумулятори всіх типів
|-
|ORSTA-Hydraulik AG
|
|-
!rowspan=2|Франція
|Eaton Corporation
|гідроакумулятори високого тиску
|-
|Intertechnique
|
|-
!Італія
|Zilmet
VAREM S.r.l.
|мембранні
|-
|}

== Література ==
* Гiдроприводи та гiдропневмоавтоматика: Пiдручник /В.О.Федорець, М.Н.Педченко, В.Б.Струтинський та iн. За ред. В.О.Федорця. — К:Вища школа,— 1995.- 463 с.
* Гидравлика, гидромашины и гидроприводы: Учебник для машиностроительных вузов/ Т.М. Башта, С.С. Руднев, Б.Б. Некрасов и др. — 2-е изд., перераб. — М.: Машиностроение, 1982.

== Посилання ==

:http://ru.wikipedia.org/w/index.php?title=%D0%93%D0%B8%D0%B4%D1%80%D0%BE%D0%B0%D0%BA%D0%BA%D1%83%D0%BC%D1%83%D0%BB%D1%8F%D1%82%D0%BE%D1%80&stable=0#.D0.A1.D0.BE.D0.B2.D1.80.D0.B5.D0.BC.D0.B5.D0.BD.D0.BD.D1.8B.D0.B5_.D0.BF.D1.80.D0.BE.D0.B8.D0.B7.D0.B2.D0.BE.D0.B4.D0.B8.D1.82.D0.B5.D0.BB.D0.B8_.D0.B3.D0.B8.D0.B4.D1.80.D0.BE.D0.B0.D0.BA.D0.BA.D1.83.D0.BC.D1.83.D0.BB.D1.8F.D1.82.D0.BE.D1.80.D0.BE.D0.B2
:http://www.hydac.com.ru/article-hydroaccumulators.html
:http://www.vod-stih.com/gidrobak.shtml

[[Категорія:Елементи і системи гідропневмоавтоматики(дисципліна)]]

Гідроакумулятор

2010-12-21T20:16:21Z

Tanita1306: /* Вибір гідроакумулятора */

== Гідроакумулятор ==
'''Гідравлічним акумулятором''' називається пристосування для накопичення (акумулювання) в працюючій гідросистемі енергії стиснутої рідини з наступним поверненням її (при певних режимах роботи) в гідросистему. Оскільки рідина знаходиться під тиском, з акумуляторами поводяться як з напірними резервуарами, і вони повинні бути розраховані на використання в умовах максимального робочого надлишкового тиску, з урахуванням типових умов приймання країни, де вони експлуатуватимуться.

== Типи гідроакумуляторів ==

[[Файл:Типи гідроакумуляторів.jpg|380px|thumb|right|Типи гідроакумуляторів]]

:* За способом накопичення енергії гідроакумулятори поділяються на два типи:
# гідроакумулятори з механічним накопичувачем;
# гідроакумулятори з пневматичним накопичувачем.
:* Гідроакумулятори з механічним накопичувачем розділяють на:
# вантажний гідроакумулятор;
# пружинний гудроакумулятор.
:* Гідроакумулятори з пневматичним накопичувачем поділяються на:
# балонний;
# поршневий;
# мембранний.

== Вантажний акумулятор ==

Вантажний акумулятор являє собою вертикально встановлений плунжерний циліндр, плунжер якого зв'язаний з масивним вантажем, що створює направлену вниз масову силу G. При зарядці акумулятора плунжер з вантажем силою тиску робочої рідини підіймається на деякий рівень і виконана рідиною робота по підйому перетворюється в потенційну енергію піднятої маси. Якщо в гідросистемі з таким акумулятором виникає потреба в короткочасному і значному збільшенні витрати робочої рідини, акумулятор розряджається: під дією масової сили вантажу і з циліндра витісняється в гідросистему об'єм робочої рідини при стабільному тискові.

== Пружинний акумулятор ==

В пружинному гідроакумуляторі робоча рідина підведена в поршневу камеру циліндра, поршень якого навантажений зусиллям попередньо стиснутої пружини. Під дією тиску рідини поршень додатково деформує пружину. Кожному його положенню відновідає певний рівень тиску робочої рідини. Зарядка і розрядка такого акумулятора можлива тільки при змінах тиску і гідросистемі. При збільшенні тиску зростає об'єм поршневої камери і вона наповнюється додатковою кількістю рідини, яка буде повернена назад в гідросистему при зниженні тиску до попереднього рівня.

== Гідропневматичний акумулятор (газовий) ==
Пневмогідравлічні акумулятори по принципу дії аналогічні пружинним, тільки роль пружини у них виконує газ. Рідина і газове середовище можуть бути розділені поршнем чи діафрагмою або мати безпосередній контакт. В останньому випадку конструкція акумулятора найбільш проста і технологічна, але при його роботі має місце швидке зниження акумулюючої здатності через втрати газу, який виноситься рідиною, розчиняючись в ній. Це також може викликати появу в гідросистемі газових пробок, які призводять до нарівномірності руху гідродвигунів, вібрацій при їх роботі, тощо. Названі недоліки усунені в конструкціях з розділювачами.Зважаючи на низку недоліків гідроакумулятори з механічним накопиченням енергії не отримали широкого розповсюдження і мають обмежене застосування.

При малій зміні тиску в рідинної порожнини гідроакумулятора газ стискається незначно. У цьому випадку для підтримки тиску у вузькому діапазоні змінюваний обсяг гідроакумулятора може виявитися недостатнім для робочого процесу. . Для того, щоб зміна обсягу в меншій мірі впливало на зміну тиску, газову порожнину гідроакумулятора збільшують за допомогою підключення до неї додаткового ресивера. У цьому випадку обсяг газової порожнини складається з обсягу ресивера і змінного об'єму гідроакумулятора. Економічно доцільно застосовувати гідроакумулятори в системах з епізодичними піками споживаної витрати, які значно перевищують середні витрати рідини в гідросистемі. Встановлена потужність гідроприводу при цьому може бути зменшена в півтора-два рази, а споживання енергії такою системою можна знизити більш, ніж на 50%. Різні за конструкції (поршневі, балонні, мембранні, сильфонні) і призначенням пневмогідроаккумулятори дозволяють отримати рішення для багатьох завдань, таких як:
# Акумулювання гідравлічної енергії;
# Живлення системи в позаштатних і аварійних ситуаціях;
# Урівноваження сил і навантажень;
# Компенсація витоків;
# Компенсація обсягів робочої рідини;
# Демпфування пульсації поршневих насосів;
# Демпфування пульсацій в напірних і всмоктуючих магістралях;
# Демпфування пульсації при роботі паливних насосів високого тиску дизельних двигунів; д
# Гасіння гідроударів;
# Амортизаційна підвіска мобільної техніки та ін.

== Переваги і недоліки ==

Кожному типу гідроакумуляторів властиві свої переваги і недоліки.

{| class="wikitable"
|-
! Тип гідроакумулятора
! Переваги
! Недоліки
|-
| Вантажний гідроакумулятор
|
*постійний тиск гідроакумулятора
*простота конструкції
*великий робочий об'єм
*низька вартість
|
*низька енергоємність
*висока інерційність
*громіздкість конструкції
*низький тиск
|-
| Пружинний
гідроакумулятор
|
*відносна простота конструкції
*невисока вартість
|
*тиск залежить від характеристики і лінійної деформації пружини
*невеликий робочий об'єм
*інерційність
|-
| Гідропневматичний акумулятор
|
*висока енергоємність при малих розмірах
*різні виконання по конструкції і призначенню
|
*тиск акумулятора змінюється в залежності із політропним процесом стиску і розширення газу
|}

== Мембранний акумулятор ==

[[Файл:Мембранный_гидроаккумулятор.jpg|220px|thumb|right|Мембранний гідроакумулятор]]

Мембранний гідроакумулятор служить для накопичення гідравлічної рідини з наступною її віддачею в потрібний момент часу. Також, їх широко застосовують для демпфування (згладжування) пульсацій і ударів рідини в системі. Як у поршневих і балонних гідроакумулятора, цей процес відбувається за рахунок стисливого газу. У вигляді роздільника середовищ застосовується каучукова мембрана, яка закріплена на внутрішній стінці корпусу і деформується в процесі стиснення і розширення азоту. У верхній частині гідроакумулятора встановлений газовий клапан, що перешкоджає виходу азоту з газової порожнини. При відсутності тиску в рідинної порожнини, мембрана повністю притискається до вихідного отвору. Щоб внутрішні краї цього отвору не пошкоджували каучук, в мембрані в цьому місці зроблено металеву щільність (тарілчастий клапан). В якості газу у верхній порожнині найчастіше застосовують азот і в жодному разі - повітря або кисень. Це обумовлено тим, що знаходяться під тиском повітря і кисень - вибухонебезпечні.

Мембранні гідроакумулятори (або пневмогідроаккумулятори) бувають перезаряджаються, розбірні і запаяні (даний вид заряджає азотом сам виробник при виготовленні). Крім того, акумулятори можуть бути виготовлені з різних матеріалів - як корпус, так і самі мембрани. Застосування тих чи інших матеріалів зумовлене різними умовами експлуатації (температура, робоче середовище і т.д.). Завдяки своїм компактним розмірам дані акумулятори широко застосовуються в мобільну техніку. Як і вся подібна продукція, мембранний гідроакумулятор потребує сертифікатах тієї країни, в якій експлуатується.

== Балонний гідроакумулятор ==

[[Файл:Ballonniy_pnevmogidroaccumulator.png|220px|thumb|right|Балонний гідроакумулятор]]

Балонний гідроакумулятор отримав свою назву завдяки формі роздільника, що відокремлює газ (азот) від рідини: на вигляд він нагадує гумовий балон або витягнуту грушу, що знаходиться в такій же за формою металевої ємності. З одного боку акумулятора гумова груша заправляється азотом, а з іншого боку він приєднується до робочої порожнини, з якої надходить рідина (в промисловості використовується мінеральне та синтетичне масло). У цей час балон з газом стискається, поступаючись об'єм рідини. Коли тиск у системі падає - газ в балоні розширюється, витісняючи масло назад у систему, тим самим заповнюючи брак рідини. Далі насос знову заправляє акумулятор маслом під тиском, змушуючи балон стискатися. Завдяки своїм конструктивним особливостям, балонний гідроакумулятор не так інертний, як поршневий. У порівнянні з мембранними гідроакумулятора, відрізняється великими розмірами.
Функції:

* Харчування гідравлічної системи в аварійних ситуаціях;
* Акумулювання енергії;
* Урівноваження сил;
* Компенсація витоків рідини;
* Підвіска транспортного засобу;
* Гасіння гідроударів і пульсацій;
* Підтримання необхідного тиску в системі при вимкненому насосі.

== Поршневий гідроакумулятор ==

[[Файл:Поршень.jpg|320px|thumb|right|Поршневий гідроакумулятор]]

Поршневі акумулятори містять рідинну та газову камери і поршень, як газонепроникний роздільчий елемент. Газова камера заздалегідь заповнена азотом.
Оскільки рідинна камера сполучена з гідросистемою, при підвищенні тиску акумулятор заповнюється робочою рідиною, а газ стискається. При пониженні тиску стиснений газ розширюється і витісняє накопичену робочу рідину у гідросистему. Поршневий акумулятор може працювати у будь-якому положенні, проте вертикальне розташування (газова порожнина зверху) є переважним, оскільки дозволяє виключити можливість осадження наявних у рідині часток забруднень на поршні та їх попадання в ущільнення.
Конструкція поршневого акумулятора показана на рис.7.26. Основні елементи: гільза (7), поршень (2) із системою ущільнень та кришки (3 і 4) з маслопідвідним отвором (5) і зарядним вентилем (6). Гільза виконує дві функції. По-перше, вона сприймає внутрішній тиск і, по-друге, служить як направляюча для поршня, що є роздільником між газовою та рідинною камерами.
Внутрішня поверхня гільзи (дзеркало) оброблена з найвищою точністю і якістю. Спеціальна система ущільнень забезпечує мінімальне тертя у спряженні поршня з гільзою. Таким чином, між газом і рідиною досягається рівень перепаду тиску не більше 1 бара.У поршневих акумуляторах можливий контроль положення поршня. Для цього передбачається шток, що виходить назовні, з кулачком, що діє на кінцевий вимикач. З'являється можливість відстежувати положення поршня у будь-якому місці ходу. Зазвичай за допомогою подібної системи здійснюється управління включенням або виключенням насоса.

== Використання гідроакумуляторів в побуті та промисловості ==

Найбільшого поширення в побуті та промисловості знайшли пневмогідроаккумулятори (гідробак експанзомат ). Вони представляють собою металеву ємність з гумовою мембраною / грушею всередині, що служить для підтримки тиску води в системі водопостачання / опалення. У більшості випадків гідроакумулятори використовуються для систем автономного забезпечення водою заміських будинків, котеджних селищ, невеликих підприємств.

== Вибір гідроакумулятора ==

Вибір гідроакумулятора залежить від обсягу споживання води. Чим більше споживання води, тим більше повинен бути обсяг гідроакумулятора. А тиск в баку має бути приблизно дорівнює або трохи менше тиску води у водопроводі в місці підключення бака. У випадку якщо в будинку немає великого споживання води (немає ванни) і кількість людей не більше 4, можна обмежитися гідроакумулятором об'ємом 25-35л. В інших випадках потрібно встановлювати бак об'ємом не менше 50л. Найважливіший критерій при підборі обсягу бака - кількість включень-виключень насоса. Зазвичай воно регламентується заводом-виробником електродвигуна.
В даній таблиці наведено максимальні допустимі кількості часових включень для електродвигунів. Для свердловинного насоса зазвичай рекомендують не більше 20 включень / год, а краще 10-15 включень / год.
Потужність двигуна насоса, кВт 0,5-1,5 2-4 5-7,5 9,2-12,5 15-22
Максимальна кількість включень / год 50 40 30 20 15

<math> Vt = 16.5 \ Qmax \ Pmax \ Pmin \frac {a\ΔP\Р} </math>

<math>Vt = 16.5 \ {Qmax\over a}\frac{x \times 3}{2-x} </math>

*Vt - обсяг гідроакумулятора в літрах.
*Q max - середня продуктивність насоса, рівна максимальній витраті води (у літрах / хв).
*а - максимально допустиму кількість запусків насоса на годину (значення, що рекомендується виробником насоса).
*P max - максимальне абсолютний тиск, на яке налаштоване реле тиску, рівне відносного тиску 1атм.
*P min - мінімальне абсолютний тиск, на яке налаштоване реле тиску, рівне відносного тиску 1атм, яке не повинно бути нижче, ніж (висота будівлі в метрах) / 10 1атм
*ΔP - різниця P max і P min
*P prec - абсолютний тиск газу в гидроаккумуляторе, який ніколи не повинен перевищувати P min.
Для оптимальної роботи гідроакумулятора необхідно, щоб P rec <P min. Рекомендується, щоб:
P rec 0.5 бар = P min.

==Сучасні виробники гідроакумуляторів==

{| class="standard"
!Країна
!Виробник
!Опис
|-
!Австралія
|Olaer Fawcett Christie
|мембранні, поршневі, балонні акумулятори
|-
!Великобританія
|Lee Products Ltd.
|
|-
!rowspan=3|Німечина
|Bosch Rexroth
|гідроакумулятори всіх типів
|-
|Hydac
|гідроакумулятори всіх типів
|-
|ORSTA-Hydraulik AG
|
|-
!rowspan=2|Франція
|Eaton Corporation
|гідроакумулятори високого тиску
|-
|Intertechnique
|
|-
!Італія
|Zilmet
VAREM S.r.l.
|мембранні
|-
|}

== Література ==
* Гiдроприводи та гiдропневмоавтоматика: Пiдручник /В.О.Федорець, М.Н.Педченко, В.Б.Струтинський та iн. За ред. В.О.Федорця. — К:Вища школа,— 1995.- 463 с.
* Гидравлика, гидромашины и гидроприводы: Учебник для машиностроительных вузов/ Т.М. Башта, С.С. Руднев, Б.Б. Некрасов и др. — 2-е изд., перераб. — М.: Машиностроение, 1982.

== Посилання ==

:http://ru.wikipedia.org/w/index.php?title=%D0%93%D0%B8%D0%B4%D1%80%D0%BE%D0%B0%D0%BA%D0%BA%D1%83%D0%BC%D1%83%D0%BB%D1%8F%D1%82%D0%BE%D1%80&stable=0#.D0.A1.D0.BE.D0.B2.D1.80.D0.B5.D0.BC.D0.B5.D0.BD.D0.BD.D1.8B.D0.B5_.D0.BF.D1.80.D0.BE.D0.B8.D0.B7.D0.B2.D0.BE.D0.B4.D0.B8.D1.82.D0.B5.D0.BB.D0.B8_.D0.B3.D0.B8.D0.B4.D1.80.D0.BE.D0.B0.D0.BA.D0.BA.D1.83.D0.BC.D1.83.D0.BB.D1.8F.D1.82.D0.BE.D1.80.D0.BE.D0.B2
:http://www.hydac.com.ru/article-hydroaccumulators.html
:http://www.vod-stih.com/gidrobak.shtml

[[Категорія:Елементи і системи гідропневмоавтоматики(дисципліна)]]

Гідроакумулятор

2010-12-21T20:16:10Z

Tanita1306: /* Вибір гідроакумулятора */

== Гідроакумулятор ==
'''Гідравлічним акумулятором''' називається пристосування для накопичення (акумулювання) в працюючій гідросистемі енергії стиснутої рідини з наступним поверненням її (при певних режимах роботи) в гідросистему. Оскільки рідина знаходиться під тиском, з акумуляторами поводяться як з напірними резервуарами, і вони повинні бути розраховані на використання в умовах максимального робочого надлишкового тиску, з урахуванням типових умов приймання країни, де вони експлуатуватимуться.

== Типи гідроакумуляторів ==

[[Файл:Типи гідроакумуляторів.jpg|380px|thumb|right|Типи гідроакумуляторів]]

:* За способом накопичення енергії гідроакумулятори поділяються на два типи:
# гідроакумулятори з механічним накопичувачем;
# гідроакумулятори з пневматичним накопичувачем.
:* Гідроакумулятори з механічним накопичувачем розділяють на:
# вантажний гідроакумулятор;
# пружинний гудроакумулятор.
:* Гідроакумулятори з пневматичним накопичувачем поділяються на:
# балонний;
# поршневий;
# мембранний.

== Вантажний акумулятор ==

Вантажний акумулятор являє собою вертикально встановлений плунжерний циліндр, плунжер якого зв'язаний з масивним вантажем, що створює направлену вниз масову силу G. При зарядці акумулятора плунжер з вантажем силою тиску робочої рідини підіймається на деякий рівень і виконана рідиною робота по підйому перетворюється в потенційну енергію піднятої маси. Якщо в гідросистемі з таким акумулятором виникає потреба в короткочасному і значному збільшенні витрати робочої рідини, акумулятор розряджається: під дією масової сили вантажу і з циліндра витісняється в гідросистему об'єм робочої рідини при стабільному тискові.

== Пружинний акумулятор ==

В пружинному гідроакумуляторі робоча рідина підведена в поршневу камеру циліндра, поршень якого навантажений зусиллям попередньо стиснутої пружини. Під дією тиску рідини поршень додатково деформує пружину. Кожному його положенню відновідає певний рівень тиску робочої рідини. Зарядка і розрядка такого акумулятора можлива тільки при змінах тиску і гідросистемі. При збільшенні тиску зростає об'єм поршневої камери і вона наповнюється додатковою кількістю рідини, яка буде повернена назад в гідросистему при зниженні тиску до попереднього рівня.

== Гідропневматичний акумулятор (газовий) ==
Пневмогідравлічні акумулятори по принципу дії аналогічні пружинним, тільки роль пружини у них виконує газ. Рідина і газове середовище можуть бути розділені поршнем чи діафрагмою або мати безпосередній контакт. В останньому випадку конструкція акумулятора найбільш проста і технологічна, але при його роботі має місце швидке зниження акумулюючої здатності через втрати газу, який виноситься рідиною, розчиняючись в ній. Це також може викликати появу в гідросистемі газових пробок, які призводять до нарівномірності руху гідродвигунів, вібрацій при їх роботі, тощо. Названі недоліки усунені в конструкціях з розділювачами.Зважаючи на низку недоліків гідроакумулятори з механічним накопиченням енергії не отримали широкого розповсюдження і мають обмежене застосування.

При малій зміні тиску в рідинної порожнини гідроакумулятора газ стискається незначно. У цьому випадку для підтримки тиску у вузькому діапазоні змінюваний обсяг гідроакумулятора може виявитися недостатнім для робочого процесу. . Для того, щоб зміна обсягу в меншій мірі впливало на зміну тиску, газову порожнину гідроакумулятора збільшують за допомогою підключення до неї додаткового ресивера. У цьому випадку обсяг газової порожнини складається з обсягу ресивера і змінного об'єму гідроакумулятора. Економічно доцільно застосовувати гідроакумулятори в системах з епізодичними піками споживаної витрати, які значно перевищують середні витрати рідини в гідросистемі. Встановлена потужність гідроприводу при цьому може бути зменшена в півтора-два рази, а споживання енергії такою системою можна знизити більш, ніж на 50%. Різні за конструкції (поршневі, балонні, мембранні, сильфонні) і призначенням пневмогідроаккумулятори дозволяють отримати рішення для багатьох завдань, таких як:
# Акумулювання гідравлічної енергії;
# Живлення системи в позаштатних і аварійних ситуаціях;
# Урівноваження сил і навантажень;
# Компенсація витоків;
# Компенсація обсягів робочої рідини;
# Демпфування пульсації поршневих насосів;
# Демпфування пульсацій в напірних і всмоктуючих магістралях;
# Демпфування пульсації при роботі паливних насосів високого тиску дизельних двигунів; д
# Гасіння гідроударів;
# Амортизаційна підвіска мобільної техніки та ін.

== Переваги і недоліки ==

Кожному типу гідроакумуляторів властиві свої переваги і недоліки.

{| class="wikitable"
|-
! Тип гідроакумулятора
! Переваги
! Недоліки
|-
| Вантажний гідроакумулятор
|
*постійний тиск гідроакумулятора
*простота конструкції
*великий робочий об'єм
*низька вартість
|
*низька енергоємність
*висока інерційність
*громіздкість конструкції
*низький тиск
|-
| Пружинний
гідроакумулятор
|
*відносна простота конструкції
*невисока вартість
|
*тиск залежить від характеристики і лінійної деформації пружини
*невеликий робочий об'єм
*інерційність
|-
| Гідропневматичний акумулятор
|
*висока енергоємність при малих розмірах
*різні виконання по конструкції і призначенню
|
*тиск акумулятора змінюється в залежності із політропним процесом стиску і розширення газу
|}

== Мембранний акумулятор ==

[[Файл:Мембранный_гидроаккумулятор.jpg|220px|thumb|right|Мембранний гідроакумулятор]]

Мембранний гідроакумулятор служить для накопичення гідравлічної рідини з наступною її віддачею в потрібний момент часу. Також, їх широко застосовують для демпфування (згладжування) пульсацій і ударів рідини в системі. Як у поршневих і балонних гідроакумулятора, цей процес відбувається за рахунок стисливого газу. У вигляді роздільника середовищ застосовується каучукова мембрана, яка закріплена на внутрішній стінці корпусу і деформується в процесі стиснення і розширення азоту. У верхній частині гідроакумулятора встановлений газовий клапан, що перешкоджає виходу азоту з газової порожнини. При відсутності тиску в рідинної порожнини, мембрана повністю притискається до вихідного отвору. Щоб внутрішні краї цього отвору не пошкоджували каучук, в мембрані в цьому місці зроблено металеву щільність (тарілчастий клапан). В якості газу у верхній порожнині найчастіше застосовують азот і в жодному разі - повітря або кисень. Це обумовлено тим, що знаходяться під тиском повітря і кисень - вибухонебезпечні.

Мембранні гідроакумулятори (або пневмогідроаккумулятори) бувають перезаряджаються, розбірні і запаяні (даний вид заряджає азотом сам виробник при виготовленні). Крім того, акумулятори можуть бути виготовлені з різних матеріалів - як корпус, так і самі мембрани. Застосування тих чи інших матеріалів зумовлене різними умовами експлуатації (температура, робоче середовище і т.д.). Завдяки своїм компактним розмірам дані акумулятори широко застосовуються в мобільну техніку. Як і вся подібна продукція, мембранний гідроакумулятор потребує сертифікатах тієї країни, в якій експлуатується.

== Балонний гідроакумулятор ==

[[Файл:Ballonniy_pnevmogidroaccumulator.png|220px|thumb|right|Балонний гідроакумулятор]]

Балонний гідроакумулятор отримав свою назву завдяки формі роздільника, що відокремлює газ (азот) від рідини: на вигляд він нагадує гумовий балон або витягнуту грушу, що знаходиться в такій же за формою металевої ємності. З одного боку акумулятора гумова груша заправляється азотом, а з іншого боку він приєднується до робочої порожнини, з якої надходить рідина (в промисловості використовується мінеральне та синтетичне масло). У цей час балон з газом стискається, поступаючись об'єм рідини. Коли тиск у системі падає - газ в балоні розширюється, витісняючи масло назад у систему, тим самим заповнюючи брак рідини. Далі насос знову заправляє акумулятор маслом під тиском, змушуючи балон стискатися. Завдяки своїм конструктивним особливостям, балонний гідроакумулятор не так інертний, як поршневий. У порівнянні з мембранними гідроакумулятора, відрізняється великими розмірами.
Функції:

* Харчування гідравлічної системи в аварійних ситуаціях;
* Акумулювання енергії;
* Урівноваження сил;
* Компенсація витоків рідини;
* Підвіска транспортного засобу;
* Гасіння гідроударів і пульсацій;
* Підтримання необхідного тиску в системі при вимкненому насосі.

== Поршневий гідроакумулятор ==

[[Файл:Поршень.jpg|320px|thumb|right|Поршневий гідроакумулятор]]

Поршневі акумулятори містять рідинну та газову камери і поршень, як газонепроникний роздільчий елемент. Газова камера заздалегідь заповнена азотом.
Оскільки рідинна камера сполучена з гідросистемою, при підвищенні тиску акумулятор заповнюється робочою рідиною, а газ стискається. При пониженні тиску стиснений газ розширюється і витісняє накопичену робочу рідину у гідросистему. Поршневий акумулятор може працювати у будь-якому положенні, проте вертикальне розташування (газова порожнина зверху) є переважним, оскільки дозволяє виключити можливість осадження наявних у рідині часток забруднень на поршні та їх попадання в ущільнення.
Конструкція поршневого акумулятора показана на рис.7.26. Основні елементи: гільза (7), поршень (2) із системою ущільнень та кришки (3 і 4) з маслопідвідним отвором (5) і зарядним вентилем (6). Гільза виконує дві функції. По-перше, вона сприймає внутрішній тиск і, по-друге, служить як направляюча для поршня, що є роздільником між газовою та рідинною камерами.
Внутрішня поверхня гільзи (дзеркало) оброблена з найвищою точністю і якістю. Спеціальна система ущільнень забезпечує мінімальне тертя у спряженні поршня з гільзою. Таким чином, між газом і рідиною досягається рівень перепаду тиску не більше 1 бара.У поршневих акумуляторах можливий контроль положення поршня. Для цього передбачається шток, що виходить назовні, з кулачком, що діє на кінцевий вимикач. З'являється можливість відстежувати положення поршня у будь-якому місці ходу. Зазвичай за допомогою подібної системи здійснюється управління включенням або виключенням насоса.

== Використання гідроакумуляторів в побуті та промисловості ==

Найбільшого поширення в побуті та промисловості знайшли пневмогідроаккумулятори (гідробак експанзомат ). Вони представляють собою металеву ємність з гумовою мембраною / грушею всередині, що служить для підтримки тиску води в системі водопостачання / опалення. У більшості випадків гідроакумулятори використовуються для систем автономного забезпечення водою заміських будинків, котеджних селищ, невеликих підприємств.

== Вибір гідроакумулятора ==

Вибір гідроакумулятора залежить від обсягу споживання води. Чим більше споживання води, тим більше повинен бути обсяг гідроакумулятора. А тиск в баку має бути приблизно дорівнює або трохи менше тиску води у водопроводі в місці підключення бака. У випадку якщо в будинку немає великого споживання води (немає ванни) і кількість людей не більше 4, можна обмежитися гідроакумулятором об'ємом 25-35л. В інших випадках потрібно встановлювати бак об'ємом не менше 50л. Найважливіший критерій при підборі обсягу бака - кількість включень-виключень насоса. Зазвичай воно регламентується заводом-виробником електродвигуна.
В даній таблиці наведено максимальні допустимі кількості часових включень для електродвигунів. Для свердловинного насоса зазвичай рекомендують не більше 20 включень / год, а краще 10-15 включень / год.
Потужність двигуна насоса, кВт 0,5-1,5 2-4 5-7,5 9,2-12,5 15-22
Максимальна кількість включень / год 50 40 30 20 15

<math> Vt = 16.5 \ Qmax \ Pmax \ Pmin \frac {a\ΔP\Р} </math>

<math>Vt = 16.5 \ {Qmax\over a}\\frac{x \times 3}{2-x} </math>

*Vt - обсяг гідроакумулятора в літрах.
*Q max - середня продуктивність насоса, рівна максимальній витраті води (у літрах / хв).
*а - максимально допустиму кількість запусків насоса на годину (значення, що рекомендується виробником насоса).
*P max - максимальне абсолютний тиск, на яке налаштоване реле тиску, рівне відносного тиску 1атм.
*P min - мінімальне абсолютний тиск, на яке налаштоване реле тиску, рівне відносного тиску 1атм, яке не повинно бути нижче, ніж (висота будівлі в метрах) / 10 1атм
*ΔP - різниця P max і P min
*P prec - абсолютний тиск газу в гидроаккумуляторе, який ніколи не повинен перевищувати P min.
Для оптимальної роботи гідроакумулятора необхідно, щоб P rec <P min. Рекомендується, щоб:
P rec 0.5 бар = P min.

==Сучасні виробники гідроакумуляторів==

{| class="standard"
!Країна
!Виробник
!Опис
|-
!Австралія
|Olaer Fawcett Christie
|мембранні, поршневі, балонні акумулятори
|-
!Великобританія
|Lee Products Ltd.
|
|-
!rowspan=3|Німечина
|Bosch Rexroth
|гідроакумулятори всіх типів
|-
|Hydac
|гідроакумулятори всіх типів
|-
|ORSTA-Hydraulik AG
|
|-
!rowspan=2|Франція
|Eaton Corporation
|гідроакумулятори високого тиску
|-
|Intertechnique
|
|-
!Італія
|Zilmet
VAREM S.r.l.
|мембранні
|-
|}

== Література ==
* Гiдроприводи та гiдропневмоавтоматика: Пiдручник /В.О.Федорець, М.Н.Педченко, В.Б.Струтинський та iн. За ред. В.О.Федорця. — К:Вища школа,— 1995.- 463 с.
* Гидравлика, гидромашины и гидроприводы: Учебник для машиностроительных вузов/ Т.М. Башта, С.С. Руднев, Б.Б. Некрасов и др. — 2-е изд., перераб. — М.: Машиностроение, 1982.

== Посилання ==

:http://ru.wikipedia.org/w/index.php?title=%D0%93%D0%B8%D0%B4%D1%80%D0%BE%D0%B0%D0%BA%D0%BA%D1%83%D0%BC%D1%83%D0%BB%D1%8F%D1%82%D0%BE%D1%80&stable=0#.D0.A1.D0.BE.D0.B2.D1.80.D0.B5.D0.BC.D0.B5.D0.BD.D0.BD.D1.8B.D0.B5_.D0.BF.D1.80.D0.BE.D0.B8.D0.B7.D0.B2.D0.BE.D0.B4.D0.B8.D1.82.D0.B5.D0.BB.D0.B8_.D0.B3.D0.B8.D0.B4.D1.80.D0.BE.D0.B0.D0.BA.D0.BA.D1.83.D0.BC.D1.83.D0.BB.D1.8F.D1.82.D0.BE.D1.80.D0.BE.D0.B2
:http://www.hydac.com.ru/article-hydroaccumulators.html
:http://www.vod-stih.com/gidrobak.shtml

[[Категорія:Елементи і системи гідропневмоавтоматики(дисципліна)]]

Гідроакумулятор

2010-12-21T20:15:49Z

Tanita1306: /* Вибір гідроакумулятора */

== Гідроакумулятор ==
'''Гідравлічним акумулятором''' називається пристосування для накопичення (акумулювання) в працюючій гідросистемі енергії стиснутої рідини з наступним поверненням її (при певних режимах роботи) в гідросистему. Оскільки рідина знаходиться під тиском, з акумуляторами поводяться як з напірними резервуарами, і вони повинні бути розраховані на використання в умовах максимального робочого надлишкового тиску, з урахуванням типових умов приймання країни, де вони експлуатуватимуться.

== Типи гідроакумуляторів ==

[[Файл:Типи гідроакумуляторів.jpg|380px|thumb|right|Типи гідроакумуляторів]]

:* За способом накопичення енергії гідроакумулятори поділяються на два типи:
# гідроакумулятори з механічним накопичувачем;
# гідроакумулятори з пневматичним накопичувачем.
:* Гідроакумулятори з механічним накопичувачем розділяють на:
# вантажний гідроакумулятор;
# пружинний гудроакумулятор.
:* Гідроакумулятори з пневматичним накопичувачем поділяються на:
# балонний;
# поршневий;
# мембранний.

== Вантажний акумулятор ==

Вантажний акумулятор являє собою вертикально встановлений плунжерний циліндр, плунжер якого зв'язаний з масивним вантажем, що створює направлену вниз масову силу G. При зарядці акумулятора плунжер з вантажем силою тиску робочої рідини підіймається на деякий рівень і виконана рідиною робота по підйому перетворюється в потенційну енергію піднятої маси. Якщо в гідросистемі з таким акумулятором виникає потреба в короткочасному і значному збільшенні витрати робочої рідини, акумулятор розряджається: під дією масової сили вантажу і з циліндра витісняється в гідросистему об'єм робочої рідини при стабільному тискові.

== Пружинний акумулятор ==

В пружинному гідроакумуляторі робоча рідина підведена в поршневу камеру циліндра, поршень якого навантажений зусиллям попередньо стиснутої пружини. Під дією тиску рідини поршень додатково деформує пружину. Кожному його положенню відновідає певний рівень тиску робочої рідини. Зарядка і розрядка такого акумулятора можлива тільки при змінах тиску і гідросистемі. При збільшенні тиску зростає об'єм поршневої камери і вона наповнюється додатковою кількістю рідини, яка буде повернена назад в гідросистему при зниженні тиску до попереднього рівня.

== Гідропневматичний акумулятор (газовий) ==
Пневмогідравлічні акумулятори по принципу дії аналогічні пружинним, тільки роль пружини у них виконує газ. Рідина і газове середовище можуть бути розділені поршнем чи діафрагмою або мати безпосередній контакт. В останньому випадку конструкція акумулятора найбільш проста і технологічна, але при його роботі має місце швидке зниження акумулюючої здатності через втрати газу, який виноситься рідиною, розчиняючись в ній. Це також може викликати появу в гідросистемі газових пробок, які призводять до нарівномірності руху гідродвигунів, вібрацій при їх роботі, тощо. Названі недоліки усунені в конструкціях з розділювачами.Зважаючи на низку недоліків гідроакумулятори з механічним накопиченням енергії не отримали широкого розповсюдження і мають обмежене застосування.

При малій зміні тиску в рідинної порожнини гідроакумулятора газ стискається незначно. У цьому випадку для підтримки тиску у вузькому діапазоні змінюваний обсяг гідроакумулятора може виявитися недостатнім для робочого процесу. . Для того, щоб зміна обсягу в меншій мірі впливало на зміну тиску, газову порожнину гідроакумулятора збільшують за допомогою підключення до неї додаткового ресивера. У цьому випадку обсяг газової порожнини складається з обсягу ресивера і змінного об'єму гідроакумулятора. Економічно доцільно застосовувати гідроакумулятори в системах з епізодичними піками споживаної витрати, які значно перевищують середні витрати рідини в гідросистемі. Встановлена потужність гідроприводу при цьому може бути зменшена в півтора-два рази, а споживання енергії такою системою можна знизити більш, ніж на 50%. Різні за конструкції (поршневі, балонні, мембранні, сильфонні) і призначенням пневмогідроаккумулятори дозволяють отримати рішення для багатьох завдань, таких як:
# Акумулювання гідравлічної енергії;
# Живлення системи в позаштатних і аварійних ситуаціях;
# Урівноваження сил і навантажень;
# Компенсація витоків;
# Компенсація обсягів робочої рідини;
# Демпфування пульсації поршневих насосів;
# Демпфування пульсацій в напірних і всмоктуючих магістралях;
# Демпфування пульсації при роботі паливних насосів високого тиску дизельних двигунів; д
# Гасіння гідроударів;
# Амортизаційна підвіска мобільної техніки та ін.

== Переваги і недоліки ==

Кожному типу гідроакумуляторів властиві свої переваги і недоліки.

{| class="wikitable"
|-
! Тип гідроакумулятора
! Переваги
! Недоліки
|-
| Вантажний гідроакумулятор
|
*постійний тиск гідроакумулятора
*простота конструкції
*великий робочий об'єм
*низька вартість
|
*низька енергоємність
*висока інерційність
*громіздкість конструкції
*низький тиск
|-
| Пружинний
гідроакумулятор
|
*відносна простота конструкції
*невисока вартість
|
*тиск залежить від характеристики і лінійної деформації пружини
*невеликий робочий об'єм
*інерційність
|-
| Гідропневматичний акумулятор
|
*висока енергоємність при малих розмірах
*різні виконання по конструкції і призначенню
|
*тиск акумулятора змінюється в залежності із політропним процесом стиску і розширення газу
|}

== Мембранний акумулятор ==

[[Файл:Мембранный_гидроаккумулятор.jpg|220px|thumb|right|Мембранний гідроакумулятор]]

Мембранний гідроакумулятор служить для накопичення гідравлічної рідини з наступною її віддачею в потрібний момент часу. Також, їх широко застосовують для демпфування (згладжування) пульсацій і ударів рідини в системі. Як у поршневих і балонних гідроакумулятора, цей процес відбувається за рахунок стисливого газу. У вигляді роздільника середовищ застосовується каучукова мембрана, яка закріплена на внутрішній стінці корпусу і деформується в процесі стиснення і розширення азоту. У верхній частині гідроакумулятора встановлений газовий клапан, що перешкоджає виходу азоту з газової порожнини. При відсутності тиску в рідинної порожнини, мембрана повністю притискається до вихідного отвору. Щоб внутрішні краї цього отвору не пошкоджували каучук, в мембрані в цьому місці зроблено металеву щільність (тарілчастий клапан). В якості газу у верхній порожнині найчастіше застосовують азот і в жодному разі - повітря або кисень. Це обумовлено тим, що знаходяться під тиском повітря і кисень - вибухонебезпечні.

Мембранні гідроакумулятори (або пневмогідроаккумулятори) бувають перезаряджаються, розбірні і запаяні (даний вид заряджає азотом сам виробник при виготовленні). Крім того, акумулятори можуть бути виготовлені з різних матеріалів - як корпус, так і самі мембрани. Застосування тих чи інших матеріалів зумовлене різними умовами експлуатації (температура, робоче середовище і т.д.). Завдяки своїм компактним розмірам дані акумулятори широко застосовуються в мобільну техніку. Як і вся подібна продукція, мембранний гідроакумулятор потребує сертифікатах тієї країни, в якій експлуатується.

== Балонний гідроакумулятор ==

[[Файл:Ballonniy_pnevmogidroaccumulator.png|220px|thumb|right|Балонний гідроакумулятор]]

Балонний гідроакумулятор отримав свою назву завдяки формі роздільника, що відокремлює газ (азот) від рідини: на вигляд він нагадує гумовий балон або витягнуту грушу, що знаходиться в такій же за формою металевої ємності. З одного боку акумулятора гумова груша заправляється азотом, а з іншого боку він приєднується до робочої порожнини, з якої надходить рідина (в промисловості використовується мінеральне та синтетичне масло). У цей час балон з газом стискається, поступаючись об'єм рідини. Коли тиск у системі падає - газ в балоні розширюється, витісняючи масло назад у систему, тим самим заповнюючи брак рідини. Далі насос знову заправляє акумулятор маслом під тиском, змушуючи балон стискатися. Завдяки своїм конструктивним особливостям, балонний гідроакумулятор не так інертний, як поршневий. У порівнянні з мембранними гідроакумулятора, відрізняється великими розмірами.
Функції:

* Харчування гідравлічної системи в аварійних ситуаціях;
* Акумулювання енергії;
* Урівноваження сил;
* Компенсація витоків рідини;
* Підвіска транспортного засобу;
* Гасіння гідроударів і пульсацій;
* Підтримання необхідного тиску в системі при вимкненому насосі.

== Поршневий гідроакумулятор ==

[[Файл:Поршень.jpg|320px|thumb|right|Поршневий гідроакумулятор]]

Поршневі акумулятори містять рідинну та газову камери і поршень, як газонепроникний роздільчий елемент. Газова камера заздалегідь заповнена азотом.
Оскільки рідинна камера сполучена з гідросистемою, при підвищенні тиску акумулятор заповнюється робочою рідиною, а газ стискається. При пониженні тиску стиснений газ розширюється і витісняє накопичену робочу рідину у гідросистему. Поршневий акумулятор може працювати у будь-якому положенні, проте вертикальне розташування (газова порожнина зверху) є переважним, оскільки дозволяє виключити можливість осадження наявних у рідині часток забруднень на поршні та їх попадання в ущільнення.
Конструкція поршневого акумулятора показана на рис.7.26. Основні елементи: гільза (7), поршень (2) із системою ущільнень та кришки (3 і 4) з маслопідвідним отвором (5) і зарядним вентилем (6). Гільза виконує дві функції. По-перше, вона сприймає внутрішній тиск і, по-друге, служить як направляюча для поршня, що є роздільником між газовою та рідинною камерами.
Внутрішня поверхня гільзи (дзеркало) оброблена з найвищою точністю і якістю. Спеціальна система ущільнень забезпечує мінімальне тертя у спряженні поршня з гільзою. Таким чином, між газом і рідиною досягається рівень перепаду тиску не більше 1 бара.У поршневих акумуляторах можливий контроль положення поршня. Для цього передбачається шток, що виходить назовні, з кулачком, що діє на кінцевий вимикач. З'являється можливість відстежувати положення поршня у будь-якому місці ходу. Зазвичай за допомогою подібної системи здійснюється управління включенням або виключенням насоса.

== Використання гідроакумуляторів в побуті та промисловості ==

Найбільшого поширення в побуті та промисловості знайшли пневмогідроаккумулятори (гідробак експанзомат ). Вони представляють собою металеву ємність з гумовою мембраною / грушею всередині, що служить для підтримки тиску води в системі водопостачання / опалення. У більшості випадків гідроакумулятори використовуються для систем автономного забезпечення водою заміських будинків, котеджних селищ, невеликих підприємств.

== Вибір гідроакумулятора ==

Вибір гідроакумулятора залежить від обсягу споживання води. Чим більше споживання води, тим більше повинен бути обсяг гідроакумулятора. А тиск в баку має бути приблизно дорівнює або трохи менше тиску води у водопроводі в місці підключення бака. У випадку якщо в будинку немає великого споживання води (немає ванни) і кількість людей не більше 4, можна обмежитися гідроакумулятором об'ємом 25-35л. В інших випадках потрібно встановлювати бак об'ємом не менше 50л. Найважливіший критерій при підборі обсягу бака - кількість включень-виключень насоса. Зазвичай воно регламентується заводом-виробником електродвигуна.
В даній таблиці наведено максимальні допустимі кількості часових включень для електродвигунів. Для свердловинного насоса зазвичай рекомендують не більше 20 включень / год, а краще 10-15 включень / год.
Потужність двигуна насоса, кВт 0,5-1,5 2-4 5-7,5 9,2-12,5 15-22
Максимальна кількість включень / год 50 40 30 20 15

<math> Vt = 16.5 \ Qmax \ Pmax \ Pmin \frac {a\ΔP\Р} </math>

<math>Vt = 16.5 \ {Qmax\over a}\{Qmax\over a} </math>

<math>2 = \frac{x \times 3}{2-x} </math>

*Vt - обсяг гідроакумулятора в літрах.
*Q max - середня продуктивність насоса, рівна максимальній витраті води (у літрах / хв).
*а - максимально допустиму кількість запусків насоса на годину (значення, що рекомендується виробником насоса).
*P max - максимальне абсолютний тиск, на яке налаштоване реле тиску, рівне відносного тиску 1атм.
*P min - мінімальне абсолютний тиск, на яке налаштоване реле тиску, рівне відносного тиску 1атм, яке не повинно бути нижче, ніж (висота будівлі в метрах) / 10 1атм
*ΔP - різниця P max і P min
*P prec - абсолютний тиск газу в гидроаккумуляторе, який ніколи не повинен перевищувати P min.
Для оптимальної роботи гідроакумулятора необхідно, щоб P rec <P min. Рекомендується, щоб:
P rec 0.5 бар = P min.

==Сучасні виробники гідроакумуляторів==

{| class="standard"
!Країна
!Виробник
!Опис
|-
!Австралія
|Olaer Fawcett Christie
|мембранні, поршневі, балонні акумулятори
|-
!Великобританія
|Lee Products Ltd.
|
|-
!rowspan=3|Німечина
|Bosch Rexroth
|гідроакумулятори всіх типів
|-
|Hydac
|гідроакумулятори всіх типів
|-
|ORSTA-Hydraulik AG
|
|-
!rowspan=2|Франція
|Eaton Corporation
|гідроакумулятори високого тиску
|-
|Intertechnique
|
|-
!Італія
|Zilmet
VAREM S.r.l.
|мембранні
|-
|}

== Література ==
* Гiдроприводи та гiдропневмоавтоматика: Пiдручник /В.О.Федорець, М.Н.Педченко, В.Б.Струтинський та iн. За ред. В.О.Федорця. — К:Вища школа,— 1995.- 463 с.
* Гидравлика, гидромашины и гидроприводы: Учебник для машиностроительных вузов/ Т.М. Башта, С.С. Руднев, Б.Б. Некрасов и др. — 2-е изд., перераб. — М.: Машиностроение, 1982.

== Посилання ==

:http://ru.wikipedia.org/w/index.php?title=%D0%93%D0%B8%D0%B4%D1%80%D0%BE%D0%B0%D0%BA%D0%BA%D1%83%D0%BC%D1%83%D0%BB%D1%8F%D1%82%D0%BE%D1%80&stable=0#.D0.A1.D0.BE.D0.B2.D1.80.D0.B5.D0.BC.D0.B5.D0.BD.D0.BD.D1.8B.D0.B5_.D0.BF.D1.80.D0.BE.D0.B8.D0.B7.D0.B2.D0.BE.D0.B4.D0.B8.D1.82.D0.B5.D0.BB.D0.B8_.D0.B3.D0.B8.D0.B4.D1.80.D0.BE.D0.B0.D0.BA.D0.BA.D1.83.D0.BC.D1.83.D0.BB.D1.8F.D1.82.D0.BE.D1.80.D0.BE.D0.B2
:http://www.hydac.com.ru/article-hydroaccumulators.html
:http://www.vod-stih.com/gidrobak.shtml

[[Категорія:Елементи і системи гідропневмоавтоматики(дисципліна)]]

Гідроакумулятор

2010-12-21T20:15:15Z

Tanita1306: /* Вибір гідроакумулятора */

== Гідроакумулятор ==
'''Гідравлічним акумулятором''' називається пристосування для накопичення (акумулювання) в працюючій гідросистемі енергії стиснутої рідини з наступним поверненням її (при певних режимах роботи) в гідросистему. Оскільки рідина знаходиться під тиском, з акумуляторами поводяться як з напірними резервуарами, і вони повинні бути розраховані на використання в умовах максимального робочого надлишкового тиску, з урахуванням типових умов приймання країни, де вони експлуатуватимуться.

== Типи гідроакумуляторів ==

[[Файл:Типи гідроакумуляторів.jpg|380px|thumb|right|Типи гідроакумуляторів]]

:* За способом накопичення енергії гідроакумулятори поділяються на два типи:
# гідроакумулятори з механічним накопичувачем;
# гідроакумулятори з пневматичним накопичувачем.
:* Гідроакумулятори з механічним накопичувачем розділяють на:
# вантажний гідроакумулятор;
# пружинний гудроакумулятор.
:* Гідроакумулятори з пневматичним накопичувачем поділяються на:
# балонний;
# поршневий;
# мембранний.

== Вантажний акумулятор ==

Вантажний акумулятор являє собою вертикально встановлений плунжерний циліндр, плунжер якого зв'язаний з масивним вантажем, що створює направлену вниз масову силу G. При зарядці акумулятора плунжер з вантажем силою тиску робочої рідини підіймається на деякий рівень і виконана рідиною робота по підйому перетворюється в потенційну енергію піднятої маси. Якщо в гідросистемі з таким акумулятором виникає потреба в короткочасному і значному збільшенні витрати робочої рідини, акумулятор розряджається: під дією масової сили вантажу і з циліндра витісняється в гідросистему об'єм робочої рідини при стабільному тискові.

== Пружинний акумулятор ==

В пружинному гідроакумуляторі робоча рідина підведена в поршневу камеру циліндра, поршень якого навантажений зусиллям попередньо стиснутої пружини. Під дією тиску рідини поршень додатково деформує пружину. Кожному його положенню відновідає певний рівень тиску робочої рідини. Зарядка і розрядка такого акумулятора можлива тільки при змінах тиску і гідросистемі. При збільшенні тиску зростає об'єм поршневої камери і вона наповнюється додатковою кількістю рідини, яка буде повернена назад в гідросистему при зниженні тиску до попереднього рівня.

== Гідропневматичний акумулятор (газовий) ==
Пневмогідравлічні акумулятори по принципу дії аналогічні пружинним, тільки роль пружини у них виконує газ. Рідина і газове середовище можуть бути розділені поршнем чи діафрагмою або мати безпосередній контакт. В останньому випадку конструкція акумулятора найбільш проста і технологічна, але при його роботі має місце швидке зниження акумулюючої здатності через втрати газу, який виноситься рідиною, розчиняючись в ній. Це також може викликати появу в гідросистемі газових пробок, які призводять до нарівномірності руху гідродвигунів, вібрацій при їх роботі, тощо. Названі недоліки усунені в конструкціях з розділювачами.Зважаючи на низку недоліків гідроакумулятори з механічним накопиченням енергії не отримали широкого розповсюдження і мають обмежене застосування.

При малій зміні тиску в рідинної порожнини гідроакумулятора газ стискається незначно. У цьому випадку для підтримки тиску у вузькому діапазоні змінюваний обсяг гідроакумулятора може виявитися недостатнім для робочого процесу. . Для того, щоб зміна обсягу в меншій мірі впливало на зміну тиску, газову порожнину гідроакумулятора збільшують за допомогою підключення до неї додаткового ресивера. У цьому випадку обсяг газової порожнини складається з обсягу ресивера і змінного об'єму гідроакумулятора. Економічно доцільно застосовувати гідроакумулятори в системах з епізодичними піками споживаної витрати, які значно перевищують середні витрати рідини в гідросистемі. Встановлена потужність гідроприводу при цьому може бути зменшена в півтора-два рази, а споживання енергії такою системою можна знизити більш, ніж на 50%. Різні за конструкції (поршневі, балонні, мембранні, сильфонні) і призначенням пневмогідроаккумулятори дозволяють отримати рішення для багатьох завдань, таких як:
# Акумулювання гідравлічної енергії;
# Живлення системи в позаштатних і аварійних ситуаціях;
# Урівноваження сил і навантажень;
# Компенсація витоків;
# Компенсація обсягів робочої рідини;
# Демпфування пульсації поршневих насосів;
# Демпфування пульсацій в напірних і всмоктуючих магістралях;
# Демпфування пульсації при роботі паливних насосів високого тиску дизельних двигунів; д
# Гасіння гідроударів;
# Амортизаційна підвіска мобільної техніки та ін.

== Переваги і недоліки ==

Кожному типу гідроакумуляторів властиві свої переваги і недоліки.

{| class="wikitable"
|-
! Тип гідроакумулятора
! Переваги
! Недоліки
|-
| Вантажний гідроакумулятор
|
*постійний тиск гідроакумулятора
*простота конструкції
*великий робочий об'єм
*низька вартість
|
*низька енергоємність
*висока інерційність
*громіздкість конструкції
*низький тиск
|-
| Пружинний
гідроакумулятор
|
*відносна простота конструкції
*невисока вартість
|
*тиск залежить від характеристики і лінійної деформації пружини
*невеликий робочий об'єм
*інерційність
|-
| Гідропневматичний акумулятор
|
*висока енергоємність при малих розмірах
*різні виконання по конструкції і призначенню
|
*тиск акумулятора змінюється в залежності із політропним процесом стиску і розширення газу
|}

== Мембранний акумулятор ==

[[Файл:Мембранный_гидроаккумулятор.jpg|220px|thumb|right|Мембранний гідроакумулятор]]

Мембранний гідроакумулятор служить для накопичення гідравлічної рідини з наступною її віддачею в потрібний момент часу. Також, їх широко застосовують для демпфування (згладжування) пульсацій і ударів рідини в системі. Як у поршневих і балонних гідроакумулятора, цей процес відбувається за рахунок стисливого газу. У вигляді роздільника середовищ застосовується каучукова мембрана, яка закріплена на внутрішній стінці корпусу і деформується в процесі стиснення і розширення азоту. У верхній частині гідроакумулятора встановлений газовий клапан, що перешкоджає виходу азоту з газової порожнини. При відсутності тиску в рідинної порожнини, мембрана повністю притискається до вихідного отвору. Щоб внутрішні краї цього отвору не пошкоджували каучук, в мембрані в цьому місці зроблено металеву щільність (тарілчастий клапан). В якості газу у верхній порожнині найчастіше застосовують азот і в жодному разі - повітря або кисень. Це обумовлено тим, що знаходяться під тиском повітря і кисень - вибухонебезпечні.

Мембранні гідроакумулятори (або пневмогідроаккумулятори) бувають перезаряджаються, розбірні і запаяні (даний вид заряджає азотом сам виробник при виготовленні). Крім того, акумулятори можуть бути виготовлені з різних матеріалів - як корпус, так і самі мембрани. Застосування тих чи інших матеріалів зумовлене різними умовами експлуатації (температура, робоче середовище і т.д.). Завдяки своїм компактним розмірам дані акумулятори широко застосовуються в мобільну техніку. Як і вся подібна продукція, мембранний гідроакумулятор потребує сертифікатах тієї країни, в якій експлуатується.

== Балонний гідроакумулятор ==

[[Файл:Ballonniy_pnevmogidroaccumulator.png|220px|thumb|right|Балонний гідроакумулятор]]

Балонний гідроакумулятор отримав свою назву завдяки формі роздільника, що відокремлює газ (азот) від рідини: на вигляд він нагадує гумовий балон або витягнуту грушу, що знаходиться в такій же за формою металевої ємності. З одного боку акумулятора гумова груша заправляється азотом, а з іншого боку він приєднується до робочої порожнини, з якої надходить рідина (в промисловості використовується мінеральне та синтетичне масло). У цей час балон з газом стискається, поступаючись об'єм рідини. Коли тиск у системі падає - газ в балоні розширюється, витісняючи масло назад у систему, тим самим заповнюючи брак рідини. Далі насос знову заправляє акумулятор маслом під тиском, змушуючи балон стискатися. Завдяки своїм конструктивним особливостям, балонний гідроакумулятор не так інертний, як поршневий. У порівнянні з мембранними гідроакумулятора, відрізняється великими розмірами.
Функції:

* Харчування гідравлічної системи в аварійних ситуаціях;
* Акумулювання енергії;
* Урівноваження сил;
* Компенсація витоків рідини;
* Підвіска транспортного засобу;
* Гасіння гідроударів і пульсацій;
* Підтримання необхідного тиску в системі при вимкненому насосі.

== Поршневий гідроакумулятор ==

[[Файл:Поршень.jpg|320px|thumb|right|Поршневий гідроакумулятор]]

Поршневі акумулятори містять рідинну та газову камери і поршень, як газонепроникний роздільчий елемент. Газова камера заздалегідь заповнена азотом.
Оскільки рідинна камера сполучена з гідросистемою, при підвищенні тиску акумулятор заповнюється робочою рідиною, а газ стискається. При пониженні тиску стиснений газ розширюється і витісняє накопичену робочу рідину у гідросистему. Поршневий акумулятор може працювати у будь-якому положенні, проте вертикальне розташування (газова порожнина зверху) є переважним, оскільки дозволяє виключити можливість осадження наявних у рідині часток забруднень на поршні та їх попадання в ущільнення.
Конструкція поршневого акумулятора показана на рис.7.26. Основні елементи: гільза (7), поршень (2) із системою ущільнень та кришки (3 і 4) з маслопідвідним отвором (5) і зарядним вентилем (6). Гільза виконує дві функції. По-перше, вона сприймає внутрішній тиск і, по-друге, служить як направляюча для поршня, що є роздільником між газовою та рідинною камерами.
Внутрішня поверхня гільзи (дзеркало) оброблена з найвищою точністю і якістю. Спеціальна система ущільнень забезпечує мінімальне тертя у спряженні поршня з гільзою. Таким чином, між газом і рідиною досягається рівень перепаду тиску не більше 1 бара.У поршневих акумуляторах можливий контроль положення поршня. Для цього передбачається шток, що виходить назовні, з кулачком, що діє на кінцевий вимикач. З'являється можливість відстежувати положення поршня у будь-якому місці ходу. Зазвичай за допомогою подібної системи здійснюється управління включенням або виключенням насоса.

== Використання гідроакумуляторів в побуті та промисловості ==

Найбільшого поширення в побуті та промисловості знайшли пневмогідроаккумулятори (гідробак експанзомат ). Вони представляють собою металеву ємність з гумовою мембраною / грушею всередині, що служить для підтримки тиску води в системі водопостачання / опалення. У більшості випадків гідроакумулятори використовуються для систем автономного забезпечення водою заміських будинків, котеджних селищ, невеликих підприємств.

== Вибір гідроакумулятора ==

Вибір гідроакумулятора залежить від обсягу споживання води. Чим більше споживання води, тим більше повинен бути обсяг гідроакумулятора. А тиск в баку має бути приблизно дорівнює або трохи менше тиску води у водопроводі в місці підключення бака. У випадку якщо в будинку немає великого споживання води (немає ванни) і кількість людей не більше 4, можна обмежитися гідроакумулятором об'ємом 25-35л. В інших випадках потрібно встановлювати бак об'ємом не менше 50л. Найважливіший критерій при підборі обсягу бака - кількість включень-виключень насоса. Зазвичай воно регламентується заводом-виробником електродвигуна.
В даній таблиці наведено максимальні допустимі кількості часових включень для електродвигунів. Для свердловинного насоса зазвичай рекомендують не більше 20 включень / год, а краще 10-15 включень / год.
Потужність двигуна насоса, кВт 0,5-1,5 2-4 5-7,5 9,2-12,5 15-22
Максимальна кількість включень / год 50 40 30 20 15

<math> Vt = 16.5 \ Qmax \ Pmax \ Pmin \frac {a\ΔP\Р} </math>

<math>Vt = 16.5 \ {Qmax\over a}\{Qmax\over a} </math>

<math>2 = \frac{\left(3-x\right) \times 3}{2-x} </math>

*Vt - обсяг гідроакумулятора в літрах.
*Q max - середня продуктивність насоса, рівна максимальній витраті води (у літрах / хв).
*а - максимально допустиму кількість запусків насоса на годину (значення, що рекомендується виробником насоса).
*P max - максимальне абсолютний тиск, на яке налаштоване реле тиску, рівне відносного тиску 1атм.
*P min - мінімальне абсолютний тиск, на яке налаштоване реле тиску, рівне відносного тиску 1атм, яке не повинно бути нижче, ніж (висота будівлі в метрах) / 10 1атм
*ΔP - різниця P max і P min
*P prec - абсолютний тиск газу в гидроаккумуляторе, який ніколи не повинен перевищувати P min.
Для оптимальної роботи гідроакумулятора необхідно, щоб P rec <P min. Рекомендується, щоб:
P rec 0.5 бар = P min.

==Сучасні виробники гідроакумуляторів==

{| class="standard"
!Країна
!Виробник
!Опис
|-
!Австралія
|Olaer Fawcett Christie
|мембранні, поршневі, балонні акумулятори
|-
!Великобританія
|Lee Products Ltd.
|
|-
!rowspan=3|Німечина
|Bosch Rexroth
|гідроакумулятори всіх типів
|-
|Hydac
|гідроакумулятори всіх типів
|-
|ORSTA-Hydraulik AG
|
|-
!rowspan=2|Франція
|Eaton Corporation
|гідроакумулятори високого тиску
|-
|Intertechnique
|
|-
!Італія
|Zilmet
VAREM S.r.l.
|мембранні
|-
|}

== Література ==
* Гiдроприводи та гiдропневмоавтоматика: Пiдручник /В.О.Федорець, М.Н.Педченко, В.Б.Струтинський та iн. За ред. В.О.Федорця. — К:Вища школа,— 1995.- 463 с.
* Гидравлика, гидромашины и гидроприводы: Учебник для машиностроительных вузов/ Т.М. Башта, С.С. Руднев, Б.Б. Некрасов и др. — 2-е изд., перераб. — М.: Машиностроение, 1982.

== Посилання ==

:http://ru.wikipedia.org/w/index.php?title=%D0%93%D0%B8%D0%B4%D1%80%D0%BE%D0%B0%D0%BA%D0%BA%D1%83%D0%BC%D1%83%D0%BB%D1%8F%D1%82%D0%BE%D1%80&stable=0#.D0.A1.D0.BE.D0.B2.D1.80.D0.B5.D0.BC.D0.B5.D0.BD.D0.BD.D1.8B.D0.B5_.D0.BF.D1.80.D0.BE.D0.B8.D0.B7.D0.B2.D0.BE.D0.B4.D0.B8.D1.82.D0.B5.D0.BB.D0.B8_.D0.B3.D0.B8.D0.B4.D1.80.D0.BE.D0.B0.D0.BA.D0.BA.D1.83.D0.BC.D1.83.D0.BB.D1.8F.D1.82.D0.BE.D1.80.D0.BE.D0.B2
:http://www.hydac.com.ru/article-hydroaccumulators.html
:http://www.vod-stih.com/gidrobak.shtml

[[Категорія:Елементи і системи гідропневмоавтоматики(дисципліна)]]

Гідроакумулятор

2010-12-21T20:13:16Z

Tanita1306: /* Вибір гідроакумулятора */

== Гідроакумулятор ==
'''Гідравлічним акумулятором''' називається пристосування для накопичення (акумулювання) в працюючій гідросистемі енергії стиснутої рідини з наступним поверненням її (при певних режимах роботи) в гідросистему. Оскільки рідина знаходиться під тиском, з акумуляторами поводяться як з напірними резервуарами, і вони повинні бути розраховані на використання в умовах максимального робочого надлишкового тиску, з урахуванням типових умов приймання країни, де вони експлуатуватимуться.

== Типи гідроакумуляторів ==

[[Файл:Типи гідроакумуляторів.jpg|380px|thumb|right|Типи гідроакумуляторів]]

:* За способом накопичення енергії гідроакумулятори поділяються на два типи:
# гідроакумулятори з механічним накопичувачем;
# гідроакумулятори з пневматичним накопичувачем.
:* Гідроакумулятори з механічним накопичувачем розділяють на:
# вантажний гідроакумулятор;
# пружинний гудроакумулятор.
:* Гідроакумулятори з пневматичним накопичувачем поділяються на:
# балонний;
# поршневий;
# мембранний.

== Вантажний акумулятор ==

Вантажний акумулятор являє собою вертикально встановлений плунжерний циліндр, плунжер якого зв'язаний з масивним вантажем, що створює направлену вниз масову силу G. При зарядці акумулятора плунжер з вантажем силою тиску робочої рідини підіймається на деякий рівень і виконана рідиною робота по підйому перетворюється в потенційну енергію піднятої маси. Якщо в гідросистемі з таким акумулятором виникає потреба в короткочасному і значному збільшенні витрати робочої рідини, акумулятор розряджається: під дією масової сили вантажу і з циліндра витісняється в гідросистему об'єм робочої рідини при стабільному тискові.

== Пружинний акумулятор ==

В пружинному гідроакумуляторі робоча рідина підведена в поршневу камеру циліндра, поршень якого навантажений зусиллям попередньо стиснутої пружини. Під дією тиску рідини поршень додатково деформує пружину. Кожному його положенню відновідає певний рівень тиску робочої рідини. Зарядка і розрядка такого акумулятора можлива тільки при змінах тиску і гідросистемі. При збільшенні тиску зростає об'єм поршневої камери і вона наповнюється додатковою кількістю рідини, яка буде повернена назад в гідросистему при зниженні тиску до попереднього рівня.

== Гідропневматичний акумулятор (газовий) ==
Пневмогідравлічні акумулятори по принципу дії аналогічні пружинним, тільки роль пружини у них виконує газ. Рідина і газове середовище можуть бути розділені поршнем чи діафрагмою або мати безпосередній контакт. В останньому випадку конструкція акумулятора найбільш проста і технологічна, але при його роботі має місце швидке зниження акумулюючої здатності через втрати газу, який виноситься рідиною, розчиняючись в ній. Це також може викликати появу в гідросистемі газових пробок, які призводять до нарівномірності руху гідродвигунів, вібрацій при їх роботі, тощо. Названі недоліки усунені в конструкціях з розділювачами.Зважаючи на низку недоліків гідроакумулятори з механічним накопиченням енергії не отримали широкого розповсюдження і мають обмежене застосування.

При малій зміні тиску в рідинної порожнини гідроакумулятора газ стискається незначно. У цьому випадку для підтримки тиску у вузькому діапазоні змінюваний обсяг гідроакумулятора може виявитися недостатнім для робочого процесу. . Для того, щоб зміна обсягу в меншій мірі впливало на зміну тиску, газову порожнину гідроакумулятора збільшують за допомогою підключення до неї додаткового ресивера. У цьому випадку обсяг газової порожнини складається з обсягу ресивера і змінного об'єму гідроакумулятора. Економічно доцільно застосовувати гідроакумулятори в системах з епізодичними піками споживаної витрати, які значно перевищують середні витрати рідини в гідросистемі. Встановлена потужність гідроприводу при цьому може бути зменшена в півтора-два рази, а споживання енергії такою системою можна знизити більш, ніж на 50%. Різні за конструкції (поршневі, балонні, мембранні, сильфонні) і призначенням пневмогідроаккумулятори дозволяють отримати рішення для багатьох завдань, таких як:
# Акумулювання гідравлічної енергії;
# Живлення системи в позаштатних і аварійних ситуаціях;
# Урівноваження сил і навантажень;
# Компенсація витоків;
# Компенсація обсягів робочої рідини;
# Демпфування пульсації поршневих насосів;
# Демпфування пульсацій в напірних і всмоктуючих магістралях;
# Демпфування пульсації при роботі паливних насосів високого тиску дизельних двигунів; д
# Гасіння гідроударів;
# Амортизаційна підвіска мобільної техніки та ін.

== Переваги і недоліки ==

Кожному типу гідроакумуляторів властиві свої переваги і недоліки.

{| class="wikitable"
|-
! Тип гідроакумулятора
! Переваги
! Недоліки
|-
| Вантажний гідроакумулятор
|
*постійний тиск гідроакумулятора
*простота конструкції
*великий робочий об'єм
*низька вартість
|
*низька енергоємність
*висока інерційність
*громіздкість конструкції
*низький тиск
|-
| Пружинний
гідроакумулятор
|
*відносна простота конструкції
*невисока вартість
|
*тиск залежить від характеристики і лінійної деформації пружини
*невеликий робочий об'єм
*інерційність
|-
| Гідропневматичний акумулятор
|
*висока енергоємність при малих розмірах
*різні виконання по конструкції і призначенню
|
*тиск акумулятора змінюється в залежності із політропним процесом стиску і розширення газу
|}

== Мембранний акумулятор ==

[[Файл:Мембранный_гидроаккумулятор.jpg|220px|thumb|right|Мембранний гідроакумулятор]]

Мембранний гідроакумулятор служить для накопичення гідравлічної рідини з наступною її віддачею в потрібний момент часу. Також, їх широко застосовують для демпфування (згладжування) пульсацій і ударів рідини в системі. Як у поршневих і балонних гідроакумулятора, цей процес відбувається за рахунок стисливого газу. У вигляді роздільника середовищ застосовується каучукова мембрана, яка закріплена на внутрішній стінці корпусу і деформується в процесі стиснення і розширення азоту. У верхній частині гідроакумулятора встановлений газовий клапан, що перешкоджає виходу азоту з газової порожнини. При відсутності тиску в рідинної порожнини, мембрана повністю притискається до вихідного отвору. Щоб внутрішні краї цього отвору не пошкоджували каучук, в мембрані в цьому місці зроблено металеву щільність (тарілчастий клапан). В якості газу у верхній порожнині найчастіше застосовують азот і в жодному разі - повітря або кисень. Це обумовлено тим, що знаходяться під тиском повітря і кисень - вибухонебезпечні.

Мембранні гідроакумулятори (або пневмогідроаккумулятори) бувають перезаряджаються, розбірні і запаяні (даний вид заряджає азотом сам виробник при виготовленні). Крім того, акумулятори можуть бути виготовлені з різних матеріалів - як корпус, так і самі мембрани. Застосування тих чи інших матеріалів зумовлене різними умовами експлуатації (температура, робоче середовище і т.д.). Завдяки своїм компактним розмірам дані акумулятори широко застосовуються в мобільну техніку. Як і вся подібна продукція, мембранний гідроакумулятор потребує сертифікатах тієї країни, в якій експлуатується.

== Балонний гідроакумулятор ==

[[Файл:Ballonniy_pnevmogidroaccumulator.png|220px|thumb|right|Балонний гідроакумулятор]]

Балонний гідроакумулятор отримав свою назву завдяки формі роздільника, що відокремлює газ (азот) від рідини: на вигляд він нагадує гумовий балон або витягнуту грушу, що знаходиться в такій же за формою металевої ємності. З одного боку акумулятора гумова груша заправляється азотом, а з іншого боку він приєднується до робочої порожнини, з якої надходить рідина (в промисловості використовується мінеральне та синтетичне масло). У цей час балон з газом стискається, поступаючись об'єм рідини. Коли тиск у системі падає - газ в балоні розширюється, витісняючи масло назад у систему, тим самим заповнюючи брак рідини. Далі насос знову заправляє акумулятор маслом під тиском, змушуючи балон стискатися. Завдяки своїм конструктивним особливостям, балонний гідроакумулятор не так інертний, як поршневий. У порівнянні з мембранними гідроакумулятора, відрізняється великими розмірами.
Функції:

* Харчування гідравлічної системи в аварійних ситуаціях;
* Акумулювання енергії;
* Урівноваження сил;
* Компенсація витоків рідини;
* Підвіска транспортного засобу;
* Гасіння гідроударів і пульсацій;
* Підтримання необхідного тиску в системі при вимкненому насосі.

== Поршневий гідроакумулятор ==

[[Файл:Поршень.jpg|320px|thumb|right|Поршневий гідроакумулятор]]

Поршневі акумулятори містять рідинну та газову камери і поршень, як газонепроникний роздільчий елемент. Газова камера заздалегідь заповнена азотом.
Оскільки рідинна камера сполучена з гідросистемою, при підвищенні тиску акумулятор заповнюється робочою рідиною, а газ стискається. При пониженні тиску стиснений газ розширюється і витісняє накопичену робочу рідину у гідросистему. Поршневий акумулятор може працювати у будь-якому положенні, проте вертикальне розташування (газова порожнина зверху) є переважним, оскільки дозволяє виключити можливість осадження наявних у рідині часток забруднень на поршні та їх попадання в ущільнення.
Конструкція поршневого акумулятора показана на рис.7.26. Основні елементи: гільза (7), поршень (2) із системою ущільнень та кришки (3 і 4) з маслопідвідним отвором (5) і зарядним вентилем (6). Гільза виконує дві функції. По-перше, вона сприймає внутрішній тиск і, по-друге, служить як направляюча для поршня, що є роздільником між газовою та рідинною камерами.
Внутрішня поверхня гільзи (дзеркало) оброблена з найвищою точністю і якістю. Спеціальна система ущільнень забезпечує мінімальне тертя у спряженні поршня з гільзою. Таким чином, між газом і рідиною досягається рівень перепаду тиску не більше 1 бара.У поршневих акумуляторах можливий контроль положення поршня. Для цього передбачається шток, що виходить назовні, з кулачком, що діє на кінцевий вимикач. З'являється можливість відстежувати положення поршня у будь-якому місці ходу. Зазвичай за допомогою подібної системи здійснюється управління включенням або виключенням насоса.

== Використання гідроакумуляторів в побуті та промисловості ==

Найбільшого поширення в побуті та промисловості знайшли пневмогідроаккумулятори (гідробак експанзомат ). Вони представляють собою металеву ємність з гумовою мембраною / грушею всередині, що служить для підтримки тиску води в системі водопостачання / опалення. У більшості випадків гідроакумулятори використовуються для систем автономного забезпечення водою заміських будинків, котеджних селищ, невеликих підприємств.

== Вибір гідроакумулятора ==

Вибір гідроакумулятора залежить від обсягу споживання води. Чим більше споживання води, тим більше повинен бути обсяг гідроакумулятора. А тиск в баку має бути приблизно дорівнює або трохи менше тиску води у водопроводі в місці підключення бака. У випадку якщо в будинку немає великого споживання води (немає ванни) і кількість людей не більше 4, можна обмежитися гідроакумулятором об'ємом 25-35л. В інших випадках потрібно встановлювати бак об'ємом не менше 50л. Найважливіший критерій при підборі обсягу бака - кількість включень-виключень насоса. Зазвичай воно регламентується заводом-виробником електродвигуна.
В даній таблиці наведено максимальні допустимі кількості часових включень для електродвигунів. Для свердловинного насоса зазвичай рекомендують не більше 20 включень / год, а краще 10-15 включень / год.
Потужність двигуна насоса, кВт 0,5-1,5 2-4 5-7,5 9,2-12,5 15-22
Максимальна кількість включень / год 50 40 30 20 15

<math> Vt = 16.5 \ Qmax \ Pmax \ Pmin \frac {a\ΔP\Р} </math>

<math>Vt = 16.5 \ {Qmax\over a}</math>

*Vt - обсяг гідроакумулятора в літрах.
*Q max - середня продуктивність насоса, рівна максимальній витраті води (у літрах / хв).
*а - максимально допустиму кількість запусків насоса на годину (значення, що рекомендується виробником насоса).
*P max - максимальне абсолютний тиск, на яке налаштоване реле тиску, рівне відносного тиску 1атм.
*P min - мінімальне абсолютний тиск, на яке налаштоване реле тиску, рівне відносного тиску 1атм, яке не повинно бути нижче, ніж (висота будівлі в метрах) / 10 1атм
*ΔP - різниця P max і P min
*P prec - абсолютний тиск газу в гидроаккумуляторе, який ніколи не повинен перевищувати P min.
Для оптимальної роботи гідроакумулятора необхідно, щоб P rec <P min. Рекомендується, щоб:
P rec 0.5 бар = P min.

==Сучасні виробники гідроакумуляторів==

{| class="standard"
!Країна
!Виробник
!Опис
|-
!Австралія
|Olaer Fawcett Christie
|мембранні, поршневі, балонні акумулятори
|-
!Великобританія
|Lee Products Ltd.
|
|-
!rowspan=3|Німечина
|Bosch Rexroth
|гідроакумулятори всіх типів
|-
|Hydac
|гідроакумулятори всіх типів
|-
|ORSTA-Hydraulik AG
|
|-
!rowspan=2|Франція
|Eaton Corporation
|гідроакумулятори високого тиску
|-
|Intertechnique
|
|-
!Італія
|Zilmet
VAREM S.r.l.
|мембранні
|-
|}

== Література ==
* Гiдроприводи та гiдропневмоавтоматика: Пiдручник /В.О.Федорець, М.Н.Педченко, В.Б.Струтинський та iн. За ред. В.О.Федорця. — К:Вища школа,— 1995.- 463 с.
* Гидравлика, гидромашины и гидроприводы: Учебник для машиностроительных вузов/ Т.М. Башта, С.С. Руднев, Б.Б. Некрасов и др. — 2-е изд., перераб. — М.: Машиностроение, 1982.

== Посилання ==

:http://ru.wikipedia.org/w/index.php?title=%D0%93%D0%B8%D0%B4%D1%80%D0%BE%D0%B0%D0%BA%D0%BA%D1%83%D0%BC%D1%83%D0%BB%D1%8F%D1%82%D0%BE%D1%80&stable=0#.D0.A1.D0.BE.D0.B2.D1.80.D0.B5.D0.BC.D0.B5.D0.BD.D0.BD.D1.8B.D0.B5_.D0.BF.D1.80.D0.BE.D0.B8.D0.B7.D0.B2.D0.BE.D0.B4.D0.B8.D1.82.D0.B5.D0.BB.D0.B8_.D0.B3.D0.B8.D0.B4.D1.80.D0.BE.D0.B0.D0.BA.D0.BA.D1.83.D0.BC.D1.83.D0.BB.D1.8F.D1.82.D0.BE.D1.80.D0.BE.D0.B2
:http://www.hydac.com.ru/article-hydroaccumulators.html
:http://www.vod-stih.com/gidrobak.shtml

[[Категорія:Елементи і системи гідропневмоавтоматики(дисципліна)]]

Гідроакумулятор

2010-12-21T20:13:01Z

Tanita1306: /* Вибір гідроакумулятора */

== Гідроакумулятор ==
'''Гідравлічним акумулятором''' називається пристосування для накопичення (акумулювання) в працюючій гідросистемі енергії стиснутої рідини з наступним поверненням її (при певних режимах роботи) в гідросистему. Оскільки рідина знаходиться під тиском, з акумуляторами поводяться як з напірними резервуарами, і вони повинні бути розраховані на використання в умовах максимального робочого надлишкового тиску, з урахуванням типових умов приймання країни, де вони експлуатуватимуться.

== Типи гідроакумуляторів ==

[[Файл:Типи гідроакумуляторів.jpg|380px|thumb|right|Типи гідроакумуляторів]]

:* За способом накопичення енергії гідроакумулятори поділяються на два типи:
# гідроакумулятори з механічним накопичувачем;
# гідроакумулятори з пневматичним накопичувачем.
:* Гідроакумулятори з механічним накопичувачем розділяють на:
# вантажний гідроакумулятор;
# пружинний гудроакумулятор.
:* Гідроакумулятори з пневматичним накопичувачем поділяються на:
# балонний;
# поршневий;
# мембранний.

== Вантажний акумулятор ==

Вантажний акумулятор являє собою вертикально встановлений плунжерний циліндр, плунжер якого зв'язаний з масивним вантажем, що створює направлену вниз масову силу G. При зарядці акумулятора плунжер з вантажем силою тиску робочої рідини підіймається на деякий рівень і виконана рідиною робота по підйому перетворюється в потенційну енергію піднятої маси. Якщо в гідросистемі з таким акумулятором виникає потреба в короткочасному і значному збільшенні витрати робочої рідини, акумулятор розряджається: під дією масової сили вантажу і з циліндра витісняється в гідросистему об'єм робочої рідини при стабільному тискові.

== Пружинний акумулятор ==

В пружинному гідроакумуляторі робоча рідина підведена в поршневу камеру циліндра, поршень якого навантажений зусиллям попередньо стиснутої пружини. Під дією тиску рідини поршень додатково деформує пружину. Кожному його положенню відновідає певний рівень тиску робочої рідини. Зарядка і розрядка такого акумулятора можлива тільки при змінах тиску і гідросистемі. При збільшенні тиску зростає об'єм поршневої камери і вона наповнюється додатковою кількістю рідини, яка буде повернена назад в гідросистему при зниженні тиску до попереднього рівня.

== Гідропневматичний акумулятор (газовий) ==
Пневмогідравлічні акумулятори по принципу дії аналогічні пружинним, тільки роль пружини у них виконує газ. Рідина і газове середовище можуть бути розділені поршнем чи діафрагмою або мати безпосередній контакт. В останньому випадку конструкція акумулятора найбільш проста і технологічна, але при його роботі має місце швидке зниження акумулюючої здатності через втрати газу, який виноситься рідиною, розчиняючись в ній. Це також може викликати появу в гідросистемі газових пробок, які призводять до нарівномірності руху гідродвигунів, вібрацій при їх роботі, тощо. Названі недоліки усунені в конструкціях з розділювачами.Зважаючи на низку недоліків гідроакумулятори з механічним накопиченням енергії не отримали широкого розповсюдження і мають обмежене застосування.

При малій зміні тиску в рідинної порожнини гідроакумулятора газ стискається незначно. У цьому випадку для підтримки тиску у вузькому діапазоні змінюваний обсяг гідроакумулятора може виявитися недостатнім для робочого процесу. . Для того, щоб зміна обсягу в меншій мірі впливало на зміну тиску, газову порожнину гідроакумулятора збільшують за допомогою підключення до неї додаткового ресивера. У цьому випадку обсяг газової порожнини складається з обсягу ресивера і змінного об'єму гідроакумулятора. Економічно доцільно застосовувати гідроакумулятори в системах з епізодичними піками споживаної витрати, які значно перевищують середні витрати рідини в гідросистемі. Встановлена потужність гідроприводу при цьому може бути зменшена в півтора-два рази, а споживання енергії такою системою можна знизити більш, ніж на 50%. Різні за конструкції (поршневі, балонні, мембранні, сильфонні) і призначенням пневмогідроаккумулятори дозволяють отримати рішення для багатьох завдань, таких як:
# Акумулювання гідравлічної енергії;
# Живлення системи в позаштатних і аварійних ситуаціях;
# Урівноваження сил і навантажень;
# Компенсація витоків;
# Компенсація обсягів робочої рідини;
# Демпфування пульсації поршневих насосів;
# Демпфування пульсацій в напірних і всмоктуючих магістралях;
# Демпфування пульсації при роботі паливних насосів високого тиску дизельних двигунів; д
# Гасіння гідроударів;
# Амортизаційна підвіска мобільної техніки та ін.

== Переваги і недоліки ==

Кожному типу гідроакумуляторів властиві свої переваги і недоліки.

{| class="wikitable"
|-
! Тип гідроакумулятора
! Переваги
! Недоліки
|-
| Вантажний гідроакумулятор
|
*постійний тиск гідроакумулятора
*простота конструкції
*великий робочий об'єм
*низька вартість
|
*низька енергоємність
*висока інерційність
*громіздкість конструкції
*низький тиск
|-
| Пружинний
гідроакумулятор
|
*відносна простота конструкції
*невисока вартість
|
*тиск залежить від характеристики і лінійної деформації пружини
*невеликий робочий об'єм
*інерційність
|-
| Гідропневматичний акумулятор
|
*висока енергоємність при малих розмірах
*різні виконання по конструкції і призначенню
|
*тиск акумулятора змінюється в залежності із політропним процесом стиску і розширення газу
|}

== Мембранний акумулятор ==

[[Файл:Мембранный_гидроаккумулятор.jpg|220px|thumb|right|Мембранний гідроакумулятор]]

Мембранний гідроакумулятор служить для накопичення гідравлічної рідини з наступною її віддачею в потрібний момент часу. Також, їх широко застосовують для демпфування (згладжування) пульсацій і ударів рідини в системі. Як у поршневих і балонних гідроакумулятора, цей процес відбувається за рахунок стисливого газу. У вигляді роздільника середовищ застосовується каучукова мембрана, яка закріплена на внутрішній стінці корпусу і деформується в процесі стиснення і розширення азоту. У верхній частині гідроакумулятора встановлений газовий клапан, що перешкоджає виходу азоту з газової порожнини. При відсутності тиску в рідинної порожнини, мембрана повністю притискається до вихідного отвору. Щоб внутрішні краї цього отвору не пошкоджували каучук, в мембрані в цьому місці зроблено металеву щільність (тарілчастий клапан). В якості газу у верхній порожнині найчастіше застосовують азот і в жодному разі - повітря або кисень. Це обумовлено тим, що знаходяться під тиском повітря і кисень - вибухонебезпечні.

Мембранні гідроакумулятори (або пневмогідроаккумулятори) бувають перезаряджаються, розбірні і запаяні (даний вид заряджає азотом сам виробник при виготовленні). Крім того, акумулятори можуть бути виготовлені з різних матеріалів - як корпус, так і самі мембрани. Застосування тих чи інших матеріалів зумовлене різними умовами експлуатації (температура, робоче середовище і т.д.). Завдяки своїм компактним розмірам дані акумулятори широко застосовуються в мобільну техніку. Як і вся подібна продукція, мембранний гідроакумулятор потребує сертифікатах тієї країни, в якій експлуатується.

== Балонний гідроакумулятор ==

[[Файл:Ballonniy_pnevmogidroaccumulator.png|220px|thumb|right|Балонний гідроакумулятор]]

Балонний гідроакумулятор отримав свою назву завдяки формі роздільника, що відокремлює газ (азот) від рідини: на вигляд він нагадує гумовий балон або витягнуту грушу, що знаходиться в такій же за формою металевої ємності. З одного боку акумулятора гумова груша заправляється азотом, а з іншого боку він приєднується до робочої порожнини, з якої надходить рідина (в промисловості використовується мінеральне та синтетичне масло). У цей час балон з газом стискається, поступаючись об'єм рідини. Коли тиск у системі падає - газ в балоні розширюється, витісняючи масло назад у систему, тим самим заповнюючи брак рідини. Далі насос знову заправляє акумулятор маслом під тиском, змушуючи балон стискатися. Завдяки своїм конструктивним особливостям, балонний гідроакумулятор не так інертний, як поршневий. У порівнянні з мембранними гідроакумулятора, відрізняється великими розмірами.
Функції:

* Харчування гідравлічної системи в аварійних ситуаціях;
* Акумулювання енергії;
* Урівноваження сил;
* Компенсація витоків рідини;
* Підвіска транспортного засобу;
* Гасіння гідроударів і пульсацій;
* Підтримання необхідного тиску в системі при вимкненому насосі.

== Поршневий гідроакумулятор ==

[[Файл:Поршень.jpg|320px|thumb|right|Поршневий гідроакумулятор]]

Поршневі акумулятори містять рідинну та газову камери і поршень, як газонепроникний роздільчий елемент. Газова камера заздалегідь заповнена азотом.
Оскільки рідинна камера сполучена з гідросистемою, при підвищенні тиску акумулятор заповнюється робочою рідиною, а газ стискається. При пониженні тиску стиснений газ розширюється і витісняє накопичену робочу рідину у гідросистему. Поршневий акумулятор може працювати у будь-якому положенні, проте вертикальне розташування (газова порожнина зверху) є переважним, оскільки дозволяє виключити можливість осадження наявних у рідині часток забруднень на поршні та їх попадання в ущільнення.
Конструкція поршневого акумулятора показана на рис.7.26. Основні елементи: гільза (7), поршень (2) із системою ущільнень та кришки (3 і 4) з маслопідвідним отвором (5) і зарядним вентилем (6). Гільза виконує дві функції. По-перше, вона сприймає внутрішній тиск і, по-друге, служить як направляюча для поршня, що є роздільником між газовою та рідинною камерами.
Внутрішня поверхня гільзи (дзеркало) оброблена з найвищою точністю і якістю. Спеціальна система ущільнень забезпечує мінімальне тертя у спряженні поршня з гільзою. Таким чином, між газом і рідиною досягається рівень перепаду тиску не більше 1 бара.У поршневих акумуляторах можливий контроль положення поршня. Для цього передбачається шток, що виходить назовні, з кулачком, що діє на кінцевий вимикач. З'являється можливість відстежувати положення поршня у будь-якому місці ходу. Зазвичай за допомогою подібної системи здійснюється управління включенням або виключенням насоса.

== Використання гідроакумуляторів в побуті та промисловості ==

Найбільшого поширення в побуті та промисловості знайшли пневмогідроаккумулятори (гідробак експанзомат ). Вони представляють собою металеву ємність з гумовою мембраною / грушею всередині, що служить для підтримки тиску води в системі водопостачання / опалення. У більшості випадків гідроакумулятори використовуються для систем автономного забезпечення водою заміських будинків, котеджних селищ, невеликих підприємств.

== Вибір гідроакумулятора ==

Вибір гідроакумулятора залежить від обсягу споживання води. Чим більше споживання води, тим більше повинен бути обсяг гідроакумулятора. А тиск в баку має бути приблизно дорівнює або трохи менше тиску води у водопроводі в місці підключення бака. У випадку якщо в будинку немає великого споживання води (немає ванни) і кількість людей не більше 4, можна обмежитися гідроакумулятором об'ємом 25-35л. В інших випадках потрібно встановлювати бак об'ємом не менше 50л. Найважливіший критерій при підборі обсягу бака - кількість включень-виключень насоса. Зазвичай воно регламентується заводом-виробником електродвигуна.
В даній таблиці наведено максимальні допустимі кількості часових включень для електродвигунів. Для свердловинного насоса зазвичай рекомендують не більше 20 включень / год, а краще 10-15 включень / год.
Потужність двигуна насоса, кВт 0,5-1,5 2-4 5-7,5 9,2-12,5 15-22
Максимальна кількість включень / год 50 40 30 20 15

<math> Vt = 16.5 \ Qmax \ Pmax \ Pmin \frac {a\ΔP\Р} </math>

<math>Vt = 16.5 \ frac{Qmax}{a} or {Qmax\over a}</math>

*Vt - обсяг гідроакумулятора в літрах.
*Q max - середня продуктивність насоса, рівна максимальній витраті води (у літрах / хв).
*а - максимально допустиму кількість запусків насоса на годину (значення, що рекомендується виробником насоса).
*P max - максимальне абсолютний тиск, на яке налаштоване реле тиску, рівне відносного тиску 1атм.
*P min - мінімальне абсолютний тиск, на яке налаштоване реле тиску, рівне відносного тиску 1атм, яке не повинно бути нижче, ніж (висота будівлі в метрах) / 10 1атм
*ΔP - різниця P max і P min
*P prec - абсолютний тиск газу в гидроаккумуляторе, який ніколи не повинен перевищувати P min.
Для оптимальної роботи гідроакумулятора необхідно, щоб P rec <P min. Рекомендується, щоб:
P rec 0.5 бар = P min.

==Сучасні виробники гідроакумуляторів==

{| class="standard"
!Країна
!Виробник
!Опис
|-
!Австралія
|Olaer Fawcett Christie
|мембранні, поршневі, балонні акумулятори
|-
!Великобританія
|Lee Products Ltd.
|
|-
!rowspan=3|Німечина
|Bosch Rexroth
|гідроакумулятори всіх типів
|-
|Hydac
|гідроакумулятори всіх типів
|-
|ORSTA-Hydraulik AG
|
|-
!rowspan=2|Франція
|Eaton Corporation
|гідроакумулятори високого тиску
|-
|Intertechnique
|
|-
!Італія
|Zilmet
VAREM S.r.l.
|мембранні
|-
|}

== Література ==
* Гiдроприводи та гiдропневмоавтоматика: Пiдручник /В.О.Федорець, М.Н.Педченко, В.Б.Струтинський та iн. За ред. В.О.Федорця. — К:Вища школа,— 1995.- 463 с.
* Гидравлика, гидромашины и гидроприводы: Учебник для машиностроительных вузов/ Т.М. Башта, С.С. Руднев, Б.Б. Некрасов и др. — 2-е изд., перераб. — М.: Машиностроение, 1982.

== Посилання ==

:http://ru.wikipedia.org/w/index.php?title=%D0%93%D0%B8%D0%B4%D1%80%D0%BE%D0%B0%D0%BA%D0%BA%D1%83%D0%BC%D1%83%D0%BB%D1%8F%D1%82%D0%BE%D1%80&stable=0#.D0.A1.D0.BE.D0.B2.D1.80.D0.B5.D0.BC.D0.B5.D0.BD.D0.BD.D1.8B.D0.B5_.D0.BF.D1.80.D0.BE.D0.B8.D0.B7.D0.B2.D0.BE.D0.B4.D0.B8.D1.82.D0.B5.D0.BB.D0.B8_.D0.B3.D0.B8.D0.B4.D1.80.D0.BE.D0.B0.D0.BA.D0.BA.D1.83.D0.BC.D1.83.D0.BB.D1.8F.D1.82.D0.BE.D1.80.D0.BE.D0.B2
:http://www.hydac.com.ru/article-hydroaccumulators.html
:http://www.vod-stih.com/gidrobak.shtml

[[Категорія:Елементи і системи гідропневмоавтоматики(дисципліна)]]

Гідроакумулятор

2010-12-21T20:12:01Z

Tanita1306: /* Вибір гідроакумулятора */

== Гідроакумулятор ==
'''Гідравлічним акумулятором''' називається пристосування для накопичення (акумулювання) в працюючій гідросистемі енергії стиснутої рідини з наступним поверненням її (при певних режимах роботи) в гідросистему. Оскільки рідина знаходиться під тиском, з акумуляторами поводяться як з напірними резервуарами, і вони повинні бути розраховані на використання в умовах максимального робочого надлишкового тиску, з урахуванням типових умов приймання країни, де вони експлуатуватимуться.

== Типи гідроакумуляторів ==

[[Файл:Типи гідроакумуляторів.jpg|380px|thumb|right|Типи гідроакумуляторів]]

:* За способом накопичення енергії гідроакумулятори поділяються на два типи:
# гідроакумулятори з механічним накопичувачем;
# гідроакумулятори з пневматичним накопичувачем.
:* Гідроакумулятори з механічним накопичувачем розділяють на:
# вантажний гідроакумулятор;
# пружинний гудроакумулятор.
:* Гідроакумулятори з пневматичним накопичувачем поділяються на:
# балонний;
# поршневий;
# мембранний.

== Вантажний акумулятор ==

Вантажний акумулятор являє собою вертикально встановлений плунжерний циліндр, плунжер якого зв'язаний з масивним вантажем, що створює направлену вниз масову силу G. При зарядці акумулятора плунжер з вантажем силою тиску робочої рідини підіймається на деякий рівень і виконана рідиною робота по підйому перетворюється в потенційну енергію піднятої маси. Якщо в гідросистемі з таким акумулятором виникає потреба в короткочасному і значному збільшенні витрати робочої рідини, акумулятор розряджається: під дією масової сили вантажу і з циліндра витісняється в гідросистему об'єм робочої рідини при стабільному тискові.

== Пружинний акумулятор ==

В пружинному гідроакумуляторі робоча рідина підведена в поршневу камеру циліндра, поршень якого навантажений зусиллям попередньо стиснутої пружини. Під дією тиску рідини поршень додатково деформує пружину. Кожному його положенню відновідає певний рівень тиску робочої рідини. Зарядка і розрядка такого акумулятора можлива тільки при змінах тиску і гідросистемі. При збільшенні тиску зростає об'єм поршневої камери і вона наповнюється додатковою кількістю рідини, яка буде повернена назад в гідросистему при зниженні тиску до попереднього рівня.

== Гідропневматичний акумулятор (газовий) ==
Пневмогідравлічні акумулятори по принципу дії аналогічні пружинним, тільки роль пружини у них виконує газ. Рідина і газове середовище можуть бути розділені поршнем чи діафрагмою або мати безпосередній контакт. В останньому випадку конструкція акумулятора найбільш проста і технологічна, але при його роботі має місце швидке зниження акумулюючої здатності через втрати газу, який виноситься рідиною, розчиняючись в ній. Це також може викликати появу в гідросистемі газових пробок, які призводять до нарівномірності руху гідродвигунів, вібрацій при їх роботі, тощо. Названі недоліки усунені в конструкціях з розділювачами.Зважаючи на низку недоліків гідроакумулятори з механічним накопиченням енергії не отримали широкого розповсюдження і мають обмежене застосування.

При малій зміні тиску в рідинної порожнини гідроакумулятора газ стискається незначно. У цьому випадку для підтримки тиску у вузькому діапазоні змінюваний обсяг гідроакумулятора може виявитися недостатнім для робочого процесу. . Для того, щоб зміна обсягу в меншій мірі впливало на зміну тиску, газову порожнину гідроакумулятора збільшують за допомогою підключення до неї додаткового ресивера. У цьому випадку обсяг газової порожнини складається з обсягу ресивера і змінного об'єму гідроакумулятора. Економічно доцільно застосовувати гідроакумулятори в системах з епізодичними піками споживаної витрати, які значно перевищують середні витрати рідини в гідросистемі. Встановлена потужність гідроприводу при цьому може бути зменшена в півтора-два рази, а споживання енергії такою системою можна знизити більш, ніж на 50%. Різні за конструкції (поршневі, балонні, мембранні, сильфонні) і призначенням пневмогідроаккумулятори дозволяють отримати рішення для багатьох завдань, таких як:
# Акумулювання гідравлічної енергії;
# Живлення системи в позаштатних і аварійних ситуаціях;
# Урівноваження сил і навантажень;
# Компенсація витоків;
# Компенсація обсягів робочої рідини;
# Демпфування пульсації поршневих насосів;
# Демпфування пульсацій в напірних і всмоктуючих магістралях;
# Демпфування пульсації при роботі паливних насосів високого тиску дизельних двигунів; д
# Гасіння гідроударів;
# Амортизаційна підвіска мобільної техніки та ін.

== Переваги і недоліки ==

Кожному типу гідроакумуляторів властиві свої переваги і недоліки.

{| class="wikitable"
|-
! Тип гідроакумулятора
! Переваги
! Недоліки
|-
| Вантажний гідроакумулятор
|
*постійний тиск гідроакумулятора
*простота конструкції
*великий робочий об'єм
*низька вартість
|
*низька енергоємність
*висока інерційність
*громіздкість конструкції
*низький тиск
|-
| Пружинний
гідроакумулятор
|
*відносна простота конструкції
*невисока вартість
|
*тиск залежить від характеристики і лінійної деформації пружини
*невеликий робочий об'єм
*інерційність
|-
| Гідропневматичний акумулятор
|
*висока енергоємність при малих розмірах
*різні виконання по конструкції і призначенню
|
*тиск акумулятора змінюється в залежності із політропним процесом стиску і розширення газу
|}

== Мембранний акумулятор ==

[[Файл:Мембранный_гидроаккумулятор.jpg|220px|thumb|right|Мембранний гідроакумулятор]]

Мембранний гідроакумулятор служить для накопичення гідравлічної рідини з наступною її віддачею в потрібний момент часу. Також, їх широко застосовують для демпфування (згладжування) пульсацій і ударів рідини в системі. Як у поршневих і балонних гідроакумулятора, цей процес відбувається за рахунок стисливого газу. У вигляді роздільника середовищ застосовується каучукова мембрана, яка закріплена на внутрішній стінці корпусу і деформується в процесі стиснення і розширення азоту. У верхній частині гідроакумулятора встановлений газовий клапан, що перешкоджає виходу азоту з газової порожнини. При відсутності тиску в рідинної порожнини, мембрана повністю притискається до вихідного отвору. Щоб внутрішні краї цього отвору не пошкоджували каучук, в мембрані в цьому місці зроблено металеву щільність (тарілчастий клапан). В якості газу у верхній порожнині найчастіше застосовують азот і в жодному разі - повітря або кисень. Це обумовлено тим, що знаходяться під тиском повітря і кисень - вибухонебезпечні.

Мембранні гідроакумулятори (або пневмогідроаккумулятори) бувають перезаряджаються, розбірні і запаяні (даний вид заряджає азотом сам виробник при виготовленні). Крім того, акумулятори можуть бути виготовлені з різних матеріалів - як корпус, так і самі мембрани. Застосування тих чи інших матеріалів зумовлене різними умовами експлуатації (температура, робоче середовище і т.д.). Завдяки своїм компактним розмірам дані акумулятори широко застосовуються в мобільну техніку. Як і вся подібна продукція, мембранний гідроакумулятор потребує сертифікатах тієї країни, в якій експлуатується.

== Балонний гідроакумулятор ==

[[Файл:Ballonniy_pnevmogidroaccumulator.png|220px|thumb|right|Балонний гідроакумулятор]]

Балонний гідроакумулятор отримав свою назву завдяки формі роздільника, що відокремлює газ (азот) від рідини: на вигляд він нагадує гумовий балон або витягнуту грушу, що знаходиться в такій же за формою металевої ємності. З одного боку акумулятора гумова груша заправляється азотом, а з іншого боку він приєднується до робочої порожнини, з якої надходить рідина (в промисловості використовується мінеральне та синтетичне масло). У цей час балон з газом стискається, поступаючись об'єм рідини. Коли тиск у системі падає - газ в балоні розширюється, витісняючи масло назад у систему, тим самим заповнюючи брак рідини. Далі насос знову заправляє акумулятор маслом під тиском, змушуючи балон стискатися. Завдяки своїм конструктивним особливостям, балонний гідроакумулятор не так інертний, як поршневий. У порівнянні з мембранними гідроакумулятора, відрізняється великими розмірами.
Функції:

* Харчування гідравлічної системи в аварійних ситуаціях;
* Акумулювання енергії;
* Урівноваження сил;
* Компенсація витоків рідини;
* Підвіска транспортного засобу;
* Гасіння гідроударів і пульсацій;
* Підтримання необхідного тиску в системі при вимкненому насосі.

== Поршневий гідроакумулятор ==

[[Файл:Поршень.jpg|320px|thumb|right|Поршневий гідроакумулятор]]

Поршневі акумулятори містять рідинну та газову камери і поршень, як газонепроникний роздільчий елемент. Газова камера заздалегідь заповнена азотом.
Оскільки рідинна камера сполучена з гідросистемою, при підвищенні тиску акумулятор заповнюється робочою рідиною, а газ стискається. При пониженні тиску стиснений газ розширюється і витісняє накопичену робочу рідину у гідросистему. Поршневий акумулятор може працювати у будь-якому положенні, проте вертикальне розташування (газова порожнина зверху) є переважним, оскільки дозволяє виключити можливість осадження наявних у рідині часток забруднень на поршні та їх попадання в ущільнення.
Конструкція поршневого акумулятора показана на рис.7.26. Основні елементи: гільза (7), поршень (2) із системою ущільнень та кришки (3 і 4) з маслопідвідним отвором (5) і зарядним вентилем (6). Гільза виконує дві функції. По-перше, вона сприймає внутрішній тиск і, по-друге, служить як направляюча для поршня, що є роздільником між газовою та рідинною камерами.
Внутрішня поверхня гільзи (дзеркало) оброблена з найвищою точністю і якістю. Спеціальна система ущільнень забезпечує мінімальне тертя у спряженні поршня з гільзою. Таким чином, між газом і рідиною досягається рівень перепаду тиску не більше 1 бара.У поршневих акумуляторах можливий контроль положення поршня. Для цього передбачається шток, що виходить назовні, з кулачком, що діє на кінцевий вимикач. З'являється можливість відстежувати положення поршня у будь-якому місці ходу. Зазвичай за допомогою подібної системи здійснюється управління включенням або виключенням насоса.

== Використання гідроакумуляторів в побуті та промисловості ==

Найбільшого поширення в побуті та промисловості знайшли пневмогідроаккумулятори (гідробак експанзомат ). Вони представляють собою металеву ємність з гумовою мембраною / грушею всередині, що служить для підтримки тиску води в системі водопостачання / опалення. У більшості випадків гідроакумулятори використовуються для систем автономного забезпечення водою заміських будинків, котеджних селищ, невеликих підприємств.

== Вибір гідроакумулятора ==

Вибір гідроакумулятора залежить від обсягу споживання води. Чим більше споживання води, тим більше повинен бути обсяг гідроакумулятора. А тиск в баку має бути приблизно дорівнює або трохи менше тиску води у водопроводі в місці підключення бака. У випадку якщо в будинку немає великого споживання води (немає ванни) і кількість людей не більше 4, можна обмежитися гідроакумулятором об'ємом 25-35л. В інших випадках потрібно встановлювати бак об'ємом не менше 50л. Найважливіший критерій при підборі обсягу бака - кількість включень-виключень насоса. Зазвичай воно регламентується заводом-виробником електродвигуна.
В даній таблиці наведено максимальні допустимі кількості часових включень для електродвигунів. Для свердловинного насоса зазвичай рекомендують не більше 20 включень / год, а краще 10-15 включень / год.
Потужність двигуна насоса, кВт 0,5-1,5 2-4 5-7,5 9,2-12,5 15-22
Максимальна кількість включень / год 50 40 30 20 15

<math> Vt = 16.5 \ Qmax \ Pmax \ Pmin \frac {a\ΔP\Р} </math>

<math>Vt = 16.5 \ frac{Qmax}{a}</math>

*Vt - обсяг гідроакумулятора в літрах.
*Q max - середня продуктивність насоса, рівна максимальній витраті води (у літрах / хв).
*а - максимально допустиму кількість запусків насоса на годину (значення, що рекомендується виробником насоса).
*P max - максимальне абсолютний тиск, на яке налаштоване реле тиску, рівне відносного тиску 1атм.
*P min - мінімальне абсолютний тиск, на яке налаштоване реле тиску, рівне відносного тиску 1атм, яке не повинно бути нижче, ніж (висота будівлі в метрах) / 10 1атм
*ΔP - різниця P max і P min
*P prec - абсолютний тиск газу в гидроаккумуляторе, який ніколи не повинен перевищувати P min.
Для оптимальної роботи гідроакумулятора необхідно, щоб P rec <P min. Рекомендується, щоб:
P rec 0.5 бар = P min.

==Сучасні виробники гідроакумуляторів==

{| class="standard"
!Країна
!Виробник
!Опис
|-
!Австралія
|Olaer Fawcett Christie
|мембранні, поршневі, балонні акумулятори
|-
!Великобританія
|Lee Products Ltd.
|
|-
!rowspan=3|Німечина
|Bosch Rexroth
|гідроакумулятори всіх типів
|-
|Hydac
|гідроакумулятори всіх типів
|-
|ORSTA-Hydraulik AG
|
|-
!rowspan=2|Франція
|Eaton Corporation
|гідроакумулятори високого тиску
|-
|Intertechnique
|
|-
!Італія
|Zilmet
VAREM S.r.l.
|мембранні
|-
|}

== Література ==
* Гiдроприводи та гiдропневмоавтоматика: Пiдручник /В.О.Федорець, М.Н.Педченко, В.Б.Струтинський та iн. За ред. В.О.Федорця. — К:Вища школа,— 1995.- 463 с.
* Гидравлика, гидромашины и гидроприводы: Учебник для машиностроительных вузов/ Т.М. Башта, С.С. Руднев, Б.Б. Некрасов и др. — 2-е изд., перераб. — М.: Машиностроение, 1982.

== Посилання ==

:http://ru.wikipedia.org/w/index.php?title=%D0%93%D0%B8%D0%B4%D1%80%D0%BE%D0%B0%D0%BA%D0%BA%D1%83%D0%BC%D1%83%D0%BB%D1%8F%D1%82%D0%BE%D1%80&stable=0#.D0.A1.D0.BE.D0.B2.D1.80.D0.B5.D0.BC.D0.B5.D0.BD.D0.BD.D1.8B.D0.B5_.D0.BF.D1.80.D0.BE.D0.B8.D0.B7.D0.B2.D0.BE.D0.B4.D0.B8.D1.82.D0.B5.D0.BB.D0.B8_.D0.B3.D0.B8.D0.B4.D1.80.D0.BE.D0.B0.D0.BA.D0.BA.D1.83.D0.BC.D1.83.D0.BB.D1.8F.D1.82.D0.BE.D1.80.D0.BE.D0.B2
:http://www.hydac.com.ru/article-hydroaccumulators.html
:http://www.vod-stih.com/gidrobak.shtml

[[Категорія:Елементи і системи гідропневмоавтоматики(дисципліна)]]

Гідроакумулятор

2010-12-21T20:11:01Z

Tanita1306: /* Вибір гідроакумулятора */

== Гідроакумулятор ==
'''Гідравлічним акумулятором''' називається пристосування для накопичення (акумулювання) в працюючій гідросистемі енергії стиснутої рідини з наступним поверненням її (при певних режимах роботи) в гідросистему. Оскільки рідина знаходиться під тиском, з акумуляторами поводяться як з напірними резервуарами, і вони повинні бути розраховані на використання в умовах максимального робочого надлишкового тиску, з урахуванням типових умов приймання країни, де вони експлуатуватимуться.

== Типи гідроакумуляторів ==

[[Файл:Типи гідроакумуляторів.jpg|380px|thumb|right|Типи гідроакумуляторів]]

:* За способом накопичення енергії гідроакумулятори поділяються на два типи:
# гідроакумулятори з механічним накопичувачем;
# гідроакумулятори з пневматичним накопичувачем.
:* Гідроакумулятори з механічним накопичувачем розділяють на:
# вантажний гідроакумулятор;
# пружинний гудроакумулятор.
:* Гідроакумулятори з пневматичним накопичувачем поділяються на:
# балонний;
# поршневий;
# мембранний.

== Вантажний акумулятор ==

Вантажний акумулятор являє собою вертикально встановлений плунжерний циліндр, плунжер якого зв'язаний з масивним вантажем, що створює направлену вниз масову силу G. При зарядці акумулятора плунжер з вантажем силою тиску робочої рідини підіймається на деякий рівень і виконана рідиною робота по підйому перетворюється в потенційну енергію піднятої маси. Якщо в гідросистемі з таким акумулятором виникає потреба в короткочасному і значному збільшенні витрати робочої рідини, акумулятор розряджається: під дією масової сили вантажу і з циліндра витісняється в гідросистему об'єм робочої рідини при стабільному тискові.

== Пружинний акумулятор ==

В пружинному гідроакумуляторі робоча рідина підведена в поршневу камеру циліндра, поршень якого навантажений зусиллям попередньо стиснутої пружини. Під дією тиску рідини поршень додатково деформує пружину. Кожному його положенню відновідає певний рівень тиску робочої рідини. Зарядка і розрядка такого акумулятора можлива тільки при змінах тиску і гідросистемі. При збільшенні тиску зростає об'єм поршневої камери і вона наповнюється додатковою кількістю рідини, яка буде повернена назад в гідросистему при зниженні тиску до попереднього рівня.

== Гідропневматичний акумулятор (газовий) ==
Пневмогідравлічні акумулятори по принципу дії аналогічні пружинним, тільки роль пружини у них виконує газ. Рідина і газове середовище можуть бути розділені поршнем чи діафрагмою або мати безпосередній контакт. В останньому випадку конструкція акумулятора найбільш проста і технологічна, але при його роботі має місце швидке зниження акумулюючої здатності через втрати газу, який виноситься рідиною, розчиняючись в ній. Це також може викликати появу в гідросистемі газових пробок, які призводять до нарівномірності руху гідродвигунів, вібрацій при їх роботі, тощо. Названі недоліки усунені в конструкціях з розділювачами.Зважаючи на низку недоліків гідроакумулятори з механічним накопиченням енергії не отримали широкого розповсюдження і мають обмежене застосування.

При малій зміні тиску в рідинної порожнини гідроакумулятора газ стискається незначно. У цьому випадку для підтримки тиску у вузькому діапазоні змінюваний обсяг гідроакумулятора може виявитися недостатнім для робочого процесу. . Для того, щоб зміна обсягу в меншій мірі впливало на зміну тиску, газову порожнину гідроакумулятора збільшують за допомогою підключення до неї додаткового ресивера. У цьому випадку обсяг газової порожнини складається з обсягу ресивера і змінного об'єму гідроакумулятора. Економічно доцільно застосовувати гідроакумулятори в системах з епізодичними піками споживаної витрати, які значно перевищують середні витрати рідини в гідросистемі. Встановлена потужність гідроприводу при цьому може бути зменшена в півтора-два рази, а споживання енергії такою системою можна знизити більш, ніж на 50%. Різні за конструкції (поршневі, балонні, мембранні, сильфонні) і призначенням пневмогідроаккумулятори дозволяють отримати рішення для багатьох завдань, таких як:
# Акумулювання гідравлічної енергії;
# Живлення системи в позаштатних і аварійних ситуаціях;
# Урівноваження сил і навантажень;
# Компенсація витоків;
# Компенсація обсягів робочої рідини;
# Демпфування пульсації поршневих насосів;
# Демпфування пульсацій в напірних і всмоктуючих магістралях;
# Демпфування пульсації при роботі паливних насосів високого тиску дизельних двигунів; д
# Гасіння гідроударів;
# Амортизаційна підвіска мобільної техніки та ін.

== Переваги і недоліки ==

Кожному типу гідроакумуляторів властиві свої переваги і недоліки.

{| class="wikitable"
|-
! Тип гідроакумулятора
! Переваги
! Недоліки
|-
| Вантажний гідроакумулятор
|
*постійний тиск гідроакумулятора
*простота конструкції
*великий робочий об'єм
*низька вартість
|
*низька енергоємність
*висока інерційність
*громіздкість конструкції
*низький тиск
|-
| Пружинний
гідроакумулятор
|
*відносна простота конструкції
*невисока вартість
|
*тиск залежить від характеристики і лінійної деформації пружини
*невеликий робочий об'єм
*інерційність
|-
| Гідропневматичний акумулятор
|
*висока енергоємність при малих розмірах
*різні виконання по конструкції і призначенню
|
*тиск акумулятора змінюється в залежності із політропним процесом стиску і розширення газу
|}

== Мембранний акумулятор ==

[[Файл:Мембранный_гидроаккумулятор.jpg|220px|thumb|right|Мембранний гідроакумулятор]]

Мембранний гідроакумулятор служить для накопичення гідравлічної рідини з наступною її віддачею в потрібний момент часу. Також, їх широко застосовують для демпфування (згладжування) пульсацій і ударів рідини в системі. Як у поршневих і балонних гідроакумулятора, цей процес відбувається за рахунок стисливого газу. У вигляді роздільника середовищ застосовується каучукова мембрана, яка закріплена на внутрішній стінці корпусу і деформується в процесі стиснення і розширення азоту. У верхній частині гідроакумулятора встановлений газовий клапан, що перешкоджає виходу азоту з газової порожнини. При відсутності тиску в рідинної порожнини, мембрана повністю притискається до вихідного отвору. Щоб внутрішні краї цього отвору не пошкоджували каучук, в мембрані в цьому місці зроблено металеву щільність (тарілчастий клапан). В якості газу у верхній порожнині найчастіше застосовують азот і в жодному разі - повітря або кисень. Це обумовлено тим, що знаходяться під тиском повітря і кисень - вибухонебезпечні.

Мембранні гідроакумулятори (або пневмогідроаккумулятори) бувають перезаряджаються, розбірні і запаяні (даний вид заряджає азотом сам виробник при виготовленні). Крім того, акумулятори можуть бути виготовлені з різних матеріалів - як корпус, так і самі мембрани. Застосування тих чи інших матеріалів зумовлене різними умовами експлуатації (температура, робоче середовище і т.д.). Завдяки своїм компактним розмірам дані акумулятори широко застосовуються в мобільну техніку. Як і вся подібна продукція, мембранний гідроакумулятор потребує сертифікатах тієї країни, в якій експлуатується.

== Балонний гідроакумулятор ==

[[Файл:Ballonniy_pnevmogidroaccumulator.png|220px|thumb|right|Балонний гідроакумулятор]]

Балонний гідроакумулятор отримав свою назву завдяки формі роздільника, що відокремлює газ (азот) від рідини: на вигляд він нагадує гумовий балон або витягнуту грушу, що знаходиться в такій же за формою металевої ємності. З одного боку акумулятора гумова груша заправляється азотом, а з іншого боку він приєднується до робочої порожнини, з якої надходить рідина (в промисловості використовується мінеральне та синтетичне масло). У цей час балон з газом стискається, поступаючись об'єм рідини. Коли тиск у системі падає - газ в балоні розширюється, витісняючи масло назад у систему, тим самим заповнюючи брак рідини. Далі насос знову заправляє акумулятор маслом під тиском, змушуючи балон стискатися. Завдяки своїм конструктивним особливостям, балонний гідроакумулятор не так інертний, як поршневий. У порівнянні з мембранними гідроакумулятора, відрізняється великими розмірами.
Функції:

* Харчування гідравлічної системи в аварійних ситуаціях;
* Акумулювання енергії;
* Урівноваження сил;
* Компенсація витоків рідини;
* Підвіска транспортного засобу;
* Гасіння гідроударів і пульсацій;
* Підтримання необхідного тиску в системі при вимкненому насосі.

== Поршневий гідроакумулятор ==

[[Файл:Поршень.jpg|320px|thumb|right|Поршневий гідроакумулятор]]

Поршневі акумулятори містять рідинну та газову камери і поршень, як газонепроникний роздільчий елемент. Газова камера заздалегідь заповнена азотом.
Оскільки рідинна камера сполучена з гідросистемою, при підвищенні тиску акумулятор заповнюється робочою рідиною, а газ стискається. При пониженні тиску стиснений газ розширюється і витісняє накопичену робочу рідину у гідросистему. Поршневий акумулятор може працювати у будь-якому положенні, проте вертикальне розташування (газова порожнина зверху) є переважним, оскільки дозволяє виключити можливість осадження наявних у рідині часток забруднень на поршні та їх попадання в ущільнення.
Конструкція поршневого акумулятора показана на рис.7.26. Основні елементи: гільза (7), поршень (2) із системою ущільнень та кришки (3 і 4) з маслопідвідним отвором (5) і зарядним вентилем (6). Гільза виконує дві функції. По-перше, вона сприймає внутрішній тиск і, по-друге, служить як направляюча для поршня, що є роздільником між газовою та рідинною камерами.
Внутрішня поверхня гільзи (дзеркало) оброблена з найвищою точністю і якістю. Спеціальна система ущільнень забезпечує мінімальне тертя у спряженні поршня з гільзою. Таким чином, між газом і рідиною досягається рівень перепаду тиску не більше 1 бара.У поршневих акумуляторах можливий контроль положення поршня. Для цього передбачається шток, що виходить назовні, з кулачком, що діє на кінцевий вимикач. З'являється можливість відстежувати положення поршня у будь-якому місці ходу. Зазвичай за допомогою подібної системи здійснюється управління включенням або виключенням насоса.

== Використання гідроакумуляторів в побуті та промисловості ==

Найбільшого поширення в побуті та промисловості знайшли пневмогідроаккумулятори (гідробак експанзомат ). Вони представляють собою металеву ємність з гумовою мембраною / грушею всередині, що служить для підтримки тиску води в системі водопостачання / опалення. У більшості випадків гідроакумулятори використовуються для систем автономного забезпечення водою заміських будинків, котеджних селищ, невеликих підприємств.

== Вибір гідроакумулятора ==

Вибір гідроакумулятора залежить від обсягу споживання води. Чим більше споживання води, тим більше повинен бути обсяг гідроакумулятора. А тиск в баку має бути приблизно дорівнює або трохи менше тиску води у водопроводі в місці підключення бака. У випадку якщо в будинку немає великого споживання води (немає ванни) і кількість людей не більше 4, можна обмежитися гідроакумулятором об'ємом 25-35л. В інших випадках потрібно встановлювати бак об'ємом не менше 50л. Найважливіший критерій при підборі обсягу бака - кількість включень-виключень насоса. Зазвичай воно регламентується заводом-виробником електродвигуна.
В даній таблиці наведено максимальні допустимі кількості часових включень для електродвигунів. Для свердловинного насоса зазвичай рекомендують не більше 20 включень / год, а краще 10-15 включень / год.
Потужність двигуна насоса, кВт 0,5-1,5 2-4 5-7,5 9,2-12,5 15-22
Максимальна кількість включень / год 50 40 30 20 15

<math> Vt = 16.5 \ Qmax \ Pmax \ Pmin \frac {a\ΔP\Р} </math>

<math>Vt = 16.5 \ frac{Qmax}{}</math>

*Vt - обсяг гідроакумулятора в літрах.
*Q max - середня продуктивність насоса, рівна максимальній витраті води (у літрах / хв).
*а - максимально допустиму кількість запусків насоса на годину (значення, що рекомендується виробником насоса).
*P max - максимальне абсолютний тиск, на яке налаштоване реле тиску, рівне відносного тиску 1атм.
*P min - мінімальне абсолютний тиск, на яке налаштоване реле тиску, рівне відносного тиску 1атм, яке не повинно бути нижче, ніж (висота будівлі в метрах) / 10 1атм
*ΔP - різниця P max і P min
*P prec - абсолютний тиск газу в гидроаккумуляторе, який ніколи не повинен перевищувати P min.
Для оптимальної роботи гідроакумулятора необхідно, щоб P rec <P min. Рекомендується, щоб:
P rec 0.5 бар = P min.

==Сучасні виробники гідроакумуляторів==

{| class="standard"
!Країна
!Виробник
!Опис
|-
!Австралія
|Olaer Fawcett Christie
|мембранні, поршневі, балонні акумулятори
|-
!Великобританія
|Lee Products Ltd.
|
|-
!rowspan=3|Німечина
|Bosch Rexroth
|гідроакумулятори всіх типів
|-
|Hydac
|гідроакумулятори всіх типів
|-
|ORSTA-Hydraulik AG
|
|-
!rowspan=2|Франція
|Eaton Corporation
|гідроакумулятори високого тиску
|-
|Intertechnique
|
|-
!Італія
|Zilmet
VAREM S.r.l.
|мембранні
|-
|}

== Література ==
* Гiдроприводи та гiдропневмоавтоматика: Пiдручник /В.О.Федорець, М.Н.Педченко, В.Б.Струтинський та iн. За ред. В.О.Федорця. — К:Вища школа,— 1995.- 463 с.
* Гидравлика, гидромашины и гидроприводы: Учебник для машиностроительных вузов/ Т.М. Башта, С.С. Руднев, Б.Б. Некрасов и др. — 2-е изд., перераб. — М.: Машиностроение, 1982.

== Посилання ==

:http://ru.wikipedia.org/w/index.php?title=%D0%93%D0%B8%D0%B4%D1%80%D0%BE%D0%B0%D0%BA%D0%BA%D1%83%D0%BC%D1%83%D0%BB%D1%8F%D1%82%D0%BE%D1%80&stable=0#.D0.A1.D0.BE.D0.B2.D1.80.D0.B5.D0.BC.D0.B5.D0.BD.D0.BD.D1.8B.D0.B5_.D0.BF.D1.80.D0.BE.D0.B8.D0.B7.D0.B2.D0.BE.D0.B4.D0.B8.D1.82.D0.B5.D0.BB.D0.B8_.D0.B3.D0.B8.D0.B4.D1.80.D0.BE.D0.B0.D0.BA.D0.BA.D1.83.D0.BC.D1.83.D0.BB.D1.8F.D1.82.D0.BE.D1.80.D0.BE.D0.B2
:http://www.hydac.com.ru/article-hydroaccumulators.html
:http://www.vod-stih.com/gidrobak.shtml

[[Категорія:Елементи і системи гідропневмоавтоматики(дисципліна)]]

Гідроакумулятор

2010-12-21T19:59:13Z

Tanita1306: /* Вибір гідроакумулятора */

== Гідроакумулятор ==
'''Гідравлічним акумулятором''' називається пристосування для накопичення (акумулювання) в працюючій гідросистемі енергії стиснутої рідини з наступним поверненням її (при певних режимах роботи) в гідросистему. Оскільки рідина знаходиться під тиском, з акумуляторами поводяться як з напірними резервуарами, і вони повинні бути розраховані на використання в умовах максимального робочого надлишкового тиску, з урахуванням типових умов приймання країни, де вони експлуатуватимуться.

== Типи гідроакумуляторів ==

[[Файл:Типи гідроакумуляторів.jpg|380px|thumb|right|Типи гідроакумуляторів]]

:* За способом накопичення енергії гідроакумулятори поділяються на два типи:
# гідроакумулятори з механічним накопичувачем;
# гідроакумулятори з пневматичним накопичувачем.
:* Гідроакумулятори з механічним накопичувачем розділяють на:
# вантажний гідроакумулятор;
# пружинний гудроакумулятор.
:* Гідроакумулятори з пневматичним накопичувачем поділяються на:
# балонний;
# поршневий;
# мембранний.

== Вантажний акумулятор ==

Вантажний акумулятор являє собою вертикально встановлений плунжерний циліндр, плунжер якого зв'язаний з масивним вантажем, що створює направлену вниз масову силу G. При зарядці акумулятора плунжер з вантажем силою тиску робочої рідини підіймається на деякий рівень і виконана рідиною робота по підйому перетворюється в потенційну енергію піднятої маси. Якщо в гідросистемі з таким акумулятором виникає потреба в короткочасному і значному збільшенні витрати робочої рідини, акумулятор розряджається: під дією масової сили вантажу і з циліндра витісняється в гідросистему об'єм робочої рідини при стабільному тискові.

== Пружинний акумулятор ==

В пружинному гідроакумуляторі робоча рідина підведена в поршневу камеру циліндра, поршень якого навантажений зусиллям попередньо стиснутої пружини. Під дією тиску рідини поршень додатково деформує пружину. Кожному його положенню відновідає певний рівень тиску робочої рідини. Зарядка і розрядка такого акумулятора можлива тільки при змінах тиску і гідросистемі. При збільшенні тиску зростає об'єм поршневої камери і вона наповнюється додатковою кількістю рідини, яка буде повернена назад в гідросистему при зниженні тиску до попереднього рівня.

== Гідропневматичний акумулятор (газовий) ==
Пневмогідравлічні акумулятори по принципу дії аналогічні пружинним, тільки роль пружини у них виконує газ. Рідина і газове середовище можуть бути розділені поршнем чи діафрагмою або мати безпосередній контакт. В останньому випадку конструкція акумулятора найбільш проста і технологічна, але при його роботі має місце швидке зниження акумулюючої здатності через втрати газу, який виноситься рідиною, розчиняючись в ній. Це також може викликати появу в гідросистемі газових пробок, які призводять до нарівномірності руху гідродвигунів, вібрацій при їх роботі, тощо. Названі недоліки усунені в конструкціях з розділювачами.Зважаючи на низку недоліків гідроакумулятори з механічним накопиченням енергії не отримали широкого розповсюдження і мають обмежене застосування.

При малій зміні тиску в рідинної порожнини гідроакумулятора газ стискається незначно. У цьому випадку для підтримки тиску у вузькому діапазоні змінюваний обсяг гідроакумулятора може виявитися недостатнім для робочого процесу. . Для того, щоб зміна обсягу в меншій мірі впливало на зміну тиску, газову порожнину гідроакумулятора збільшують за допомогою підключення до неї додаткового ресивера. У цьому випадку обсяг газової порожнини складається з обсягу ресивера і змінного об'єму гідроакумулятора. Економічно доцільно застосовувати гідроакумулятори в системах з епізодичними піками споживаної витрати, які значно перевищують середні витрати рідини в гідросистемі. Встановлена потужність гідроприводу при цьому може бути зменшена в півтора-два рази, а споживання енергії такою системою можна знизити більш, ніж на 50%. Різні за конструкції (поршневі, балонні, мембранні, сильфонні) і призначенням пневмогідроаккумулятори дозволяють отримати рішення для багатьох завдань, таких як:
# Акумулювання гідравлічної енергії;
# Живлення системи в позаштатних і аварійних ситуаціях;
# Урівноваження сил і навантажень;
# Компенсація витоків;
# Компенсація обсягів робочої рідини;
# Демпфування пульсації поршневих насосів;
# Демпфування пульсацій в напірних і всмоктуючих магістралях;
# Демпфування пульсації при роботі паливних насосів високого тиску дизельних двигунів; д
# Гасіння гідроударів;
# Амортизаційна підвіска мобільної техніки та ін.

== Переваги і недоліки ==

Кожному типу гідроакумуляторів властиві свої переваги і недоліки.

{| class="wikitable"
|-
! Тип гідроакумулятора
! Переваги
! Недоліки
|-
| Вантажний гідроакумулятор
|
*постійний тиск гідроакумулятора
*простота конструкції
*великий робочий об'єм
*низька вартість
|
*низька енергоємність
*висока інерційність
*громіздкість конструкції
*низький тиск
|-
| Пружинний
гідроакумулятор
|
*відносна простота конструкції
*невисока вартість
|
*тиск залежить від характеристики і лінійної деформації пружини
*невеликий робочий об'єм
*інерційність
|-
| Гідропневматичний акумулятор
|
*висока енергоємність при малих розмірах
*різні виконання по конструкції і призначенню
|
*тиск акумулятора змінюється в залежності із політропним процесом стиску і розширення газу
|}

== Мембранний акумулятор ==

[[Файл:Мембранный_гидроаккумулятор.jpg|220px|thumb|right|Мембранний гідроакумулятор]]

Мембранний гідроакумулятор служить для накопичення гідравлічної рідини з наступною її віддачею в потрібний момент часу. Також, їх широко застосовують для демпфування (згладжування) пульсацій і ударів рідини в системі. Як у поршневих і балонних гідроакумулятора, цей процес відбувається за рахунок стисливого газу. У вигляді роздільника середовищ застосовується каучукова мембрана, яка закріплена на внутрішній стінці корпусу і деформується в процесі стиснення і розширення азоту. У верхній частині гідроакумулятора встановлений газовий клапан, що перешкоджає виходу азоту з газової порожнини. При відсутності тиску в рідинної порожнини, мембрана повністю притискається до вихідного отвору. Щоб внутрішні краї цього отвору не пошкоджували каучук, в мембрані в цьому місці зроблено металеву щільність (тарілчастий клапан). В якості газу у верхній порожнині найчастіше застосовують азот і в жодному разі - повітря або кисень. Це обумовлено тим, що знаходяться під тиском повітря і кисень - вибухонебезпечні.

Мембранні гідроакумулятори (або пневмогідроаккумулятори) бувають перезаряджаються, розбірні і запаяні (даний вид заряджає азотом сам виробник при виготовленні). Крім того, акумулятори можуть бути виготовлені з різних матеріалів - як корпус, так і самі мембрани. Застосування тих чи інших матеріалів зумовлене різними умовами експлуатації (температура, робоче середовище і т.д.). Завдяки своїм компактним розмірам дані акумулятори широко застосовуються в мобільну техніку. Як і вся подібна продукція, мембранний гідроакумулятор потребує сертифікатах тієї країни, в якій експлуатується.

== Балонний гідроакумулятор ==

[[Файл:Ballonniy_pnevmogidroaccumulator.png|220px|thumb|right|Балонний гідроакумулятор]]

Балонний гідроакумулятор отримав свою назву завдяки формі роздільника, що відокремлює газ (азот) від рідини: на вигляд він нагадує гумовий балон або витягнуту грушу, що знаходиться в такій же за формою металевої ємності. З одного боку акумулятора гумова груша заправляється азотом, а з іншого боку він приєднується до робочої порожнини, з якої надходить рідина (в промисловості використовується мінеральне та синтетичне масло). У цей час балон з газом стискається, поступаючись об'єм рідини. Коли тиск у системі падає - газ в балоні розширюється, витісняючи масло назад у систему, тим самим заповнюючи брак рідини. Далі насос знову заправляє акумулятор маслом під тиском, змушуючи балон стискатися. Завдяки своїм конструктивним особливостям, балонний гідроакумулятор не так інертний, як поршневий. У порівнянні з мембранними гідроакумулятора, відрізняється великими розмірами.
Функції:

* Харчування гідравлічної системи в аварійних ситуаціях;
* Акумулювання енергії;
* Урівноваження сил;
* Компенсація витоків рідини;
* Підвіска транспортного засобу;
* Гасіння гідроударів і пульсацій;
* Підтримання необхідного тиску в системі при вимкненому насосі.

== Поршневий гідроакумулятор ==

[[Файл:Поршень.jpg|320px|thumb|right|Поршневий гідроакумулятор]]

Поршневі акумулятори містять рідинну та газову камери і поршень, як газонепроникний роздільчий елемент. Газова камера заздалегідь заповнена азотом.
Оскільки рідинна камера сполучена з гідросистемою, при підвищенні тиску акумулятор заповнюється робочою рідиною, а газ стискається. При пониженні тиску стиснений газ розширюється і витісняє накопичену робочу рідину у гідросистему. Поршневий акумулятор може працювати у будь-якому положенні, проте вертикальне розташування (газова порожнина зверху) є переважним, оскільки дозволяє виключити можливість осадження наявних у рідині часток забруднень на поршні та їх попадання в ущільнення.
Конструкція поршневого акумулятора показана на рис.7.26. Основні елементи: гільза (7), поршень (2) із системою ущільнень та кришки (3 і 4) з маслопідвідним отвором (5) і зарядним вентилем (6). Гільза виконує дві функції. По-перше, вона сприймає внутрішній тиск і, по-друге, служить як направляюча для поршня, що є роздільником між газовою та рідинною камерами.
Внутрішня поверхня гільзи (дзеркало) оброблена з найвищою точністю і якістю. Спеціальна система ущільнень забезпечує мінімальне тертя у спряженні поршня з гільзою. Таким чином, між газом і рідиною досягається рівень перепаду тиску не більше 1 бара.У поршневих акумуляторах можливий контроль положення поршня. Для цього передбачається шток, що виходить назовні, з кулачком, що діє на кінцевий вимикач. З'являється можливість відстежувати положення поршня у будь-якому місці ходу. Зазвичай за допомогою подібної системи здійснюється управління включенням або виключенням насоса.

== Використання гідроакумуляторів в побуті та промисловості ==

Найбільшого поширення в побуті та промисловості знайшли пневмогідроаккумулятори (гідробак експанзомат ). Вони представляють собою металеву ємність з гумовою мембраною / грушею всередині, що служить для підтримки тиску води в системі водопостачання / опалення. У більшості випадків гідроакумулятори використовуються для систем автономного забезпечення водою заміських будинків, котеджних селищ, невеликих підприємств.

== Вибір гідроакумулятора ==

Вибір гідроакумулятора залежить від обсягу споживання води. Чим більше споживання води, тим більше повинен бути обсяг гідроакумулятора. А тиск в баку має бути приблизно дорівнює або трохи менше тиску води у водопроводі в місці підключення бака. У випадку якщо в будинку немає великого споживання води (немає ванни) і кількість людей не більше 4, можна обмежитися гідроакумулятором об'ємом 25-35л. В інших випадках потрібно встановлювати бак об'ємом не менше 50л. Найважливіший критерій при підборі обсягу бака - кількість включень-виключень насоса. Зазвичай воно регламентується заводом-виробником електродвигуна.
В даній таблиці наведено максимальні допустимі кількості часових включень для електродвигунів. Для свердловинного насоса зазвичай рекомендують не більше 20 включень / год, а краще 10-15 включень / год.
Потужність двигуна насоса, кВт 0,5-1,5 2-4 5-7,5 9,2-12,5 15-22
Максимальна кількість включень / год 50 40 30 20 15

<math> Vt = 16.5 \ Qmax \ Pmax \ Pmin \frac {a\ΔP\Р} </math>

<math>Vt = 16.5 \ frac{Qmax}{а}</math>

*Vt - обсяг гідроакумулятора в літрах.
*Q max - середня продуктивність насоса, рівна максимальній витраті води (у літрах / хв).
*а - максимально допустиму кількість запусків насоса на годину (значення, що рекомендується виробником насоса).
*P max - максимальне абсолютний тиск, на яке налаштоване реле тиску, рівне відносного тиску 1атм.
*P min - мінімальне абсолютний тиск, на яке налаштоване реле тиску, рівне відносного тиску 1атм, яке не повинно бути нижче, ніж (висота будівлі в метрах) / 10 1атм
*ΔP - різниця P max і P min
*P prec - абсолютний тиск газу в гидроаккумуляторе, який ніколи не повинен перевищувати P min.
Для оптимальної роботи гідроакумулятора необхідно, щоб P rec <P min. Рекомендується, щоб:
P rec 0.5 бар = P min.

==Сучасні виробники гідроакумуляторів==

{| class="standard"
!Країна
!Виробник
!Опис
|-
!Австралія
|Olaer Fawcett Christie
|мембранні, поршневі, балонні акумулятори
|-
!Великобританія
|Lee Products Ltd.
|
|-
!rowspan=3|Німечина
|Bosch Rexroth
|гідроакумулятори всіх типів
|-
|Hydac
|гідроакумулятори всіх типів
|-
|ORSTA-Hydraulik AG
|
|-
!rowspan=2|Франція
|Eaton Corporation
|гідроакумулятори високого тиску
|-
|Intertechnique
|
|-
!Італія
|Zilmet
VAREM S.r.l.
|мембранні
|-
|}

== Література ==
* Гiдроприводи та гiдропневмоавтоматика: Пiдручник /В.О.Федорець, М.Н.Педченко, В.Б.Струтинський та iн. За ред. В.О.Федорця. — К:Вища школа,— 1995.- 463 с.
* Гидравлика, гидромашины и гидроприводы: Учебник для машиностроительных вузов/ Т.М. Башта, С.С. Руднев, Б.Б. Некрасов и др. — 2-е изд., перераб. — М.: Машиностроение, 1982.

== Посилання ==

:http://ru.wikipedia.org/w/index.php?title=%D0%93%D0%B8%D0%B4%D1%80%D0%BE%D0%B0%D0%BA%D0%BA%D1%83%D0%BC%D1%83%D0%BB%D1%8F%D1%82%D0%BE%D1%80&stable=0#.D0.A1.D0.BE.D0.B2.D1.80.D0.B5.D0.BC.D0.B5.D0.BD.D0.BD.D1.8B.D0.B5_.D0.BF.D1.80.D0.BE.D0.B8.D0.B7.D0.B2.D0.BE.D0.B4.D0.B8.D1.82.D0.B5.D0.BB.D0.B8_.D0.B3.D0.B8.D0.B4.D1.80.D0.BE.D0.B0.D0.BA.D0.BA.D1.83.D0.BC.D1.83.D0.BB.D1.8F.D1.82.D0.BE.D1.80.D0.BE.D0.B2
:http://www.hydac.com.ru/article-hydroaccumulators.html
:http://www.vod-stih.com/gidrobak.shtml

[[Категорія:Елементи і системи гідропневмоавтоматики(дисципліна)]]

Гідроакумулятор

2010-12-21T19:58:50Z

Tanita1306: /* Вибір гідроакумулятора */

== Гідроакумулятор ==
'''Гідравлічним акумулятором''' називається пристосування для накопичення (акумулювання) в працюючій гідросистемі енергії стиснутої рідини з наступним поверненням її (при певних режимах роботи) в гідросистему. Оскільки рідина знаходиться під тиском, з акумуляторами поводяться як з напірними резервуарами, і вони повинні бути розраховані на використання в умовах максимального робочого надлишкового тиску, з урахуванням типових умов приймання країни, де вони експлуатуватимуться.

== Типи гідроакумуляторів ==

[[Файл:Типи гідроакумуляторів.jpg|380px|thumb|right|Типи гідроакумуляторів]]

:* За способом накопичення енергії гідроакумулятори поділяються на два типи:
# гідроакумулятори з механічним накопичувачем;
# гідроакумулятори з пневматичним накопичувачем.
:* Гідроакумулятори з механічним накопичувачем розділяють на:
# вантажний гідроакумулятор;
# пружинний гудроакумулятор.
:* Гідроакумулятори з пневматичним накопичувачем поділяються на:
# балонний;
# поршневий;
# мембранний.

== Вантажний акумулятор ==

Вантажний акумулятор являє собою вертикально встановлений плунжерний циліндр, плунжер якого зв'язаний з масивним вантажем, що створює направлену вниз масову силу G. При зарядці акумулятора плунжер з вантажем силою тиску робочої рідини підіймається на деякий рівень і виконана рідиною робота по підйому перетворюється в потенційну енергію піднятої маси. Якщо в гідросистемі з таким акумулятором виникає потреба в короткочасному і значному збільшенні витрати робочої рідини, акумулятор розряджається: під дією масової сили вантажу і з циліндра витісняється в гідросистему об'єм робочої рідини при стабільному тискові.

== Пружинний акумулятор ==

В пружинному гідроакумуляторі робоча рідина підведена в поршневу камеру циліндра, поршень якого навантажений зусиллям попередньо стиснутої пружини. Під дією тиску рідини поршень додатково деформує пружину. Кожному його положенню відновідає певний рівень тиску робочої рідини. Зарядка і розрядка такого акумулятора можлива тільки при змінах тиску і гідросистемі. При збільшенні тиску зростає об'єм поршневої камери і вона наповнюється додатковою кількістю рідини, яка буде повернена назад в гідросистему при зниженні тиску до попереднього рівня.

== Гідропневматичний акумулятор (газовий) ==
Пневмогідравлічні акумулятори по принципу дії аналогічні пружинним, тільки роль пружини у них виконує газ. Рідина і газове середовище можуть бути розділені поршнем чи діафрагмою або мати безпосередній контакт. В останньому випадку конструкція акумулятора найбільш проста і технологічна, але при його роботі має місце швидке зниження акумулюючої здатності через втрати газу, який виноситься рідиною, розчиняючись в ній. Це також може викликати появу в гідросистемі газових пробок, які призводять до нарівномірності руху гідродвигунів, вібрацій при їх роботі, тощо. Названі недоліки усунені в конструкціях з розділювачами.Зважаючи на низку недоліків гідроакумулятори з механічним накопиченням енергії не отримали широкого розповсюдження і мають обмежене застосування.

При малій зміні тиску в рідинної порожнини гідроакумулятора газ стискається незначно. У цьому випадку для підтримки тиску у вузькому діапазоні змінюваний обсяг гідроакумулятора може виявитися недостатнім для робочого процесу. . Для того, щоб зміна обсягу в меншій мірі впливало на зміну тиску, газову порожнину гідроакумулятора збільшують за допомогою підключення до неї додаткового ресивера. У цьому випадку обсяг газової порожнини складається з обсягу ресивера і змінного об'єму гідроакумулятора. Економічно доцільно застосовувати гідроакумулятори в системах з епізодичними піками споживаної витрати, які значно перевищують середні витрати рідини в гідросистемі. Встановлена потужність гідроприводу при цьому може бути зменшена в півтора-два рази, а споживання енергії такою системою можна знизити більш, ніж на 50%. Різні за конструкції (поршневі, балонні, мембранні, сильфонні) і призначенням пневмогідроаккумулятори дозволяють отримати рішення для багатьох завдань, таких як:
# Акумулювання гідравлічної енергії;
# Живлення системи в позаштатних і аварійних ситуаціях;
# Урівноваження сил і навантажень;
# Компенсація витоків;
# Компенсація обсягів робочої рідини;
# Демпфування пульсації поршневих насосів;
# Демпфування пульсацій в напірних і всмоктуючих магістралях;
# Демпфування пульсації при роботі паливних насосів високого тиску дизельних двигунів; д
# Гасіння гідроударів;
# Амортизаційна підвіска мобільної техніки та ін.

== Переваги і недоліки ==

Кожному типу гідроакумуляторів властиві свої переваги і недоліки.

{| class="wikitable"
|-
! Тип гідроакумулятора
! Переваги
! Недоліки
|-
| Вантажний гідроакумулятор
|
*постійний тиск гідроакумулятора
*простота конструкції
*великий робочий об'єм
*низька вартість
|
*низька енергоємність
*висока інерційність
*громіздкість конструкції
*низький тиск
|-
| Пружинний
гідроакумулятор
|
*відносна простота конструкції
*невисока вартість
|
*тиск залежить від характеристики і лінійної деформації пружини
*невеликий робочий об'єм
*інерційність
|-
| Гідропневматичний акумулятор
|
*висока енергоємність при малих розмірах
*різні виконання по конструкції і призначенню
|
*тиск акумулятора змінюється в залежності із політропним процесом стиску і розширення газу
|}

== Мембранний акумулятор ==

[[Файл:Мембранный_гидроаккумулятор.jpg|220px|thumb|right|Мембранний гідроакумулятор]]

Мембранний гідроакумулятор служить для накопичення гідравлічної рідини з наступною її віддачею в потрібний момент часу. Також, їх широко застосовують для демпфування (згладжування) пульсацій і ударів рідини в системі. Як у поршневих і балонних гідроакумулятора, цей процес відбувається за рахунок стисливого газу. У вигляді роздільника середовищ застосовується каучукова мембрана, яка закріплена на внутрішній стінці корпусу і деформується в процесі стиснення і розширення азоту. У верхній частині гідроакумулятора встановлений газовий клапан, що перешкоджає виходу азоту з газової порожнини. При відсутності тиску в рідинної порожнини, мембрана повністю притискається до вихідного отвору. Щоб внутрішні краї цього отвору не пошкоджували каучук, в мембрані в цьому місці зроблено металеву щільність (тарілчастий клапан). В якості газу у верхній порожнині найчастіше застосовують азот і в жодному разі - повітря або кисень. Це обумовлено тим, що знаходяться під тиском повітря і кисень - вибухонебезпечні.

Мембранні гідроакумулятори (або пневмогідроаккумулятори) бувають перезаряджаються, розбірні і запаяні (даний вид заряджає азотом сам виробник при виготовленні). Крім того, акумулятори можуть бути виготовлені з різних матеріалів - як корпус, так і самі мембрани. Застосування тих чи інших матеріалів зумовлене різними умовами експлуатації (температура, робоче середовище і т.д.). Завдяки своїм компактним розмірам дані акумулятори широко застосовуються в мобільну техніку. Як і вся подібна продукція, мембранний гідроакумулятор потребує сертифікатах тієї країни, в якій експлуатується.

== Балонний гідроакумулятор ==

[[Файл:Ballonniy_pnevmogidroaccumulator.png|220px|thumb|right|Балонний гідроакумулятор]]

Балонний гідроакумулятор отримав свою назву завдяки формі роздільника, що відокремлює газ (азот) від рідини: на вигляд він нагадує гумовий балон або витягнуту грушу, що знаходиться в такій же за формою металевої ємності. З одного боку акумулятора гумова груша заправляється азотом, а з іншого боку він приєднується до робочої порожнини, з якої надходить рідина (в промисловості використовується мінеральне та синтетичне масло). У цей час балон з газом стискається, поступаючись об'єм рідини. Коли тиск у системі падає - газ в балоні розширюється, витісняючи масло назад у систему, тим самим заповнюючи брак рідини. Далі насос знову заправляє акумулятор маслом під тиском, змушуючи балон стискатися. Завдяки своїм конструктивним особливостям, балонний гідроакумулятор не так інертний, як поршневий. У порівнянні з мембранними гідроакумулятора, відрізняється великими розмірами.
Функції:

* Харчування гідравлічної системи в аварійних ситуаціях;
* Акумулювання енергії;
* Урівноваження сил;
* Компенсація витоків рідини;
* Підвіска транспортного засобу;
* Гасіння гідроударів і пульсацій;
* Підтримання необхідного тиску в системі при вимкненому насосі.

== Поршневий гідроакумулятор ==

[[Файл:Поршень.jpg|320px|thumb|right|Поршневий гідроакумулятор]]

Поршневі акумулятори містять рідинну та газову камери і поршень, як газонепроникний роздільчий елемент. Газова камера заздалегідь заповнена азотом.
Оскільки рідинна камера сполучена з гідросистемою, при підвищенні тиску акумулятор заповнюється робочою рідиною, а газ стискається. При пониженні тиску стиснений газ розширюється і витісняє накопичену робочу рідину у гідросистему. Поршневий акумулятор може працювати у будь-якому положенні, проте вертикальне розташування (газова порожнина зверху) є переважним, оскільки дозволяє виключити можливість осадження наявних у рідині часток забруднень на поршні та їх попадання в ущільнення.
Конструкція поршневого акумулятора показана на рис.7.26. Основні елементи: гільза (7), поршень (2) із системою ущільнень та кришки (3 і 4) з маслопідвідним отвором (5) і зарядним вентилем (6). Гільза виконує дві функції. По-перше, вона сприймає внутрішній тиск і, по-друге, служить як направляюча для поршня, що є роздільником між газовою та рідинною камерами.
Внутрішня поверхня гільзи (дзеркало) оброблена з найвищою точністю і якістю. Спеціальна система ущільнень забезпечує мінімальне тертя у спряженні поршня з гільзою. Таким чином, між газом і рідиною досягається рівень перепаду тиску не більше 1 бара.У поршневих акумуляторах можливий контроль положення поршня. Для цього передбачається шток, що виходить назовні, з кулачком, що діє на кінцевий вимикач. З'являється можливість відстежувати положення поршня у будь-якому місці ходу. Зазвичай за допомогою подібної системи здійснюється управління включенням або виключенням насоса.

== Використання гідроакумуляторів в побуті та промисловості ==

Найбільшого поширення в побуті та промисловості знайшли пневмогідроаккумулятори (гідробак експанзомат ). Вони представляють собою металеву ємність з гумовою мембраною / грушею всередині, що служить для підтримки тиску води в системі водопостачання / опалення. У більшості випадків гідроакумулятори використовуються для систем автономного забезпечення водою заміських будинків, котеджних селищ, невеликих підприємств.

== Вибір гідроакумулятора ==

Вибір гідроакумулятора залежить від обсягу споживання води. Чим більше споживання води, тим більше повинен бути обсяг гідроакумулятора. А тиск в баку має бути приблизно дорівнює або трохи менше тиску води у водопроводі в місці підключення бака. У випадку якщо в будинку немає великого споживання води (немає ванни) і кількість людей не більше 4, можна обмежитися гідроакумулятором об'ємом 25-35л. В інших випадках потрібно встановлювати бак об'ємом не менше 50л. Найважливіший критерій при підборі обсягу бака - кількість включень-виключень насоса. Зазвичай воно регламентується заводом-виробником електродвигуна.
В даній таблиці наведено максимальні допустимі кількості часових включень для електродвигунів. Для свердловинного насоса зазвичай рекомендують не більше 20 включень / год, а краще 10-15 включень / год.
Потужність двигуна насоса, кВт 0,5-1,5 2-4 5-7,5 9,2-12,5 15-22
Максимальна кількість включень / год 50 40 30 20 15

<math> Vt = 16.5 \ Qmax \ Pmax \ Pmin \frac {a\ΔP\Р} </math>

*<math>Vt = 16.5 \ frac{Qmax}{а}

*Vt - обсяг гідроакумулятора в літрах.
*Q max - середня продуктивність насоса, рівна максимальній витраті води (у літрах / хв).
*а - максимально допустиму кількість запусків насоса на годину (значення, що рекомендується виробником насоса).
*P max - максимальне абсолютний тиск, на яке налаштоване реле тиску, рівне відносного тиску 1атм.
*P min - мінімальне абсолютний тиск, на яке налаштоване реле тиску, рівне відносного тиску 1атм, яке не повинно бути нижче, ніж (висота будівлі в метрах) / 10 1атм
*ΔP - різниця P max і P min
*P prec - абсолютний тиск газу в гидроаккумуляторе, який ніколи не повинен перевищувати P min.
Для оптимальної роботи гідроакумулятора необхідно, щоб P rec <P min. Рекомендується, щоб:
P rec 0.5 бар = P min.

==Сучасні виробники гідроакумуляторів==

{| class="standard"
!Країна
!Виробник
!Опис
|-
!Австралія
|Olaer Fawcett Christie
|мембранні, поршневі, балонні акумулятори
|-
!Великобританія
|Lee Products Ltd.
|
|-
!rowspan=3|Німечина
|Bosch Rexroth
|гідроакумулятори всіх типів
|-
|Hydac
|гідроакумулятори всіх типів
|-
|ORSTA-Hydraulik AG
|
|-
!rowspan=2|Франція
|Eaton Corporation
|гідроакумулятори високого тиску
|-
|Intertechnique
|
|-
!Італія
|Zilmet
VAREM S.r.l.
|мембранні
|-
|}

== Література ==
* Гiдроприводи та гiдропневмоавтоматика: Пiдручник /В.О.Федорець, М.Н.Педченко, В.Б.Струтинський та iн. За ред. В.О.Федорця. — К:Вища школа,— 1995.- 463 с.
* Гидравлика, гидромашины и гидроприводы: Учебник для машиностроительных вузов/ Т.М. Башта, С.С. Руднев, Б.Б. Некрасов и др. — 2-е изд., перераб. — М.: Машиностроение, 1982.

== Посилання ==

:http://ru.wikipedia.org/w/index.php?title=%D0%93%D0%B8%D0%B4%D1%80%D0%BE%D0%B0%D0%BA%D0%BA%D1%83%D0%BC%D1%83%D0%BB%D1%8F%D1%82%D0%BE%D1%80&stable=0#.D0.A1.D0.BE.D0.B2.D1.80.D0.B5.D0.BC.D0.B5.D0.BD.D0.BD.D1.8B.D0.B5_.D0.BF.D1.80.D0.BE.D0.B8.D0.B7.D0.B2.D0.BE.D0.B4.D0.B8.D1.82.D0.B5.D0.BB.D0.B8_.D0.B3.D0.B8.D0.B4.D1.80.D0.BE.D0.B0.D0.BA.D0.BA.D1.83.D0.BC.D1.83.D0.BB.D1.8F.D1.82.D0.BE.D1.80.D0.BE.D0.B2
:http://www.hydac.com.ru/article-hydroaccumulators.html
:http://www.vod-stih.com/gidrobak.shtml

[[Категорія:Елементи і системи гідропневмоавтоматики(дисципліна)]]

Гідроакумулятор

2010-12-21T19:58:21Z

Tanita1306: /* Вибір гідроакумулятора */

== Гідроакумулятор ==
'''Гідравлічним акумулятором''' називається пристосування для накопичення (акумулювання) в працюючій гідросистемі енергії стиснутої рідини з наступним поверненням її (при певних режимах роботи) в гідросистему. Оскільки рідина знаходиться під тиском, з акумуляторами поводяться як з напірними резервуарами, і вони повинні бути розраховані на використання в умовах максимального робочого надлишкового тиску, з урахуванням типових умов приймання країни, де вони експлуатуватимуться.

== Типи гідроакумуляторів ==

[[Файл:Типи гідроакумуляторів.jpg|380px|thumb|right|Типи гідроакумуляторів]]

:* За способом накопичення енергії гідроакумулятори поділяються на два типи:
# гідроакумулятори з механічним накопичувачем;
# гідроакумулятори з пневматичним накопичувачем.
:* Гідроакумулятори з механічним накопичувачем розділяють на:
# вантажний гідроакумулятор;
# пружинний гудроакумулятор.
:* Гідроакумулятори з пневматичним накопичувачем поділяються на:
# балонний;
# поршневий;
# мембранний.

== Вантажний акумулятор ==

Вантажний акумулятор являє собою вертикально встановлений плунжерний циліндр, плунжер якого зв'язаний з масивним вантажем, що створює направлену вниз масову силу G. При зарядці акумулятора плунжер з вантажем силою тиску робочої рідини підіймається на деякий рівень і виконана рідиною робота по підйому перетворюється в потенційну енергію піднятої маси. Якщо в гідросистемі з таким акумулятором виникає потреба в короткочасному і значному збільшенні витрати робочої рідини, акумулятор розряджається: під дією масової сили вантажу і з циліндра витісняється в гідросистему об'єм робочої рідини при стабільному тискові.

== Пружинний акумулятор ==

В пружинному гідроакумуляторі робоча рідина підведена в поршневу камеру циліндра, поршень якого навантажений зусиллям попередньо стиснутої пружини. Під дією тиску рідини поршень додатково деформує пружину. Кожному його положенню відновідає певний рівень тиску робочої рідини. Зарядка і розрядка такого акумулятора можлива тільки при змінах тиску і гідросистемі. При збільшенні тиску зростає об'єм поршневої камери і вона наповнюється додатковою кількістю рідини, яка буде повернена назад в гідросистему при зниженні тиску до попереднього рівня.

== Гідропневматичний акумулятор (газовий) ==
Пневмогідравлічні акумулятори по принципу дії аналогічні пружинним, тільки роль пружини у них виконує газ. Рідина і газове середовище можуть бути розділені поршнем чи діафрагмою або мати безпосередній контакт. В останньому випадку конструкція акумулятора найбільш проста і технологічна, але при його роботі має місце швидке зниження акумулюючої здатності через втрати газу, який виноситься рідиною, розчиняючись в ній. Це також може викликати появу в гідросистемі газових пробок, які призводять до нарівномірності руху гідродвигунів, вібрацій при їх роботі, тощо. Названі недоліки усунені в конструкціях з розділювачами.Зважаючи на низку недоліків гідроакумулятори з механічним накопиченням енергії не отримали широкого розповсюдження і мають обмежене застосування.

При малій зміні тиску в рідинної порожнини гідроакумулятора газ стискається незначно. У цьому випадку для підтримки тиску у вузькому діапазоні змінюваний обсяг гідроакумулятора може виявитися недостатнім для робочого процесу. . Для того, щоб зміна обсягу в меншій мірі впливало на зміну тиску, газову порожнину гідроакумулятора збільшують за допомогою підключення до неї додаткового ресивера. У цьому випадку обсяг газової порожнини складається з обсягу ресивера і змінного об'єму гідроакумулятора. Економічно доцільно застосовувати гідроакумулятори в системах з епізодичними піками споживаної витрати, які значно перевищують середні витрати рідини в гідросистемі. Встановлена потужність гідроприводу при цьому може бути зменшена в півтора-два рази, а споживання енергії такою системою можна знизити більш, ніж на 50%. Різні за конструкції (поршневі, балонні, мембранні, сильфонні) і призначенням пневмогідроаккумулятори дозволяють отримати рішення для багатьох завдань, таких як:
# Акумулювання гідравлічної енергії;
# Живлення системи в позаштатних і аварійних ситуаціях;
# Урівноваження сил і навантажень;
# Компенсація витоків;
# Компенсація обсягів робочої рідини;
# Демпфування пульсації поршневих насосів;
# Демпфування пульсацій в напірних і всмоктуючих магістралях;
# Демпфування пульсації при роботі паливних насосів високого тиску дизельних двигунів; д
# Гасіння гідроударів;
# Амортизаційна підвіска мобільної техніки та ін.

== Переваги і недоліки ==

Кожному типу гідроакумуляторів властиві свої переваги і недоліки.

{| class="wikitable"
|-
! Тип гідроакумулятора
! Переваги
! Недоліки
|-
| Вантажний гідроакумулятор
|
*постійний тиск гідроакумулятора
*простота конструкції
*великий робочий об'єм
*низька вартість
|
*низька енергоємність
*висока інерційність
*громіздкість конструкції
*низький тиск
|-
| Пружинний
гідроакумулятор
|
*відносна простота конструкції
*невисока вартість
|
*тиск залежить від характеристики і лінійної деформації пружини
*невеликий робочий об'єм
*інерційність
|-
| Гідропневматичний акумулятор
|
*висока енергоємність при малих розмірах
*різні виконання по конструкції і призначенню
|
*тиск акумулятора змінюється в залежності із політропним процесом стиску і розширення газу
|}

== Мембранний акумулятор ==

[[Файл:Мембранный_гидроаккумулятор.jpg|220px|thumb|right|Мембранний гідроакумулятор]]

Мембранний гідроакумулятор служить для накопичення гідравлічної рідини з наступною її віддачею в потрібний момент часу. Також, їх широко застосовують для демпфування (згладжування) пульсацій і ударів рідини в системі. Як у поршневих і балонних гідроакумулятора, цей процес відбувається за рахунок стисливого газу. У вигляді роздільника середовищ застосовується каучукова мембрана, яка закріплена на внутрішній стінці корпусу і деформується в процесі стиснення і розширення азоту. У верхній частині гідроакумулятора встановлений газовий клапан, що перешкоджає виходу азоту з газової порожнини. При відсутності тиску в рідинної порожнини, мембрана повністю притискається до вихідного отвору. Щоб внутрішні краї цього отвору не пошкоджували каучук, в мембрані в цьому місці зроблено металеву щільність (тарілчастий клапан). В якості газу у верхній порожнині найчастіше застосовують азот і в жодному разі - повітря або кисень. Це обумовлено тим, що знаходяться під тиском повітря і кисень - вибухонебезпечні.

Мембранні гідроакумулятори (або пневмогідроаккумулятори) бувають перезаряджаються, розбірні і запаяні (даний вид заряджає азотом сам виробник при виготовленні). Крім того, акумулятори можуть бути виготовлені з різних матеріалів - як корпус, так і самі мембрани. Застосування тих чи інших матеріалів зумовлене різними умовами експлуатації (температура, робоче середовище і т.д.). Завдяки своїм компактним розмірам дані акумулятори широко застосовуються в мобільну техніку. Як і вся подібна продукція, мембранний гідроакумулятор потребує сертифікатах тієї країни, в якій експлуатується.

== Балонний гідроакумулятор ==

[[Файл:Ballonniy_pnevmogidroaccumulator.png|220px|thumb|right|Балонний гідроакумулятор]]

Балонний гідроакумулятор отримав свою назву завдяки формі роздільника, що відокремлює газ (азот) від рідини: на вигляд він нагадує гумовий балон або витягнуту грушу, що знаходиться в такій же за формою металевої ємності. З одного боку акумулятора гумова груша заправляється азотом, а з іншого боку він приєднується до робочої порожнини, з якої надходить рідина (в промисловості використовується мінеральне та синтетичне масло). У цей час балон з газом стискається, поступаючись об'єм рідини. Коли тиск у системі падає - газ в балоні розширюється, витісняючи масло назад у систему, тим самим заповнюючи брак рідини. Далі насос знову заправляє акумулятор маслом під тиском, змушуючи балон стискатися. Завдяки своїм конструктивним особливостям, балонний гідроакумулятор не так інертний, як поршневий. У порівнянні з мембранними гідроакумулятора, відрізняється великими розмірами.
Функції:

* Харчування гідравлічної системи в аварійних ситуаціях;
* Акумулювання енергії;
* Урівноваження сил;
* Компенсація витоків рідини;
* Підвіска транспортного засобу;
* Гасіння гідроударів і пульсацій;
* Підтримання необхідного тиску в системі при вимкненому насосі.

== Поршневий гідроакумулятор ==

[[Файл:Поршень.jpg|320px|thumb|right|Поршневий гідроакумулятор]]

Поршневі акумулятори містять рідинну та газову камери і поршень, як газонепроникний роздільчий елемент. Газова камера заздалегідь заповнена азотом.
Оскільки рідинна камера сполучена з гідросистемою, при підвищенні тиску акумулятор заповнюється робочою рідиною, а газ стискається. При пониженні тиску стиснений газ розширюється і витісняє накопичену робочу рідину у гідросистему. Поршневий акумулятор може працювати у будь-якому положенні, проте вертикальне розташування (газова порожнина зверху) є переважним, оскільки дозволяє виключити можливість осадження наявних у рідині часток забруднень на поршні та їх попадання в ущільнення.
Конструкція поршневого акумулятора показана на рис.7.26. Основні елементи: гільза (7), поршень (2) із системою ущільнень та кришки (3 і 4) з маслопідвідним отвором (5) і зарядним вентилем (6). Гільза виконує дві функції. По-перше, вона сприймає внутрішній тиск і, по-друге, служить як направляюча для поршня, що є роздільником між газовою та рідинною камерами.
Внутрішня поверхня гільзи (дзеркало) оброблена з найвищою точністю і якістю. Спеціальна система ущільнень забезпечує мінімальне тертя у спряженні поршня з гільзою. Таким чином, між газом і рідиною досягається рівень перепаду тиску не більше 1 бара.У поршневих акумуляторах можливий контроль положення поршня. Для цього передбачається шток, що виходить назовні, з кулачком, що діє на кінцевий вимикач. З'являється можливість відстежувати положення поршня у будь-якому місці ходу. Зазвичай за допомогою подібної системи здійснюється управління включенням або виключенням насоса.

== Використання гідроакумуляторів в побуті та промисловості ==

Найбільшого поширення в побуті та промисловості знайшли пневмогідроаккумулятори (гідробак експанзомат ). Вони представляють собою металеву ємність з гумовою мембраною / грушею всередині, що служить для підтримки тиску води в системі водопостачання / опалення. У більшості випадків гідроакумулятори використовуються для систем автономного забезпечення водою заміських будинків, котеджних селищ, невеликих підприємств.

== Вибір гідроакумулятора ==

Вибір гідроакумулятора залежить від обсягу споживання води. Чим більше споживання води, тим більше повинен бути обсяг гідроакумулятора. А тиск в баку має бути приблизно дорівнює або трохи менше тиску води у водопроводі в місці підключення бака. У випадку якщо в будинку немає великого споживання води (немає ванни) і кількість людей не більше 4, можна обмежитися гідроакумулятором об'ємом 25-35л. В інших випадках потрібно встановлювати бак об'ємом не менше 50л. Найважливіший критерій при підборі обсягу бака - кількість включень-виключень насоса. Зазвичай воно регламентується заводом-виробником електродвигуна.
В даній таблиці наведено максимальні допустимі кількості часових включень для електродвигунів. Для свердловинного насоса зазвичай рекомендують не більше 20 включень / год, а краще 10-15 включень / год.
Потужність двигуна насоса, кВт 0,5-1,5 2-4 5-7,5 9,2-12,5 15-22
Максимальна кількість включень / год 50 40 30 20 15

<math> Vt = 16.5 \ Qmax \ Pmax \ Pmin \frac {a\ΔP\Р} </math>

:<math>Vt = 16.5 \ frac{Qmax}{а}

*Vt - обсяг гідроакумулятора в літрах.
*Q max - середня продуктивність насоса, рівна максимальній витраті води (у літрах / хв).
*а - максимально допустиму кількість запусків насоса на годину (значення, що рекомендується виробником насоса).
*P max - максимальне абсолютний тиск, на яке налаштоване реле тиску, рівне відносного тиску 1атм.
*P min - мінімальне абсолютний тиск, на яке налаштоване реле тиску, рівне відносного тиску 1атм, яке не повинно бути нижче, ніж (висота будівлі в метрах) / 10 1атм
*ΔP - різниця P max і P min
*P prec - абсолютний тиск газу в гидроаккумуляторе, який ніколи не повинен перевищувати P min.
Для оптимальної роботи гідроакумулятора необхідно, щоб P rec <P min. Рекомендується, щоб:
P rec 0.5 бар = P min.

==Сучасні виробники гідроакумуляторів==

{| class="standard"
!Країна
!Виробник
!Опис
|-
!Австралія
|Olaer Fawcett Christie
|мембранні, поршневі, балонні акумулятори
|-
!Великобританія
|Lee Products Ltd.
|
|-
!rowspan=3|Німечина
|Bosch Rexroth
|гідроакумулятори всіх типів
|-
|Hydac
|гідроакумулятори всіх типів
|-
|ORSTA-Hydraulik AG
|
|-
!rowspan=2|Франція
|Eaton Corporation
|гідроакумулятори високого тиску
|-
|Intertechnique
|
|-
!Італія
|Zilmet
VAREM S.r.l.
|мембранні
|-
|}

== Література ==
* Гiдроприводи та гiдропневмоавтоматика: Пiдручник /В.О.Федорець, М.Н.Педченко, В.Б.Струтинський та iн. За ред. В.О.Федорця. — К:Вища школа,— 1995.- 463 с.
* Гидравлика, гидромашины и гидроприводы: Учебник для машиностроительных вузов/ Т.М. Башта, С.С. Руднев, Б.Б. Некрасов и др. — 2-е изд., перераб. — М.: Машиностроение, 1982.

== Посилання ==

:http://ru.wikipedia.org/w/index.php?title=%D0%93%D0%B8%D0%B4%D1%80%D0%BE%D0%B0%D0%BA%D0%BA%D1%83%D0%BC%D1%83%D0%BB%D1%8F%D1%82%D0%BE%D1%80&stable=0#.D0.A1.D0.BE.D0.B2.D1.80.D0.B5.D0.BC.D0.B5.D0.BD.D0.BD.D1.8B.D0.B5_.D0.BF.D1.80.D0.BE.D0.B8.D0.B7.D0.B2.D0.BE.D0.B4.D0.B8.D1.82.D0.B5.D0.BB.D0.B8_.D0.B3.D0.B8.D0.B4.D1.80.D0.BE.D0.B0.D0.BA.D0.BA.D1.83.D0.BC.D1.83.D0.BB.D1.8F.D1.82.D0.BE.D1.80.D0.BE.D0.B2
:http://www.hydac.com.ru/article-hydroaccumulators.html
:http://www.vod-stih.com/gidrobak.shtml

[[Категорія:Елементи і системи гідропневмоавтоматики(дисципліна)]]

Гідроакумулятор

2010-12-21T19:57:59Z

Tanita1306: /* Вибір гідроакумулятора */

== Гідроакумулятор ==
'''Гідравлічним акумулятором''' називається пристосування для накопичення (акумулювання) в працюючій гідросистемі енергії стиснутої рідини з наступним поверненням її (при певних режимах роботи) в гідросистему. Оскільки рідина знаходиться під тиском, з акумуляторами поводяться як з напірними резервуарами, і вони повинні бути розраховані на використання в умовах максимального робочого надлишкового тиску, з урахуванням типових умов приймання країни, де вони експлуатуватимуться.

== Типи гідроакумуляторів ==

[[Файл:Типи гідроакумуляторів.jpg|380px|thumb|right|Типи гідроакумуляторів]]

:* За способом накопичення енергії гідроакумулятори поділяються на два типи:
# гідроакумулятори з механічним накопичувачем;
# гідроакумулятори з пневматичним накопичувачем.
:* Гідроакумулятори з механічним накопичувачем розділяють на:
# вантажний гідроакумулятор;
# пружинний гудроакумулятор.
:* Гідроакумулятори з пневматичним накопичувачем поділяються на:
# балонний;
# поршневий;
# мембранний.

== Вантажний акумулятор ==

Вантажний акумулятор являє собою вертикально встановлений плунжерний циліндр, плунжер якого зв'язаний з масивним вантажем, що створює направлену вниз масову силу G. При зарядці акумулятора плунжер з вантажем силою тиску робочої рідини підіймається на деякий рівень і виконана рідиною робота по підйому перетворюється в потенційну енергію піднятої маси. Якщо в гідросистемі з таким акумулятором виникає потреба в короткочасному і значному збільшенні витрати робочої рідини, акумулятор розряджається: під дією масової сили вантажу і з циліндра витісняється в гідросистему об'єм робочої рідини при стабільному тискові.

== Пружинний акумулятор ==

В пружинному гідроакумуляторі робоча рідина підведена в поршневу камеру циліндра, поршень якого навантажений зусиллям попередньо стиснутої пружини. Під дією тиску рідини поршень додатково деформує пружину. Кожному його положенню відновідає певний рівень тиску робочої рідини. Зарядка і розрядка такого акумулятора можлива тільки при змінах тиску і гідросистемі. При збільшенні тиску зростає об'єм поршневої камери і вона наповнюється додатковою кількістю рідини, яка буде повернена назад в гідросистему при зниженні тиску до попереднього рівня.

== Гідропневматичний акумулятор (газовий) ==
Пневмогідравлічні акумулятори по принципу дії аналогічні пружинним, тільки роль пружини у них виконує газ. Рідина і газове середовище можуть бути розділені поршнем чи діафрагмою або мати безпосередній контакт. В останньому випадку конструкція акумулятора найбільш проста і технологічна, але при його роботі має місце швидке зниження акумулюючої здатності через втрати газу, який виноситься рідиною, розчиняючись в ній. Це також може викликати появу в гідросистемі газових пробок, які призводять до нарівномірності руху гідродвигунів, вібрацій при їх роботі, тощо. Названі недоліки усунені в конструкціях з розділювачами.Зважаючи на низку недоліків гідроакумулятори з механічним накопиченням енергії не отримали широкого розповсюдження і мають обмежене застосування.

При малій зміні тиску в рідинної порожнини гідроакумулятора газ стискається незначно. У цьому випадку для підтримки тиску у вузькому діапазоні змінюваний обсяг гідроакумулятора може виявитися недостатнім для робочого процесу. . Для того, щоб зміна обсягу в меншій мірі впливало на зміну тиску, газову порожнину гідроакумулятора збільшують за допомогою підключення до неї додаткового ресивера. У цьому випадку обсяг газової порожнини складається з обсягу ресивера і змінного об'єму гідроакумулятора. Економічно доцільно застосовувати гідроакумулятори в системах з епізодичними піками споживаної витрати, які значно перевищують середні витрати рідини в гідросистемі. Встановлена потужність гідроприводу при цьому може бути зменшена в півтора-два рази, а споживання енергії такою системою можна знизити більш, ніж на 50%. Різні за конструкції (поршневі, балонні, мембранні, сильфонні) і призначенням пневмогідроаккумулятори дозволяють отримати рішення для багатьох завдань, таких як:
# Акумулювання гідравлічної енергії;
# Живлення системи в позаштатних і аварійних ситуаціях;
# Урівноваження сил і навантажень;
# Компенсація витоків;
# Компенсація обсягів робочої рідини;
# Демпфування пульсації поршневих насосів;
# Демпфування пульсацій в напірних і всмоктуючих магістралях;
# Демпфування пульсації при роботі паливних насосів високого тиску дизельних двигунів; д
# Гасіння гідроударів;
# Амортизаційна підвіска мобільної техніки та ін.

== Переваги і недоліки ==

Кожному типу гідроакумуляторів властиві свої переваги і недоліки.

{| class="wikitable"
|-
! Тип гідроакумулятора
! Переваги
! Недоліки
|-
| Вантажний гідроакумулятор
|
*постійний тиск гідроакумулятора
*простота конструкції
*великий робочий об'єм
*низька вартість
|
*низька енергоємність
*висока інерційність
*громіздкість конструкції
*низький тиск
|-
| Пружинний
гідроакумулятор
|
*відносна простота конструкції
*невисока вартість
|
*тиск залежить від характеристики і лінійної деформації пружини
*невеликий робочий об'єм
*інерційність
|-
| Гідропневматичний акумулятор
|
*висока енергоємність при малих розмірах
*різні виконання по конструкції і призначенню
|
*тиск акумулятора змінюється в залежності із політропним процесом стиску і розширення газу
|}

== Мембранний акумулятор ==

[[Файл:Мембранный_гидроаккумулятор.jpg|220px|thumb|right|Мембранний гідроакумулятор]]

Мембранний гідроакумулятор служить для накопичення гідравлічної рідини з наступною її віддачею в потрібний момент часу. Також, їх широко застосовують для демпфування (згладжування) пульсацій і ударів рідини в системі. Як у поршневих і балонних гідроакумулятора, цей процес відбувається за рахунок стисливого газу. У вигляді роздільника середовищ застосовується каучукова мембрана, яка закріплена на внутрішній стінці корпусу і деформується в процесі стиснення і розширення азоту. У верхній частині гідроакумулятора встановлений газовий клапан, що перешкоджає виходу азоту з газової порожнини. При відсутності тиску в рідинної порожнини, мембрана повністю притискається до вихідного отвору. Щоб внутрішні краї цього отвору не пошкоджували каучук, в мембрані в цьому місці зроблено металеву щільність (тарілчастий клапан). В якості газу у верхній порожнині найчастіше застосовують азот і в жодному разі - повітря або кисень. Це обумовлено тим, що знаходяться під тиском повітря і кисень - вибухонебезпечні.

Мембранні гідроакумулятори (або пневмогідроаккумулятори) бувають перезаряджаються, розбірні і запаяні (даний вид заряджає азотом сам виробник при виготовленні). Крім того, акумулятори можуть бути виготовлені з різних матеріалів - як корпус, так і самі мембрани. Застосування тих чи інших матеріалів зумовлене різними умовами експлуатації (температура, робоче середовище і т.д.). Завдяки своїм компактним розмірам дані акумулятори широко застосовуються в мобільну техніку. Як і вся подібна продукція, мембранний гідроакумулятор потребує сертифікатах тієї країни, в якій експлуатується.

== Балонний гідроакумулятор ==

[[Файл:Ballonniy_pnevmogidroaccumulator.png|220px|thumb|right|Балонний гідроакумулятор]]

Балонний гідроакумулятор отримав свою назву завдяки формі роздільника, що відокремлює газ (азот) від рідини: на вигляд він нагадує гумовий балон або витягнуту грушу, що знаходиться в такій же за формою металевої ємності. З одного боку акумулятора гумова груша заправляється азотом, а з іншого боку він приєднується до робочої порожнини, з якої надходить рідина (в промисловості використовується мінеральне та синтетичне масло). У цей час балон з газом стискається, поступаючись об'єм рідини. Коли тиск у системі падає - газ в балоні розширюється, витісняючи масло назад у систему, тим самим заповнюючи брак рідини. Далі насос знову заправляє акумулятор маслом під тиском, змушуючи балон стискатися. Завдяки своїм конструктивним особливостям, балонний гідроакумулятор не так інертний, як поршневий. У порівнянні з мембранними гідроакумулятора, відрізняється великими розмірами.
Функції:

* Харчування гідравлічної системи в аварійних ситуаціях;
* Акумулювання енергії;
* Урівноваження сил;
* Компенсація витоків рідини;
* Підвіска транспортного засобу;
* Гасіння гідроударів і пульсацій;
* Підтримання необхідного тиску в системі при вимкненому насосі.

== Поршневий гідроакумулятор ==

[[Файл:Поршень.jpg|320px|thumb|right|Поршневий гідроакумулятор]]

Поршневі акумулятори містять рідинну та газову камери і поршень, як газонепроникний роздільчий елемент. Газова камера заздалегідь заповнена азотом.
Оскільки рідинна камера сполучена з гідросистемою, при підвищенні тиску акумулятор заповнюється робочою рідиною, а газ стискається. При пониженні тиску стиснений газ розширюється і витісняє накопичену робочу рідину у гідросистему. Поршневий акумулятор може працювати у будь-якому положенні, проте вертикальне розташування (газова порожнина зверху) є переважним, оскільки дозволяє виключити можливість осадження наявних у рідині часток забруднень на поршні та їх попадання в ущільнення.
Конструкція поршневого акумулятора показана на рис.7.26. Основні елементи: гільза (7), поршень (2) із системою ущільнень та кришки (3 і 4) з маслопідвідним отвором (5) і зарядним вентилем (6). Гільза виконує дві функції. По-перше, вона сприймає внутрішній тиск і, по-друге, служить як направляюча для поршня, що є роздільником між газовою та рідинною камерами.
Внутрішня поверхня гільзи (дзеркало) оброблена з найвищою точністю і якістю. Спеціальна система ущільнень забезпечує мінімальне тертя у спряженні поршня з гільзою. Таким чином, між газом і рідиною досягається рівень перепаду тиску не більше 1 бара.У поршневих акумуляторах можливий контроль положення поршня. Для цього передбачається шток, що виходить назовні, з кулачком, що діє на кінцевий вимикач. З'являється можливість відстежувати положення поршня у будь-якому місці ходу. Зазвичай за допомогою подібної системи здійснюється управління включенням або виключенням насоса.

== Використання гідроакумуляторів в побуті та промисловості ==

Найбільшого поширення в побуті та промисловості знайшли пневмогідроаккумулятори (гідробак експанзомат ). Вони представляють собою металеву ємність з гумовою мембраною / грушею всередині, що служить для підтримки тиску води в системі водопостачання / опалення. У більшості випадків гідроакумулятори використовуються для систем автономного забезпечення водою заміських будинків, котеджних селищ, невеликих підприємств.

== Вибір гідроакумулятора ==

Вибір гідроакумулятора залежить від обсягу споживання води. Чим більше споживання води, тим більше повинен бути обсяг гідроакумулятора. А тиск в баку має бути приблизно дорівнює або трохи менше тиску води у водопроводі в місці підключення бака. У випадку якщо в будинку немає великого споживання води (немає ванни) і кількість людей не більше 4, можна обмежитися гідроакумулятором об'ємом 25-35л. В інших випадках потрібно встановлювати бак об'ємом не менше 50л. Найважливіший критерій при підборі обсягу бака - кількість включень-виключень насоса. Зазвичай воно регламентується заводом-виробником електродвигуна.
В даній таблиці наведено максимальні допустимі кількості часових включень для електродвигунів. Для свердловинного насоса зазвичай рекомендують не більше 20 включень / год, а краще 10-15 включень / год.
Потужність двигуна насоса, кВт 0,5-1,5 2-4 5-7,5 9,2-12,5 15-22
Максимальна кількість включень / год 50 40 30 20 15

<math> Vt = 16.5 \ Qmax \ Pmax \ Pmin \frac {a\ΔP\Р} </math>

<math>Vt = 16.5 \ frac{Qmax}{а}
*Vt - обсяг гідроакумулятора в літрах.
*Q max - середня продуктивність насоса, рівна максимальній витраті води (у літрах / хв).
*а - максимально допустиму кількість запусків насоса на годину (значення, що рекомендується виробником насоса).
*P max - максимальне абсолютний тиск, на яке налаштоване реле тиску, рівне відносного тиску 1атм.
*P min - мінімальне абсолютний тиск, на яке налаштоване реле тиску, рівне відносного тиску 1атм, яке не повинно бути нижче, ніж (висота будівлі в метрах) / 10 1атм
*ΔP - різниця P max і P min
*P prec - абсолютний тиск газу в гидроаккумуляторе, який ніколи не повинен перевищувати P min.
Для оптимальної роботи гідроакумулятора необхідно, щоб P rec <P min. Рекомендується, щоб:
P rec 0.5 бар = P min.

==Сучасні виробники гідроакумуляторів==

{| class="standard"
!Країна
!Виробник
!Опис
|-
!Австралія
|Olaer Fawcett Christie
|мембранні, поршневі, балонні акумулятори
|-
!Великобританія
|Lee Products Ltd.
|
|-
!rowspan=3|Німечина
|Bosch Rexroth
|гідроакумулятори всіх типів
|-
|Hydac
|гідроакумулятори всіх типів
|-
|ORSTA-Hydraulik AG
|
|-
!rowspan=2|Франція
|Eaton Corporation
|гідроакумулятори високого тиску
|-
|Intertechnique
|
|-
!Італія
|Zilmet
VAREM S.r.l.
|мембранні
|-
|}

== Література ==
* Гiдроприводи та гiдропневмоавтоматика: Пiдручник /В.О.Федорець, М.Н.Педченко, В.Б.Струтинський та iн. За ред. В.О.Федорця. — К:Вища школа,— 1995.- 463 с.
* Гидравлика, гидромашины и гидроприводы: Учебник для машиностроительных вузов/ Т.М. Башта, С.С. Руднев, Б.Б. Некрасов и др. — 2-е изд., перераб. — М.: Машиностроение, 1982.

== Посилання ==

:http://ru.wikipedia.org/w/index.php?title=%D0%93%D0%B8%D0%B4%D1%80%D0%BE%D0%B0%D0%BA%D0%BA%D1%83%D0%BC%D1%83%D0%BB%D1%8F%D1%82%D0%BE%D1%80&stable=0#.D0.A1.D0.BE.D0.B2.D1.80.D0.B5.D0.BC.D0.B5.D0.BD.D0.BD.D1.8B.D0.B5_.D0.BF.D1.80.D0.BE.D0.B8.D0.B7.D0.B2.D0.BE.D0.B4.D0.B8.D1.82.D0.B5.D0.BB.D0.B8_.D0.B3.D0.B8.D0.B4.D1.80.D0.BE.D0.B0.D0.BA.D0.BA.D1.83.D0.BC.D1.83.D0.BB.D1.8F.D1.82.D0.BE.D1.80.D0.BE.D0.B2
:http://www.hydac.com.ru/article-hydroaccumulators.html
:http://www.vod-stih.com/gidrobak.shtml

[[Категорія:Елементи і системи гідропневмоавтоматики(дисципліна)]]

Гідроакумулятор

2010-12-21T19:53:41Z

Tanita1306: /* Вибір гідроакумулятора */

== Гідроакумулятор ==
'''Гідравлічним акумулятором''' називається пристосування для накопичення (акумулювання) в працюючій гідросистемі енергії стиснутої рідини з наступним поверненням її (при певних режимах роботи) в гідросистему. Оскільки рідина знаходиться під тиском, з акумуляторами поводяться як з напірними резервуарами, і вони повинні бути розраховані на використання в умовах максимального робочого надлишкового тиску, з урахуванням типових умов приймання країни, де вони експлуатуватимуться.

== Типи гідроакумуляторів ==

[[Файл:Типи гідроакумуляторів.jpg|380px|thumb|right|Типи гідроакумуляторів]]

:* За способом накопичення енергії гідроакумулятори поділяються на два типи:
# гідроакумулятори з механічним накопичувачем;
# гідроакумулятори з пневматичним накопичувачем.
:* Гідроакумулятори з механічним накопичувачем розділяють на:
# вантажний гідроакумулятор;
# пружинний гудроакумулятор.
:* Гідроакумулятори з пневматичним накопичувачем поділяються на:
# балонний;
# поршневий;
# мембранний.

== Вантажний акумулятор ==

Вантажний акумулятор являє собою вертикально встановлений плунжерний циліндр, плунжер якого зв'язаний з масивним вантажем, що створює направлену вниз масову силу G. При зарядці акумулятора плунжер з вантажем силою тиску робочої рідини підіймається на деякий рівень і виконана рідиною робота по підйому перетворюється в потенційну енергію піднятої маси. Якщо в гідросистемі з таким акумулятором виникає потреба в короткочасному і значному збільшенні витрати робочої рідини, акумулятор розряджається: під дією масової сили вантажу і з циліндра витісняється в гідросистему об'єм робочої рідини при стабільному тискові.

== Пружинний акумулятор ==

В пружинному гідроакумуляторі робоча рідина підведена в поршневу камеру циліндра, поршень якого навантажений зусиллям попередньо стиснутої пружини. Під дією тиску рідини поршень додатково деформує пружину. Кожному його положенню відновідає певний рівень тиску робочої рідини. Зарядка і розрядка такого акумулятора можлива тільки при змінах тиску і гідросистемі. При збільшенні тиску зростає об'єм поршневої камери і вона наповнюється додатковою кількістю рідини, яка буде повернена назад в гідросистему при зниженні тиску до попереднього рівня.

== Гідропневматичний акумулятор (газовий) ==
Пневмогідравлічні акумулятори по принципу дії аналогічні пружинним, тільки роль пружини у них виконує газ. Рідина і газове середовище можуть бути розділені поршнем чи діафрагмою або мати безпосередній контакт. В останньому випадку конструкція акумулятора найбільш проста і технологічна, але при його роботі має місце швидке зниження акумулюючої здатності через втрати газу, який виноситься рідиною, розчиняючись в ній. Це також може викликати появу в гідросистемі газових пробок, які призводять до нарівномірності руху гідродвигунів, вібрацій при їх роботі, тощо. Названі недоліки усунені в конструкціях з розділювачами.Зважаючи на низку недоліків гідроакумулятори з механічним накопиченням енергії не отримали широкого розповсюдження і мають обмежене застосування.

При малій зміні тиску в рідинної порожнини гідроакумулятора газ стискається незначно. У цьому випадку для підтримки тиску у вузькому діапазоні змінюваний обсяг гідроакумулятора може виявитися недостатнім для робочого процесу. . Для того, щоб зміна обсягу в меншій мірі впливало на зміну тиску, газову порожнину гідроакумулятора збільшують за допомогою підключення до неї додаткового ресивера. У цьому випадку обсяг газової порожнини складається з обсягу ресивера і змінного об'єму гідроакумулятора. Економічно доцільно застосовувати гідроакумулятори в системах з епізодичними піками споживаної витрати, які значно перевищують середні витрати рідини в гідросистемі. Встановлена потужність гідроприводу при цьому може бути зменшена в півтора-два рази, а споживання енергії такою системою можна знизити більш, ніж на 50%. Різні за конструкції (поршневі, балонні, мембранні, сильфонні) і призначенням пневмогідроаккумулятори дозволяють отримати рішення для багатьох завдань, таких як:
# Акумулювання гідравлічної енергії;
# Живлення системи в позаштатних і аварійних ситуаціях;
# Урівноваження сил і навантажень;
# Компенсація витоків;
# Компенсація обсягів робочої рідини;
# Демпфування пульсації поршневих насосів;
# Демпфування пульсацій в напірних і всмоктуючих магістралях;
# Демпфування пульсації при роботі паливних насосів високого тиску дизельних двигунів; д
# Гасіння гідроударів;
# Амортизаційна підвіска мобільної техніки та ін.

== Переваги і недоліки ==

Кожному типу гідроакумуляторів властиві свої переваги і недоліки.

{| class="wikitable"
|-
! Тип гідроакумулятора
! Переваги
! Недоліки
|-
| Вантажний гідроакумулятор
|
*постійний тиск гідроакумулятора
*простота конструкції
*великий робочий об'єм
*низька вартість
|
*низька енергоємність
*висока інерційність
*громіздкість конструкції
*низький тиск
|-
| Пружинний
гідроакумулятор
|
*відносна простота конструкції
*невисока вартість
|
*тиск залежить від характеристики і лінійної деформації пружини
*невеликий робочий об'єм
*інерційність
|-
| Гідропневматичний акумулятор
|
*висока енергоємність при малих розмірах
*різні виконання по конструкції і призначенню
|
*тиск акумулятора змінюється в залежності із політропним процесом стиску і розширення газу
|}

== Мембранний акумулятор ==

[[Файл:Мембранный_гидроаккумулятор.jpg|220px|thumb|right|Мембранний гідроакумулятор]]

Мембранний гідроакумулятор служить для накопичення гідравлічної рідини з наступною її віддачею в потрібний момент часу. Також, їх широко застосовують для демпфування (згладжування) пульсацій і ударів рідини в системі. Як у поршневих і балонних гідроакумулятора, цей процес відбувається за рахунок стисливого газу. У вигляді роздільника середовищ застосовується каучукова мембрана, яка закріплена на внутрішній стінці корпусу і деформується в процесі стиснення і розширення азоту. У верхній частині гідроакумулятора встановлений газовий клапан, що перешкоджає виходу азоту з газової порожнини. При відсутності тиску в рідинної порожнини, мембрана повністю притискається до вихідного отвору. Щоб внутрішні краї цього отвору не пошкоджували каучук, в мембрані в цьому місці зроблено металеву щільність (тарілчастий клапан). В якості газу у верхній порожнині найчастіше застосовують азот і в жодному разі - повітря або кисень. Це обумовлено тим, що знаходяться під тиском повітря і кисень - вибухонебезпечні.

Мембранні гідроакумулятори (або пневмогідроаккумулятори) бувають перезаряджаються, розбірні і запаяні (даний вид заряджає азотом сам виробник при виготовленні). Крім того, акумулятори можуть бути виготовлені з різних матеріалів - як корпус, так і самі мембрани. Застосування тих чи інших матеріалів зумовлене різними умовами експлуатації (температура, робоче середовище і т.д.). Завдяки своїм компактним розмірам дані акумулятори широко застосовуються в мобільну техніку. Як і вся подібна продукція, мембранний гідроакумулятор потребує сертифікатах тієї країни, в якій експлуатується.

== Балонний гідроакумулятор ==

[[Файл:Ballonniy_pnevmogidroaccumulator.png|220px|thumb|right|Балонний гідроакумулятор]]

Балонний гідроакумулятор отримав свою назву завдяки формі роздільника, що відокремлює газ (азот) від рідини: на вигляд він нагадує гумовий балон або витягнуту грушу, що знаходиться в такій же за формою металевої ємності. З одного боку акумулятора гумова груша заправляється азотом, а з іншого боку він приєднується до робочої порожнини, з якої надходить рідина (в промисловості використовується мінеральне та синтетичне масло). У цей час балон з газом стискається, поступаючись об'єм рідини. Коли тиск у системі падає - газ в балоні розширюється, витісняючи масло назад у систему, тим самим заповнюючи брак рідини. Далі насос знову заправляє акумулятор маслом під тиском, змушуючи балон стискатися. Завдяки своїм конструктивним особливостям, балонний гідроакумулятор не так інертний, як поршневий. У порівнянні з мембранними гідроакумулятора, відрізняється великими розмірами.
Функції:

* Харчування гідравлічної системи в аварійних ситуаціях;
* Акумулювання енергії;
* Урівноваження сил;
* Компенсація витоків рідини;
* Підвіска транспортного засобу;
* Гасіння гідроударів і пульсацій;
* Підтримання необхідного тиску в системі при вимкненому насосі.

== Поршневий гідроакумулятор ==

[[Файл:Поршень.jpg|320px|thumb|right|Поршневий гідроакумулятор]]

Поршневі акумулятори містять рідинну та газову камери і поршень, як газонепроникний роздільчий елемент. Газова камера заздалегідь заповнена азотом.
Оскільки рідинна камера сполучена з гідросистемою, при підвищенні тиску акумулятор заповнюється робочою рідиною, а газ стискається. При пониженні тиску стиснений газ розширюється і витісняє накопичену робочу рідину у гідросистему. Поршневий акумулятор може працювати у будь-якому положенні, проте вертикальне розташування (газова порожнина зверху) є переважним, оскільки дозволяє виключити можливість осадження наявних у рідині часток забруднень на поршні та їх попадання в ущільнення.
Конструкція поршневого акумулятора показана на рис.7.26. Основні елементи: гільза (7), поршень (2) із системою ущільнень та кришки (3 і 4) з маслопідвідним отвором (5) і зарядним вентилем (6). Гільза виконує дві функції. По-перше, вона сприймає внутрішній тиск і, по-друге, служить як направляюча для поршня, що є роздільником між газовою та рідинною камерами.
Внутрішня поверхня гільзи (дзеркало) оброблена з найвищою точністю і якістю. Спеціальна система ущільнень забезпечує мінімальне тертя у спряженні поршня з гільзою. Таким чином, між газом і рідиною досягається рівень перепаду тиску не більше 1 бара.У поршневих акумуляторах можливий контроль положення поршня. Для цього передбачається шток, що виходить назовні, з кулачком, що діє на кінцевий вимикач. З'являється можливість відстежувати положення поршня у будь-якому місці ходу. Зазвичай за допомогою подібної системи здійснюється управління включенням або виключенням насоса.

== Використання гідроакумуляторів в побуті та промисловості ==

Найбільшого поширення в побуті та промисловості знайшли пневмогідроаккумулятори (гідробак експанзомат ). Вони представляють собою металеву ємність з гумовою мембраною / грушею всередині, що служить для підтримки тиску води в системі водопостачання / опалення. У більшості випадків гідроакумулятори використовуються для систем автономного забезпечення водою заміських будинків, котеджних селищ, невеликих підприємств.

== Вибір гідроакумулятора ==

Вибір гідроакумулятора залежить від обсягу споживання води. Чим більше споживання води, тим більше повинен бути обсяг гідроакумулятора. А тиск в баку має бути приблизно дорівнює або трохи менше тиску води у водопроводі в місці підключення бака. У випадку якщо в будинку немає великого споживання води (немає ванни) і кількість людей не більше 4, можна обмежитися гідроакумулятором об'ємом 25-35л. В інших випадках потрібно встановлювати бак об'ємом не менше 50л. Найважливіший критерій при підборі обсягу бака - кількість включень-виключень насоса. Зазвичай воно регламентується заводом-виробником електродвигуна.
В даній таблиці наведено максимальні допустимі кількості часових включень для електродвигунів. Для свердловинного насоса зазвичай рекомендують не більше 20 включень / год, а краще 10-15 включень / год.
Потужність двигуна насоса, кВт 0,5-1,5 2-4 5-7,5 9,2-12,5 15-22
Максимальна кількість включень / год 50 40 30 20 15

<math> Vt = 16.5 \ Qmax \ Pmax \ Pmin \frac {a\ΔP\Р} </math>

*Vt - обсяг гідроакумулятора в літрах.
*Q max - середня продуктивність насоса, рівна максимальній витраті води (у літрах / хв).
*а - максимально допустиму кількість запусків насоса на годину (значення, що рекомендується виробником насоса).
*P max - максимальне абсолютний тиск, на яке налаштоване реле тиску, рівне відносного тиску 1атм.
*P min - мінімальне абсолютний тиск, на яке налаштоване реле тиску, рівне відносного тиску 1атм, яке не повинно бути нижче, ніж (висота будівлі в метрах) / 10 1атм
*ΔP - різниця P max і P min
*P prec - абсолютний тиск газу в гидроаккумуляторе, який ніколи не повинен перевищувати P min.
Для оптимальної роботи гідроакумулятора необхідно, щоб P rec <P min. Рекомендується, щоб:
P rec 0.5 бар = P min.

==Сучасні виробники гідроакумуляторів==

{| class="standard"
!Країна
!Виробник
!Опис
|-
!Австралія
|Olaer Fawcett Christie
|мембранні, поршневі, балонні акумулятори
|-
!Великобританія
|Lee Products Ltd.
|
|-
!rowspan=3|Німечина
|Bosch Rexroth
|гідроакумулятори всіх типів
|-
|Hydac
|гідроакумулятори всіх типів
|-
|ORSTA-Hydraulik AG
|
|-
!rowspan=2|Франція
|Eaton Corporation
|гідроакумулятори високого тиску
|-
|Intertechnique
|
|-
!Італія
|Zilmet
VAREM S.r.l.
|мембранні
|-
|}

== Література ==
* Гiдроприводи та гiдропневмоавтоматика: Пiдручник /В.О.Федорець, М.Н.Педченко, В.Б.Струтинський та iн. За ред. В.О.Федорця. — К:Вища школа,— 1995.- 463 с.
* Гидравлика, гидромашины и гидроприводы: Учебник для машиностроительных вузов/ Т.М. Башта, С.С. Руднев, Б.Б. Некрасов и др. — 2-е изд., перераб. — М.: Машиностроение, 1982.

== Посилання ==

:http://ru.wikipedia.org/w/index.php?title=%D0%93%D0%B8%D0%B4%D1%80%D0%BE%D0%B0%D0%BA%D0%BA%D1%83%D0%BC%D1%83%D0%BB%D1%8F%D1%82%D0%BE%D1%80&stable=0#.D0.A1.D0.BE.D0.B2.D1.80.D0.B5.D0.BC.D0.B5.D0.BD.D0.BD.D1.8B.D0.B5_.D0.BF.D1.80.D0.BE.D0.B8.D0.B7.D0.B2.D0.BE.D0.B4.D0.B8.D1.82.D0.B5.D0.BB.D0.B8_.D0.B3.D0.B8.D0.B4.D1.80.D0.BE.D0.B0.D0.BA.D0.BA.D1.83.D0.BC.D1.83.D0.BB.D1.8F.D1.82.D0.BE.D1.80.D0.BE.D0.B2
:http://www.hydac.com.ru/article-hydroaccumulators.html
:http://www.vod-stih.com/gidrobak.shtml

[[Категорія:Елементи і системи гідропневмоавтоматики(дисципліна)]]

Гідроакумулятор

2010-12-21T19:49:12Z

Tanita1306: /* Вибір гідроакумулятора */

== Гідроакумулятор ==
'''Гідравлічним акумулятором''' називається пристосування для накопичення (акумулювання) в працюючій гідросистемі енергії стиснутої рідини з наступним поверненням її (при певних режимах роботи) в гідросистему. Оскільки рідина знаходиться під тиском, з акумуляторами поводяться як з напірними резервуарами, і вони повинні бути розраховані на використання в умовах максимального робочого надлишкового тиску, з урахуванням типових умов приймання країни, де вони експлуатуватимуться.

== Типи гідроакумуляторів ==

[[Файл:Типи гідроакумуляторів.jpg|380px|thumb|right|Типи гідроакумуляторів]]

:* За способом накопичення енергії гідроакумулятори поділяються на два типи:
# гідроакумулятори з механічним накопичувачем;
# гідроакумулятори з пневматичним накопичувачем.
:* Гідроакумулятори з механічним накопичувачем розділяють на:
# вантажний гідроакумулятор;
# пружинний гудроакумулятор.
:* Гідроакумулятори з пневматичним накопичувачем поділяються на:
# балонний;
# поршневий;
# мембранний.

== Вантажний акумулятор ==

Вантажний акумулятор являє собою вертикально встановлений плунжерний циліндр, плунжер якого зв'язаний з масивним вантажем, що створює направлену вниз масову силу G. При зарядці акумулятора плунжер з вантажем силою тиску робочої рідини підіймається на деякий рівень і виконана рідиною робота по підйому перетворюється в потенційну енергію піднятої маси. Якщо в гідросистемі з таким акумулятором виникає потреба в короткочасному і значному збільшенні витрати робочої рідини, акумулятор розряджається: під дією масової сили вантажу і з циліндра витісняється в гідросистему об'єм робочої рідини при стабільному тискові.

== Пружинний акумулятор ==

В пружинному гідроакумуляторі робоча рідина підведена в поршневу камеру циліндра, поршень якого навантажений зусиллям попередньо стиснутої пружини. Під дією тиску рідини поршень додатково деформує пружину. Кожному його положенню відновідає певний рівень тиску робочої рідини. Зарядка і розрядка такого акумулятора можлива тільки при змінах тиску і гідросистемі. При збільшенні тиску зростає об'єм поршневої камери і вона наповнюється додатковою кількістю рідини, яка буде повернена назад в гідросистему при зниженні тиску до попереднього рівня.

== Гідропневматичний акумулятор (газовий) ==
Пневмогідравлічні акумулятори по принципу дії аналогічні пружинним, тільки роль пружини у них виконує газ. Рідина і газове середовище можуть бути розділені поршнем чи діафрагмою або мати безпосередній контакт. В останньому випадку конструкція акумулятора найбільш проста і технологічна, але при його роботі має місце швидке зниження акумулюючої здатності через втрати газу, який виноситься рідиною, розчиняючись в ній. Це також може викликати появу в гідросистемі газових пробок, які призводять до нарівномірності руху гідродвигунів, вібрацій при їх роботі, тощо. Названі недоліки усунені в конструкціях з розділювачами.Зважаючи на низку недоліків гідроакумулятори з механічним накопиченням енергії не отримали широкого розповсюдження і мають обмежене застосування.

При малій зміні тиску в рідинної порожнини гідроакумулятора газ стискається незначно. У цьому випадку для підтримки тиску у вузькому діапазоні змінюваний обсяг гідроакумулятора може виявитися недостатнім для робочого процесу. . Для того, щоб зміна обсягу в меншій мірі впливало на зміну тиску, газову порожнину гідроакумулятора збільшують за допомогою підключення до неї додаткового ресивера. У цьому випадку обсяг газової порожнини складається з обсягу ресивера і змінного об'єму гідроакумулятора. Економічно доцільно застосовувати гідроакумулятори в системах з епізодичними піками споживаної витрати, які значно перевищують середні витрати рідини в гідросистемі. Встановлена потужність гідроприводу при цьому може бути зменшена в півтора-два рази, а споживання енергії такою системою можна знизити більш, ніж на 50%. Різні за конструкції (поршневі, балонні, мембранні, сильфонні) і призначенням пневмогідроаккумулятори дозволяють отримати рішення для багатьох завдань, таких як:
# Акумулювання гідравлічної енергії;
# Живлення системи в позаштатних і аварійних ситуаціях;
# Урівноваження сил і навантажень;
# Компенсація витоків;
# Компенсація обсягів робочої рідини;
# Демпфування пульсації поршневих насосів;
# Демпфування пульсацій в напірних і всмоктуючих магістралях;
# Демпфування пульсації при роботі паливних насосів високого тиску дизельних двигунів; д
# Гасіння гідроударів;
# Амортизаційна підвіска мобільної техніки та ін.

== Переваги і недоліки ==

Кожному типу гідроакумуляторів властиві свої переваги і недоліки.

{| class="wikitable"
|-
! Тип гідроакумулятора
! Переваги
! Недоліки
|-
| Вантажний гідроакумулятор
|
*постійний тиск гідроакумулятора
*простота конструкції
*великий робочий об'єм
*низька вартість
|
*низька енергоємність
*висока інерційність
*громіздкість конструкції
*низький тиск
|-
| Пружинний
гідроакумулятор
|
*відносна простота конструкції
*невисока вартість
|
*тиск залежить від характеристики і лінійної деформації пружини
*невеликий робочий об'єм
*інерційність
|-
| Гідропневматичний акумулятор
|
*висока енергоємність при малих розмірах
*різні виконання по конструкції і призначенню
|
*тиск акумулятора змінюється в залежності із політропним процесом стиску і розширення газу
|}

== Мембранний акумулятор ==

[[Файл:Мембранный_гидроаккумулятор.jpg|220px|thumb|right|Мембранний гідроакумулятор]]

Мембранний гідроакумулятор служить для накопичення гідравлічної рідини з наступною її віддачею в потрібний момент часу. Також, їх широко застосовують для демпфування (згладжування) пульсацій і ударів рідини в системі. Як у поршневих і балонних гідроакумулятора, цей процес відбувається за рахунок стисливого газу. У вигляді роздільника середовищ застосовується каучукова мембрана, яка закріплена на внутрішній стінці корпусу і деформується в процесі стиснення і розширення азоту. У верхній частині гідроакумулятора встановлений газовий клапан, що перешкоджає виходу азоту з газової порожнини. При відсутності тиску в рідинної порожнини, мембрана повністю притискається до вихідного отвору. Щоб внутрішні краї цього отвору не пошкоджували каучук, в мембрані в цьому місці зроблено металеву щільність (тарілчастий клапан). В якості газу у верхній порожнині найчастіше застосовують азот і в жодному разі - повітря або кисень. Це обумовлено тим, що знаходяться під тиском повітря і кисень - вибухонебезпечні.

Мембранні гідроакумулятори (або пневмогідроаккумулятори) бувають перезаряджаються, розбірні і запаяні (даний вид заряджає азотом сам виробник при виготовленні). Крім того, акумулятори можуть бути виготовлені з різних матеріалів - як корпус, так і самі мембрани. Застосування тих чи інших матеріалів зумовлене різними умовами експлуатації (температура, робоче середовище і т.д.). Завдяки своїм компактним розмірам дані акумулятори широко застосовуються в мобільну техніку. Як і вся подібна продукція, мембранний гідроакумулятор потребує сертифікатах тієї країни, в якій експлуатується.

== Балонний гідроакумулятор ==

[[Файл:Ballonniy_pnevmogidroaccumulator.png|220px|thumb|right|Балонний гідроакумулятор]]

Балонний гідроакумулятор отримав свою назву завдяки формі роздільника, що відокремлює газ (азот) від рідини: на вигляд він нагадує гумовий балон або витягнуту грушу, що знаходиться в такій же за формою металевої ємності. З одного боку акумулятора гумова груша заправляється азотом, а з іншого боку він приєднується до робочої порожнини, з якої надходить рідина (в промисловості використовується мінеральне та синтетичне масло). У цей час балон з газом стискається, поступаючись об'єм рідини. Коли тиск у системі падає - газ в балоні розширюється, витісняючи масло назад у систему, тим самим заповнюючи брак рідини. Далі насос знову заправляє акумулятор маслом під тиском, змушуючи балон стискатися. Завдяки своїм конструктивним особливостям, балонний гідроакумулятор не так інертний, як поршневий. У порівнянні з мембранними гідроакумулятора, відрізняється великими розмірами.
Функції:

* Харчування гідравлічної системи в аварійних ситуаціях;
* Акумулювання енергії;
* Урівноваження сил;
* Компенсація витоків рідини;
* Підвіска транспортного засобу;
* Гасіння гідроударів і пульсацій;
* Підтримання необхідного тиску в системі при вимкненому насосі.

== Поршневий гідроакумулятор ==

[[Файл:Поршень.jpg|320px|thumb|right|Поршневий гідроакумулятор]]

Поршневі акумулятори містять рідинну та газову камери і поршень, як газонепроникний роздільчий елемент. Газова камера заздалегідь заповнена азотом.
Оскільки рідинна камера сполучена з гідросистемою, при підвищенні тиску акумулятор заповнюється робочою рідиною, а газ стискається. При пониженні тиску стиснений газ розширюється і витісняє накопичену робочу рідину у гідросистему. Поршневий акумулятор може працювати у будь-якому положенні, проте вертикальне розташування (газова порожнина зверху) є переважним, оскільки дозволяє виключити можливість осадження наявних у рідині часток забруднень на поршні та їх попадання в ущільнення.
Конструкція поршневого акумулятора показана на рис.7.26. Основні елементи: гільза (7), поршень (2) із системою ущільнень та кришки (3 і 4) з маслопідвідним отвором (5) і зарядним вентилем (6). Гільза виконує дві функції. По-перше, вона сприймає внутрішній тиск і, по-друге, служить як направляюча для поршня, що є роздільником між газовою та рідинною камерами.
Внутрішня поверхня гільзи (дзеркало) оброблена з найвищою точністю і якістю. Спеціальна система ущільнень забезпечує мінімальне тертя у спряженні поршня з гільзою. Таким чином, між газом і рідиною досягається рівень перепаду тиску не більше 1 бара.У поршневих акумуляторах можливий контроль положення поршня. Для цього передбачається шток, що виходить назовні, з кулачком, що діє на кінцевий вимикач. З'являється можливість відстежувати положення поршня у будь-якому місці ходу. Зазвичай за допомогою подібної системи здійснюється управління включенням або виключенням насоса.

== Використання гідроакумуляторів в побуті та промисловості ==

Найбільшого поширення в побуті та промисловості знайшли пневмогідроаккумулятори (гідробак експанзомат ). Вони представляють собою металеву ємність з гумовою мембраною / грушею всередині, що служить для підтримки тиску води в системі водопостачання / опалення. У більшості випадків гідроакумулятори використовуються для систем автономного забезпечення водою заміських будинків, котеджних селищ, невеликих підприємств.

== Вибір гідроакумулятора ==

Вибір гідроакумулятора залежить від обсягу споживання води. Чим більше споживання води, тим більше повинен бути обсяг гідроакумулятора. А тиск в баку має бути приблизно дорівнює або трохи менше тиску води у водопроводі в місці підключення бака. У випадку якщо в будинку немає великого споживання води (немає ванни) і кількість людей не більше 4, можна обмежитися гідроакумулятором об'ємом 25-35л. В інших випадках потрібно встановлювати бак об'ємом не менше 50л. Найважливіший критерій при підборі обсягу бака - кількість включень-виключень насоса. Зазвичай воно регламентується заводом-виробником електродвигуна.
В даній таблиці наведено максимальні допустимі кількості часових включень для електродвигунів. Для свердловинного насоса зазвичай рекомендують не більше 20 включень / год, а краще 10-15 включень / год.
Потужність двигуна насоса, кВт 0,5-1,5 2-4 5-7,5 9,2-12,5 15-22
Максимальна кількість включень / год 50 40 30 20 15

<math> Vt = 16.5 \ Qmax \ Pmax \ Pmin \frac {aPprecΔP} </math>

*Vt - обсяг гідроакумулятора в літрах.
*Q max - середня продуктивність насоса, рівна максимальній витраті води (у літрах / хв).
*а - максимально допустиму кількість запусків насоса на годину (значення, що рекомендується виробником насоса).
*P max - максимальне абсолютний тиск, на яке налаштоване реле тиску, рівне відносного тиску 1атм.
*P min - мінімальне абсолютний тиск, на яке налаштоване реле тиску, рівне відносного тиску 1атм, яке не повинно бути нижче, ніж (висота будівлі в метрах) / 10 1атм
*ΔP - різниця P max і P min
*P prec - абсолютний тиск газу в гидроаккумуляторе, який ніколи не повинен перевищувати P min.
Для оптимальної роботи гідроакумулятора необхідно, щоб P rec <P min. Рекомендується, щоб:
P rec 0.5 бар = P min.

==Сучасні виробники гідроакумуляторів==

{| class="standard"
!Країна
!Виробник
!Опис
|-
!Австралія
|Olaer Fawcett Christie
|мембранні, поршневі, балонні акумулятори
|-
!Великобританія
|Lee Products Ltd.
|
|-
!rowspan=3|Німечина
|Bosch Rexroth
|гідроакумулятори всіх типів
|-
|Hydac
|гідроакумулятори всіх типів
|-
|ORSTA-Hydraulik AG
|
|-
!rowspan=2|Франція
|Eaton Corporation
|гідроакумулятори високого тиску
|-
|Intertechnique
|
|-
!Італія
|Zilmet
VAREM S.r.l.
|мембранні
|-
|}

== Література ==
* Гiдроприводи та гiдропневмоавтоматика: Пiдручник /В.О.Федорець, М.Н.Педченко, В.Б.Струтинський та iн. За ред. В.О.Федорця. — К:Вища школа,— 1995.- 463 с.
* Гидравлика, гидромашины и гидроприводы: Учебник для машиностроительных вузов/ Т.М. Башта, С.С. Руднев, Б.Б. Некрасов и др. — 2-е изд., перераб. — М.: Машиностроение, 1982.

== Посилання ==

:http://ru.wikipedia.org/w/index.php?title=%D0%93%D0%B8%D0%B4%D1%80%D0%BE%D0%B0%D0%BA%D0%BA%D1%83%D0%BC%D1%83%D0%BB%D1%8F%D1%82%D0%BE%D1%80&stable=0#.D0.A1.D0.BE.D0.B2.D1.80.D0.B5.D0.BC.D0.B5.D0.BD.D0.BD.D1.8B.D0.B5_.D0.BF.D1.80.D0.BE.D0.B8.D0.B7.D0.B2.D0.BE.D0.B4.D0.B8.D1.82.D0.B5.D0.BB.D0.B8_.D0.B3.D0.B8.D0.B4.D1.80.D0.BE.D0.B0.D0.BA.D0.BA.D1.83.D0.BC.D1.83.D0.BB.D1.8F.D1.82.D0.BE.D1.80.D0.BE.D0.B2
:http://www.hydac.com.ru/article-hydroaccumulators.html
:http://www.vod-stih.com/gidrobak.shtml

[[Категорія:Елементи і системи гідропневмоавтоматики(дисципліна)]]

Гідроакумулятор

2010-12-21T19:48:31Z

Tanita1306: /* Вибір гідроакумулятора */

== Гідроакумулятор ==
'''Гідравлічним акумулятором''' називається пристосування для накопичення (акумулювання) в працюючій гідросистемі енергії стиснутої рідини з наступним поверненням її (при певних режимах роботи) в гідросистему. Оскільки рідина знаходиться під тиском, з акумуляторами поводяться як з напірними резервуарами, і вони повинні бути розраховані на використання в умовах максимального робочого надлишкового тиску, з урахуванням типових умов приймання країни, де вони експлуатуватимуться.

== Типи гідроакумуляторів ==

[[Файл:Типи гідроакумуляторів.jpg|380px|thumb|right|Типи гідроакумуляторів]]

:* За способом накопичення енергії гідроакумулятори поділяються на два типи:
# гідроакумулятори з механічним накопичувачем;
# гідроакумулятори з пневматичним накопичувачем.
:* Гідроакумулятори з механічним накопичувачем розділяють на:
# вантажний гідроакумулятор;
# пружинний гудроакумулятор.
:* Гідроакумулятори з пневматичним накопичувачем поділяються на:
# балонний;
# поршневий;
# мембранний.

== Вантажний акумулятор ==

Вантажний акумулятор являє собою вертикально встановлений плунжерний циліндр, плунжер якого зв'язаний з масивним вантажем, що створює направлену вниз масову силу G. При зарядці акумулятора плунжер з вантажем силою тиску робочої рідини підіймається на деякий рівень і виконана рідиною робота по підйому перетворюється в потенційну енергію піднятої маси. Якщо в гідросистемі з таким акумулятором виникає потреба в короткочасному і значному збільшенні витрати робочої рідини, акумулятор розряджається: під дією масової сили вантажу і з циліндра витісняється в гідросистему об'єм робочої рідини при стабільному тискові.

== Пружинний акумулятор ==

В пружинному гідроакумуляторі робоча рідина підведена в поршневу камеру циліндра, поршень якого навантажений зусиллям попередньо стиснутої пружини. Під дією тиску рідини поршень додатково деформує пружину. Кожному його положенню відновідає певний рівень тиску робочої рідини. Зарядка і розрядка такого акумулятора можлива тільки при змінах тиску і гідросистемі. При збільшенні тиску зростає об'єм поршневої камери і вона наповнюється додатковою кількістю рідини, яка буде повернена назад в гідросистему при зниженні тиску до попереднього рівня.

== Гідропневматичний акумулятор (газовий) ==
Пневмогідравлічні акумулятори по принципу дії аналогічні пружинним, тільки роль пружини у них виконує газ. Рідина і газове середовище можуть бути розділені поршнем чи діафрагмою або мати безпосередній контакт. В останньому випадку конструкція акумулятора найбільш проста і технологічна, але при його роботі має місце швидке зниження акумулюючої здатності через втрати газу, який виноситься рідиною, розчиняючись в ній. Це також може викликати появу в гідросистемі газових пробок, які призводять до нарівномірності руху гідродвигунів, вібрацій при їх роботі, тощо. Названі недоліки усунені в конструкціях з розділювачами.Зважаючи на низку недоліків гідроакумулятори з механічним накопиченням енергії не отримали широкого розповсюдження і мають обмежене застосування.

При малій зміні тиску в рідинної порожнини гідроакумулятора газ стискається незначно. У цьому випадку для підтримки тиску у вузькому діапазоні змінюваний обсяг гідроакумулятора може виявитися недостатнім для робочого процесу. . Для того, щоб зміна обсягу в меншій мірі впливало на зміну тиску, газову порожнину гідроакумулятора збільшують за допомогою підключення до неї додаткового ресивера. У цьому випадку обсяг газової порожнини складається з обсягу ресивера і змінного об'єму гідроакумулятора. Економічно доцільно застосовувати гідроакумулятори в системах з епізодичними піками споживаної витрати, які значно перевищують середні витрати рідини в гідросистемі. Встановлена потужність гідроприводу при цьому може бути зменшена в півтора-два рази, а споживання енергії такою системою можна знизити більш, ніж на 50%. Різні за конструкції (поршневі, балонні, мембранні, сильфонні) і призначенням пневмогідроаккумулятори дозволяють отримати рішення для багатьох завдань, таких як:
# Акумулювання гідравлічної енергії;
# Живлення системи в позаштатних і аварійних ситуаціях;
# Урівноваження сил і навантажень;
# Компенсація витоків;
# Компенсація обсягів робочої рідини;
# Демпфування пульсації поршневих насосів;
# Демпфування пульсацій в напірних і всмоктуючих магістралях;
# Демпфування пульсації при роботі паливних насосів високого тиску дизельних двигунів; д
# Гасіння гідроударів;
# Амортизаційна підвіска мобільної техніки та ін.

== Переваги і недоліки ==

Кожному типу гідроакумуляторів властиві свої переваги і недоліки.

{| class="wikitable"
|-
! Тип гідроакумулятора
! Переваги
! Недоліки
|-
| Вантажний гідроакумулятор
|
*постійний тиск гідроакумулятора
*простота конструкції
*великий робочий об'єм
*низька вартість
|
*низька енергоємність
*висока інерційність
*громіздкість конструкції
*низький тиск
|-
| Пружинний
гідроакумулятор
|
*відносна простота конструкції
*невисока вартість
|
*тиск залежить від характеристики і лінійної деформації пружини
*невеликий робочий об'єм
*інерційність
|-
| Гідропневматичний акумулятор
|
*висока енергоємність при малих розмірах
*різні виконання по конструкції і призначенню
|
*тиск акумулятора змінюється в залежності із політропним процесом стиску і розширення газу
|}

== Мембранний акумулятор ==

[[Файл:Мембранный_гидроаккумулятор.jpg|220px|thumb|right|Мембранний гідроакумулятор]]

Мембранний гідроакумулятор служить для накопичення гідравлічної рідини з наступною її віддачею в потрібний момент часу. Також, їх широко застосовують для демпфування (згладжування) пульсацій і ударів рідини в системі. Як у поршневих і балонних гідроакумулятора, цей процес відбувається за рахунок стисливого газу. У вигляді роздільника середовищ застосовується каучукова мембрана, яка закріплена на внутрішній стінці корпусу і деформується в процесі стиснення і розширення азоту. У верхній частині гідроакумулятора встановлений газовий клапан, що перешкоджає виходу азоту з газової порожнини. При відсутності тиску в рідинної порожнини, мембрана повністю притискається до вихідного отвору. Щоб внутрішні краї цього отвору не пошкоджували каучук, в мембрані в цьому місці зроблено металеву щільність (тарілчастий клапан). В якості газу у верхній порожнині найчастіше застосовують азот і в жодному разі - повітря або кисень. Це обумовлено тим, що знаходяться під тиском повітря і кисень - вибухонебезпечні.

Мембранні гідроакумулятори (або пневмогідроаккумулятори) бувають перезаряджаються, розбірні і запаяні (даний вид заряджає азотом сам виробник при виготовленні). Крім того, акумулятори можуть бути виготовлені з різних матеріалів - як корпус, так і самі мембрани. Застосування тих чи інших матеріалів зумовлене різними умовами експлуатації (температура, робоче середовище і т.д.). Завдяки своїм компактним розмірам дані акумулятори широко застосовуються в мобільну техніку. Як і вся подібна продукція, мембранний гідроакумулятор потребує сертифікатах тієї країни, в якій експлуатується.

== Балонний гідроакумулятор ==

[[Файл:Ballonniy_pnevmogidroaccumulator.png|220px|thumb|right|Балонний гідроакумулятор]]

Балонний гідроакумулятор отримав свою назву завдяки формі роздільника, що відокремлює газ (азот) від рідини: на вигляд він нагадує гумовий балон або витягнуту грушу, що знаходиться в такій же за формою металевої ємності. З одного боку акумулятора гумова груша заправляється азотом, а з іншого боку він приєднується до робочої порожнини, з якої надходить рідина (в промисловості використовується мінеральне та синтетичне масло). У цей час балон з газом стискається, поступаючись об'єм рідини. Коли тиск у системі падає - газ в балоні розширюється, витісняючи масло назад у систему, тим самим заповнюючи брак рідини. Далі насос знову заправляє акумулятор маслом під тиском, змушуючи балон стискатися. Завдяки своїм конструктивним особливостям, балонний гідроакумулятор не так інертний, як поршневий. У порівнянні з мембранними гідроакумулятора, відрізняється великими розмірами.
Функції:

* Харчування гідравлічної системи в аварійних ситуаціях;
* Акумулювання енергії;
* Урівноваження сил;
* Компенсація витоків рідини;
* Підвіска транспортного засобу;
* Гасіння гідроударів і пульсацій;
* Підтримання необхідного тиску в системі при вимкненому насосі.

== Поршневий гідроакумулятор ==

[[Файл:Поршень.jpg|320px|thumb|right|Поршневий гідроакумулятор]]

Поршневі акумулятори містять рідинну та газову камери і поршень, як газонепроникний роздільчий елемент. Газова камера заздалегідь заповнена азотом.
Оскільки рідинна камера сполучена з гідросистемою, при підвищенні тиску акумулятор заповнюється робочою рідиною, а газ стискається. При пониженні тиску стиснений газ розширюється і витісняє накопичену робочу рідину у гідросистему. Поршневий акумулятор може працювати у будь-якому положенні, проте вертикальне розташування (газова порожнина зверху) є переважним, оскільки дозволяє виключити можливість осадження наявних у рідині часток забруднень на поршні та їх попадання в ущільнення.
Конструкція поршневого акумулятора показана на рис.7.26. Основні елементи: гільза (7), поршень (2) із системою ущільнень та кришки (3 і 4) з маслопідвідним отвором (5) і зарядним вентилем (6). Гільза виконує дві функції. По-перше, вона сприймає внутрішній тиск і, по-друге, служить як направляюча для поршня, що є роздільником між газовою та рідинною камерами.
Внутрішня поверхня гільзи (дзеркало) оброблена з найвищою точністю і якістю. Спеціальна система ущільнень забезпечує мінімальне тертя у спряженні поршня з гільзою. Таким чином, між газом і рідиною досягається рівень перепаду тиску не більше 1 бара.У поршневих акумуляторах можливий контроль положення поршня. Для цього передбачається шток, що виходить назовні, з кулачком, що діє на кінцевий вимикач. З'являється можливість відстежувати положення поршня у будь-якому місці ходу. Зазвичай за допомогою подібної системи здійснюється управління включенням або виключенням насоса.

== Використання гідроакумуляторів в побуті та промисловості ==

Найбільшого поширення в побуті та промисловості знайшли пневмогідроаккумулятори (гідробак експанзомат ). Вони представляють собою металеву ємність з гумовою мембраною / грушею всередині, що служить для підтримки тиску води в системі водопостачання / опалення. У більшості випадків гідроакумулятори використовуються для систем автономного забезпечення водою заміських будинків, котеджних селищ, невеликих підприємств.

== Вибір гідроакумулятора ==

Вибір гідроакумулятора залежить від обсягу споживання води. Чим більше споживання води, тим більше повинен бути обсяг гідроакумулятора. А тиск в баку має бути приблизно дорівнює або трохи менше тиску води у водопроводі в місці підключення бака. У випадку якщо в будинку немає великого споживання води (немає ванни) і кількість людей не більше 4, можна обмежитися гідроакумулятором об'ємом 25-35л. В інших випадках потрібно встановлювати бак об'ємом не менше 50л. Найважливіший критерій при підборі обсягу бака - кількість включень-виключень насоса. Зазвичай воно регламентується заводом-виробником електродвигуна.
В даній таблиці наведено максимальні допустимі кількості часових включень для електродвигунів. Для свердловинного насоса зазвичай рекомендують не більше 20 включень / год, а краще 10-15 включень / год.
Потужність двигуна насоса, кВт 0,5-1,5 2-4 5-7,5 9,2-12,5 15-22
Максимальна кількість включень / год 50 40 30 20 15

<math> Vt = 16.5 \ Qmax \ Pmax \ Pmin \frac{aPprecΔP}</math>

*Vt - обсяг гідроакумулятора в літрах.
*Q max - середня продуктивність насоса, рівна максимальній витраті води (у літрах / хв).
*а - максимально допустиму кількість запусків насоса на годину (значення, що рекомендується виробником насоса).
*P max - максимальне абсолютний тиск, на яке налаштоване реле тиску, рівне відносного тиску 1атм.
*P min - мінімальне абсолютний тиск, на яке налаштоване реле тиску, рівне відносного тиску 1атм, яке не повинно бути нижче, ніж (висота будівлі в метрах) / 10 1атм
*ΔP - різниця P max і P min
*P prec - абсолютний тиск газу в гидроаккумуляторе, який ніколи не повинен перевищувати P min.
Для оптимальної роботи гідроакумулятора необхідно, щоб P rec <P min. Рекомендується, щоб:
P rec 0.5 бар = P min.

==Сучасні виробники гідроакумуляторів==

{| class="standard"
!Країна
!Виробник
!Опис
|-
!Австралія
|Olaer Fawcett Christie
|мембранні, поршневі, балонні акумулятори
|-
!Великобританія
|Lee Products Ltd.
|
|-
!rowspan=3|Німечина
|Bosch Rexroth
|гідроакумулятори всіх типів
|-
|Hydac
|гідроакумулятори всіх типів
|-
|ORSTA-Hydraulik AG
|
|-
!rowspan=2|Франція
|Eaton Corporation
|гідроакумулятори високого тиску
|-
|Intertechnique
|
|-
!Італія
|Zilmet
VAREM S.r.l.
|мембранні
|-
|}

== Література ==
* Гiдроприводи та гiдропневмоавтоматика: Пiдручник /В.О.Федорець, М.Н.Педченко, В.Б.Струтинський та iн. За ред. В.О.Федорця. — К:Вища школа,— 1995.- 463 с.
* Гидравлика, гидромашины и гидроприводы: Учебник для машиностроительных вузов/ Т.М. Башта, С.С. Руднев, Б.Б. Некрасов и др. — 2-е изд., перераб. — М.: Машиностроение, 1982.

== Посилання ==

:http://ru.wikipedia.org/w/index.php?title=%D0%93%D0%B8%D0%B4%D1%80%D0%BE%D0%B0%D0%BA%D0%BA%D1%83%D0%BC%D1%83%D0%BB%D1%8F%D1%82%D0%BE%D1%80&stable=0#.D0.A1.D0.BE.D0.B2.D1.80.D0.B5.D0.BC.D0.B5.D0.BD.D0.BD.D1.8B.D0.B5_.D0.BF.D1.80.D0.BE.D0.B8.D0.B7.D0.B2.D0.BE.D0.B4.D0.B8.D1.82.D0.B5.D0.BB.D0.B8_.D0.B3.D0.B8.D0.B4.D1.80.D0.BE.D0.B0.D0.BA.D0.BA.D1.83.D0.BC.D1.83.D0.BB.D1.8F.D1.82.D0.BE.D1.80.D0.BE.D0.B2
:http://www.hydac.com.ru/article-hydroaccumulators.html
:http://www.vod-stih.com/gidrobak.shtml

[[Категорія:Елементи і системи гідропневмоавтоматики(дисципліна)]]

Гідроакумулятор

2010-12-19T22:37:59Z

Tanita1306: /* Посилання */

== Гідроакумулятор ==
'''Гідравлічним акумулятором''' називається пристосування для накопичення (акумулювання) в працюючій гідросистемі енергії стиснутої рідини з наступним поверненням її (при певних режимах роботи) в гідросистему. Оскільки рідина знаходиться під тиском, з акумуляторами поводяться як з напірними резервуарами, і вони повинні бути розраховані на використання в умовах максимального робочого надлишкового тиску, з урахуванням типових умов приймання країни, де вони експлуатуватимуться.

== Типи гідроакумуляторів ==

[[Файл:Типи гідроакумуляторів.jpg|380px|thumb|right|Типи гідроакумуляторів]]

:* За способом накопичення енергії гідроакумулятори поділяються на два типи:
# гідроакумулятори з механічним накопичувачем;
# гідроакумулятори з пневматичним накопичувачем.
:* Гідроакумулятори з механічним накопичувачем розділяють на:
# вантажний гідроакумулятор;
# пружинний гудроакумулятор.
:* Гідроакумулятори з пневматичним накопичувачем поділяються на:
# балонний;
# поршневий;
# мембранний.

== Вантажний акумулятор ==

Вантажний акумулятор являє собою вертикально встановлений плунжерний циліндр, плунжер якого зв'язаний з масивним вантажем, що створює направлену вниз масову силу G. При зарядці акумулятора плунжер з вантажем силою тиску робочої рідини підіймається на деякий рівень і виконана рідиною робота по підйому перетворюється в потенційну енергію піднятої маси. Якщо в гідросистемі з таким акумулятором виникає потреба в короткочасному і значному збільшенні витрати робочої рідини, акумулятор розряджається: під дією масової сили вантажу і з циліндра витісняється в гідросистему об'єм робочої рідини при стабільному тискові.

== Пружинний акумулятор ==

В пружинному гідроакумуляторі робоча рідина підведена в поршневу камеру циліндра, поршень якого навантажений зусиллям попередньо стиснутої пружини. Під дією тиску рідини поршень додатково деформує пружину. Кожному його положенню відновідає певний рівень тиску робочої рідини. Зарядка і розрядка такого акумулятора можлива тільки при змінах тиску і гідросистемі. При збільшенні тиску зростає об'єм поршневої камери і вона наповнюється додатковою кількістю рідини, яка буде повернена назад в гідросистему при зниженні тиску до попереднього рівня.

== Гідропневматичний акумулятор (газовий) ==
Пневмогідравлічні акумулятори по принципу дії аналогічні пружинним, тільки роль пружини у них виконує газ. Рідина і газове середовище можуть бути розділені поршнем чи діафрагмою або мати безпосередній контакт. В останньому випадку конструкція акумулятора найбільш проста і технологічна, але при його роботі має місце швидке зниження акумулюючої здатності через втрати газу, який виноситься рідиною, розчиняючись в ній. Це також може викликати появу в гідросистемі газових пробок, які призводять до нарівномірності руху гідродвигунів, вібрацій при їх роботі, тощо. Названі недоліки усунені в конструкціях з розділювачами.Зважаючи на низку недоліків гідроакумулятори з механічним накопиченням енергії не отримали широкого розповсюдження і мають обмежене застосування.

При малій зміні тиску в рідинної порожнини гідроакумулятора газ стискається незначно. У цьому випадку для підтримки тиску у вузькому діапазоні змінюваний обсяг гідроакумулятора може виявитися недостатнім для робочого процесу. . Для того, щоб зміна обсягу в меншій мірі впливало на зміну тиску, газову порожнину гідроакумулятора збільшують за допомогою підключення до неї додаткового ресивера. У цьому випадку обсяг газової порожнини складається з обсягу ресивера і змінного об'єму гідроакумулятора. Економічно доцільно застосовувати гідроакумулятори в системах з епізодичними піками споживаної витрати, які значно перевищують середні витрати рідини в гідросистемі. Встановлена потужність гідроприводу при цьому може бути зменшена в півтора-два рази, а споживання енергії такою системою можна знизити більш, ніж на 50%. Різні за конструкції (поршневі, балонні, мембранні, сильфонні) і призначенням пневмогідроаккумулятори дозволяють отримати рішення для багатьох завдань, таких як:
# Акумулювання гідравлічної енергії;
# Живлення системи в позаштатних і аварійних ситуаціях;
# Урівноваження сил і навантажень;
# Компенсація витоків;
# Компенсація обсягів робочої рідини;
# Демпфування пульсації поршневих насосів;
# Демпфування пульсацій в напірних і всмоктуючих магістралях;
# Демпфування пульсації при роботі паливних насосів високого тиску дизельних двигунів; д
# Гасіння гідроударів;
# Амортизаційна підвіска мобільної техніки та ін.

== Переваги і недоліки ==

Кожному типу гідроакумуляторів властиві свої переваги і недоліки.

{| class="wikitable"
|-
! Тип гідроакумулятора
! Переваги
! Недоліки
|-
| Вантажний гідроакумулятор
|
*постійний тиск гідроакумулятора
*простота конструкції
*великий робочий об'єм
*низька вартість
|
*низька енергоємність
*висока інерційність
*громіздкість конструкції
*низький тиск
|-
| Пружинний
гідроакумулятор
|
*відносна простота конструкції
*невисока вартість
|
*тиск залежить від характеристики і лінійної деформації пружини
*невеликий робочий об'єм
*інерційність
|-
| Гідропневматичний акумулятор
|
*висока енергоємність при малих розмірах
*різні виконання по конструкції і призначенню
|
*тиск акумулятора змінюється в залежності із політропним процесом стиску і розширення газу
|}

== Мембранний акумулятор ==

[[Файл:Мембранный_гидроаккумулятор.jpg|220px|thumb|right|Мембранний гідроакумулятор]]

Мембранний гідроакумулятор служить для накопичення гідравлічної рідини з наступною її віддачею в потрібний момент часу. Також, їх широко застосовують для демпфування (згладжування) пульсацій і ударів рідини в системі. Як у поршневих і балонних гідроакумулятора, цей процес відбувається за рахунок стисливого газу. У вигляді роздільника середовищ застосовується каучукова мембрана, яка закріплена на внутрішній стінці корпусу і деформується в процесі стиснення і розширення азоту. У верхній частині гідроакумулятора встановлений газовий клапан, що перешкоджає виходу азоту з газової порожнини. При відсутності тиску в рідинної порожнини, мембрана повністю притискається до вихідного отвору. Щоб внутрішні краї цього отвору не пошкоджували каучук, в мембрані в цьому місці зроблено металеву щільність (тарілчастий клапан). В якості газу у верхній порожнині найчастіше застосовують азот і в жодному разі - повітря або кисень. Це обумовлено тим, що знаходяться під тиском повітря і кисень - вибухонебезпечні.

Мембранні гідроакумулятори (або пневмогідроаккумулятори) бувають перезаряджаються, розбірні і запаяні (даний вид заряджає азотом сам виробник при виготовленні). Крім того, акумулятори можуть бути виготовлені з різних матеріалів - як корпус, так і самі мембрани. Застосування тих чи інших матеріалів зумовлене різними умовами експлуатації (температура, робоче середовище і т.д.). Завдяки своїм компактним розмірам дані акумулятори широко застосовуються в мобільну техніку. Як і вся подібна продукція, мембранний гідроакумулятор потребує сертифікатах тієї країни, в якій експлуатується.

== Балонний гідроакумулятор ==

[[Файл:Ballonniy_pnevmogidroaccumulator.png|220px|thumb|right|Балонний гідроакумулятор]]

Балонний гідроакумулятор отримав свою назву завдяки формі роздільника, що відокремлює газ (азот) від рідини: на вигляд він нагадує гумовий балон або витягнуту грушу, що знаходиться в такій же за формою металевої ємності. З одного боку акумулятора гумова груша заправляється азотом, а з іншого боку він приєднується до робочої порожнини, з якої надходить рідина (в промисловості використовується мінеральне та синтетичне масло). У цей час балон з газом стискається, поступаючись об'єм рідини. Коли тиск у системі падає - газ в балоні розширюється, витісняючи масло назад у систему, тим самим заповнюючи брак рідини. Далі насос знову заправляє акумулятор маслом під тиском, змушуючи балон стискатися. Завдяки своїм конструктивним особливостям, балонний гідроакумулятор не так інертний, як поршневий. У порівнянні з мембранними гідроакумулятора, відрізняється великими розмірами.
Функції:

* Харчування гідравлічної системи в аварійних ситуаціях;
* Акумулювання енергії;
* Урівноваження сил;
* Компенсація витоків рідини;
* Підвіска транспортного засобу;
* Гасіння гідроударів і пульсацій;
* Підтримання необхідного тиску в системі при вимкненому насосі.

== Поршневий гідроакумулятор ==

[[Файл:Поршень.jpg|320px|thumb|right|Поршневий гідроакумулятор]]

Поршневі акумулятори містять рідинну та газову камери і поршень, як газонепроникний роздільчий елемент. Газова камера заздалегідь заповнена азотом.
Оскільки рідинна камера сполучена з гідросистемою, при підвищенні тиску акумулятор заповнюється робочою рідиною, а газ стискається. При пониженні тиску стиснений газ розширюється і витісняє накопичену робочу рідину у гідросистему. Поршневий акумулятор може працювати у будь-якому положенні, проте вертикальне розташування (газова порожнина зверху) є переважним, оскільки дозволяє виключити можливість осадження наявних у рідині часток забруднень на поршні та їх попадання в ущільнення.
Конструкція поршневого акумулятора показана на рис.7.26. Основні елементи: гільза (7), поршень (2) із системою ущільнень та кришки (3 і 4) з маслопідвідним отвором (5) і зарядним вентилем (6). Гільза виконує дві функції. По-перше, вона сприймає внутрішній тиск і, по-друге, служить як направляюча для поршня, що є роздільником між газовою та рідинною камерами.
Внутрішня поверхня гільзи (дзеркало) оброблена з найвищою точністю і якістю. Спеціальна система ущільнень забезпечує мінімальне тертя у спряженні поршня з гільзою. Таким чином, між газом і рідиною досягається рівень перепаду тиску не більше 1 бара.У поршневих акумуляторах можливий контроль положення поршня. Для цього передбачається шток, що виходить назовні, з кулачком, що діє на кінцевий вимикач. З'являється можливість відстежувати положення поршня у будь-якому місці ходу. Зазвичай за допомогою подібної системи здійснюється управління включенням або виключенням насоса.

== Використання гідроакумуляторів в побуті та промисловості ==

Найбільшого поширення в побуті та промисловості знайшли пневмогідроаккумулятори (гідробак експанзомат ). Вони представляють собою металеву ємність з гумовою мембраною / грушею всередині, що служить для підтримки тиску води в системі водопостачання / опалення. У більшості випадків гідроакумулятори використовуються для систем автономного забезпечення водою заміських будинків, котеджних селищ, невеликих підприємств.

== Вибір гідроакумулятора ==

Вибір гідроакумулятора залежить від обсягу споживання води. Чим більше споживання води, тим більше повинен бути обсяг гідроакумулятора. А тиск в баку має бути приблизно дорівнює або трохи менше тиску води у водопроводі в місці підключення бака. У випадку якщо в будинку немає великого споживання води (немає ванни) і кількість людей не більше 4, можна обмежитися гідроакумулятором об'ємом 25-35л. В інших випадках потрібно встановлювати бак об'ємом не менше 50л. Найважливіший критерій при підборі обсягу бака - кількість включень-виключень насоса. Зазвичай воно регламентується заводом-виробником електродвигуна.
В даній таблиці наведено максимальні допустимі кількості часових включень для електродвигунів. Для свердловинного насоса зазвичай рекомендують не більше 20 включень / год, а краще 10-15 включень / год.
Потужність двигуна насоса, кВт 0,5-1,5 2-4 5-7,5 9,2-12,5 15-22
Максимальна кількість включень / год 50 40 30 20 15

Vt = 16.5 \ Qmax \ Pmax \ Pmin \frac{aPprecΔP}

*Vt - обсяг гідроакумулятора в літрах.
*Q max - середня продуктивність насоса, рівна максимальній витраті води (у літрах / хв).
*а - максимально допустиму кількість запусків насоса на годину (значення, що рекомендується виробником насоса).
*P max - максимальне абсолютний тиск, на яке налаштоване реле тиску, рівне відносного тиску 1атм.
*P min - мінімальне абсолютний тиск, на яке налаштоване реле тиску, рівне відносного тиску 1атм, яке не повинно бути нижче, ніж (висота будівлі в метрах) / 10 1атм
*ΔP - різниця P max і P min
*P prec - абсолютний тиск газу в гидроаккумуляторе, який ніколи не повинен перевищувати P min.
Для оптимальної роботи гідроакумулятора необхідно, щоб P rec <P min. Рекомендується, щоб:
P rec 0.5 бар = P min.

==Сучасні виробники гідроакумуляторів==

{| class="standard"
!Країна
!Виробник
!Опис
|-
!Австралія
|Olaer Fawcett Christie
|мембранні, поршневі, балонні акумулятори
|-
!Великобританія
|Lee Products Ltd.
|
|-
!rowspan=3|Німечина
|Bosch Rexroth
|гідроакумулятори всіх типів
|-
|Hydac
|гідроакумулятори всіх типів
|-
|ORSTA-Hydraulik AG
|
|-
!rowspan=2|Франція
|Eaton Corporation
|гідроакумулятори високого тиску
|-
|Intertechnique
|
|-
!Італія
|Zilmet
VAREM S.r.l.
|мембранні
|-
|}

== Література ==
* Гiдроприводи та гiдропневмоавтоматика: Пiдручник /В.О.Федорець, М.Н.Педченко, В.Б.Струтинський та iн. За ред. В.О.Федорця. — К:Вища школа,— 1995.- 463 с.
* Гидравлика, гидромашины и гидроприводы: Учебник для машиностроительных вузов/ Т.М. Башта, С.С. Руднев, Б.Б. Некрасов и др. — 2-е изд., перераб. — М.: Машиностроение, 1982.

== Посилання ==

:http://ru.wikipedia.org/w/index.php?title=%D0%93%D0%B8%D0%B4%D1%80%D0%BE%D0%B0%D0%BA%D0%BA%D1%83%D0%BC%D1%83%D0%BB%D1%8F%D1%82%D0%BE%D1%80&stable=0#.D0.A1.D0.BE.D0.B2.D1.80.D0.B5.D0.BC.D0.B5.D0.BD.D0.BD.D1.8B.D0.B5_.D0.BF.D1.80.D0.BE.D0.B8.D0.B7.D0.B2.D0.BE.D0.B4.D0.B8.D1.82.D0.B5.D0.BB.D0.B8_.D0.B3.D0.B8.D0.B4.D1.80.D0.BE.D0.B0.D0.BA.D0.BA.D1.83.D0.BC.D1.83.D0.BB.D1.8F.D1.82.D0.BE.D1.80.D0.BE.D0.B2
:http://www.hydac.com.ru/article-hydroaccumulators.html
:http://www.vod-stih.com/gidrobak.shtml

[[Категорія:Елементи і системи гідропневмоавтоматики(дисципліна)]]

Гідроакумулятор

2010-12-19T22:37:27Z

Tanita1306: /* Посилання */

== Гідроакумулятор ==
'''Гідравлічним акумулятором''' називається пристосування для накопичення (акумулювання) в працюючій гідросистемі енергії стиснутої рідини з наступним поверненням її (при певних режимах роботи) в гідросистему. Оскільки рідина знаходиться під тиском, з акумуляторами поводяться як з напірними резервуарами, і вони повинні бути розраховані на використання в умовах максимального робочого надлишкового тиску, з урахуванням типових умов приймання країни, де вони експлуатуватимуться.

== Типи гідроакумуляторів ==

[[Файл:Типи гідроакумуляторів.jpg|380px|thumb|right|Типи гідроакумуляторів]]

:* За способом накопичення енергії гідроакумулятори поділяються на два типи:
# гідроакумулятори з механічним накопичувачем;
# гідроакумулятори з пневматичним накопичувачем.
:* Гідроакумулятори з механічним накопичувачем розділяють на:
# вантажний гідроакумулятор;
# пружинний гудроакумулятор.
:* Гідроакумулятори з пневматичним накопичувачем поділяються на:
# балонний;
# поршневий;
# мембранний.

== Вантажний акумулятор ==

Вантажний акумулятор являє собою вертикально встановлений плунжерний циліндр, плунжер якого зв'язаний з масивним вантажем, що створює направлену вниз масову силу G. При зарядці акумулятора плунжер з вантажем силою тиску робочої рідини підіймається на деякий рівень і виконана рідиною робота по підйому перетворюється в потенційну енергію піднятої маси. Якщо в гідросистемі з таким акумулятором виникає потреба в короткочасному і значному збільшенні витрати робочої рідини, акумулятор розряджається: під дією масової сили вантажу і з циліндра витісняється в гідросистему об'єм робочої рідини при стабільному тискові.

== Пружинний акумулятор ==

В пружинному гідроакумуляторі робоча рідина підведена в поршневу камеру циліндра, поршень якого навантажений зусиллям попередньо стиснутої пружини. Під дією тиску рідини поршень додатково деформує пружину. Кожному його положенню відновідає певний рівень тиску робочої рідини. Зарядка і розрядка такого акумулятора можлива тільки при змінах тиску і гідросистемі. При збільшенні тиску зростає об'єм поршневої камери і вона наповнюється додатковою кількістю рідини, яка буде повернена назад в гідросистему при зниженні тиску до попереднього рівня.

== Гідропневматичний акумулятор (газовий) ==
Пневмогідравлічні акумулятори по принципу дії аналогічні пружинним, тільки роль пружини у них виконує газ. Рідина і газове середовище можуть бути розділені поршнем чи діафрагмою або мати безпосередній контакт. В останньому випадку конструкція акумулятора найбільш проста і технологічна, але при його роботі має місце швидке зниження акумулюючої здатності через втрати газу, який виноситься рідиною, розчиняючись в ній. Це також може викликати появу в гідросистемі газових пробок, які призводять до нарівномірності руху гідродвигунів, вібрацій при їх роботі, тощо. Названі недоліки усунені в конструкціях з розділювачами.Зважаючи на низку недоліків гідроакумулятори з механічним накопиченням енергії не отримали широкого розповсюдження і мають обмежене застосування.

При малій зміні тиску в рідинної порожнини гідроакумулятора газ стискається незначно. У цьому випадку для підтримки тиску у вузькому діапазоні змінюваний обсяг гідроакумулятора може виявитися недостатнім для робочого процесу. . Для того, щоб зміна обсягу в меншій мірі впливало на зміну тиску, газову порожнину гідроакумулятора збільшують за допомогою підключення до неї додаткового ресивера. У цьому випадку обсяг газової порожнини складається з обсягу ресивера і змінного об'єму гідроакумулятора. Економічно доцільно застосовувати гідроакумулятори в системах з епізодичними піками споживаної витрати, які значно перевищують середні витрати рідини в гідросистемі. Встановлена потужність гідроприводу при цьому може бути зменшена в півтора-два рази, а споживання енергії такою системою можна знизити більш, ніж на 50%. Різні за конструкції (поршневі, балонні, мембранні, сильфонні) і призначенням пневмогідроаккумулятори дозволяють отримати рішення для багатьох завдань, таких як:
# Акумулювання гідравлічної енергії;
# Живлення системи в позаштатних і аварійних ситуаціях;
# Урівноваження сил і навантажень;
# Компенсація витоків;
# Компенсація обсягів робочої рідини;
# Демпфування пульсації поршневих насосів;
# Демпфування пульсацій в напірних і всмоктуючих магістралях;
# Демпфування пульсації при роботі паливних насосів високого тиску дизельних двигунів; д
# Гасіння гідроударів;
# Амортизаційна підвіска мобільної техніки та ін.

== Переваги і недоліки ==

Кожному типу гідроакумуляторів властиві свої переваги і недоліки.

{| class="wikitable"
|-
! Тип гідроакумулятора
! Переваги
! Недоліки
|-
| Вантажний гідроакумулятор
|
*постійний тиск гідроакумулятора
*простота конструкції
*великий робочий об'єм
*низька вартість
|
*низька енергоємність
*висока інерційність
*громіздкість конструкції
*низький тиск
|-
| Пружинний
гідроакумулятор
|
*відносна простота конструкції
*невисока вартість
|
*тиск залежить від характеристики і лінійної деформації пружини
*невеликий робочий об'єм
*інерційність
|-
| Гідропневматичний акумулятор
|
*висока енергоємність при малих розмірах
*різні виконання по конструкції і призначенню
|
*тиск акумулятора змінюється в залежності із політропним процесом стиску і розширення газу
|}

== Мембранний акумулятор ==

[[Файл:Мембранный_гидроаккумулятор.jpg|220px|thumb|right|Мембранний гідроакумулятор]]

Мембранний гідроакумулятор служить для накопичення гідравлічної рідини з наступною її віддачею в потрібний момент часу. Також, їх широко застосовують для демпфування (згладжування) пульсацій і ударів рідини в системі. Як у поршневих і балонних гідроакумулятора, цей процес відбувається за рахунок стисливого газу. У вигляді роздільника середовищ застосовується каучукова мембрана, яка закріплена на внутрішній стінці корпусу і деформується в процесі стиснення і розширення азоту. У верхній частині гідроакумулятора встановлений газовий клапан, що перешкоджає виходу азоту з газової порожнини. При відсутності тиску в рідинної порожнини, мембрана повністю притискається до вихідного отвору. Щоб внутрішні краї цього отвору не пошкоджували каучук, в мембрані в цьому місці зроблено металеву щільність (тарілчастий клапан). В якості газу у верхній порожнині найчастіше застосовують азот і в жодному разі - повітря або кисень. Це обумовлено тим, що знаходяться під тиском повітря і кисень - вибухонебезпечні.

Мембранні гідроакумулятори (або пневмогідроаккумулятори) бувають перезаряджаються, розбірні і запаяні (даний вид заряджає азотом сам виробник при виготовленні). Крім того, акумулятори можуть бути виготовлені з різних матеріалів - як корпус, так і самі мембрани. Застосування тих чи інших матеріалів зумовлене різними умовами експлуатації (температура, робоче середовище і т.д.). Завдяки своїм компактним розмірам дані акумулятори широко застосовуються в мобільну техніку. Як і вся подібна продукція, мембранний гідроакумулятор потребує сертифікатах тієї країни, в якій експлуатується.

== Балонний гідроакумулятор ==

[[Файл:Ballonniy_pnevmogidroaccumulator.png|220px|thumb|right|Балонний гідроакумулятор]]

Балонний гідроакумулятор отримав свою назву завдяки формі роздільника, що відокремлює газ (азот) від рідини: на вигляд він нагадує гумовий балон або витягнуту грушу, що знаходиться в такій же за формою металевої ємності. З одного боку акумулятора гумова груша заправляється азотом, а з іншого боку він приєднується до робочої порожнини, з якої надходить рідина (в промисловості використовується мінеральне та синтетичне масло). У цей час балон з газом стискається, поступаючись об'єм рідини. Коли тиск у системі падає - газ в балоні розширюється, витісняючи масло назад у систему, тим самим заповнюючи брак рідини. Далі насос знову заправляє акумулятор маслом під тиском, змушуючи балон стискатися. Завдяки своїм конструктивним особливостям, балонний гідроакумулятор не так інертний, як поршневий. У порівнянні з мембранними гідроакумулятора, відрізняється великими розмірами.
Функції:

* Харчування гідравлічної системи в аварійних ситуаціях;
* Акумулювання енергії;
* Урівноваження сил;
* Компенсація витоків рідини;
* Підвіска транспортного засобу;
* Гасіння гідроударів і пульсацій;
* Підтримання необхідного тиску в системі при вимкненому насосі.

== Поршневий гідроакумулятор ==

[[Файл:Поршень.jpg|320px|thumb|right|Поршневий гідроакумулятор]]

Поршневі акумулятори містять рідинну та газову камери і поршень, як газонепроникний роздільчий елемент. Газова камера заздалегідь заповнена азотом.
Оскільки рідинна камера сполучена з гідросистемою, при підвищенні тиску акумулятор заповнюється робочою рідиною, а газ стискається. При пониженні тиску стиснений газ розширюється і витісняє накопичену робочу рідину у гідросистему. Поршневий акумулятор може працювати у будь-якому положенні, проте вертикальне розташування (газова порожнина зверху) є переважним, оскільки дозволяє виключити можливість осадження наявних у рідині часток забруднень на поршні та їх попадання в ущільнення.
Конструкція поршневого акумулятора показана на рис.7.26. Основні елементи: гільза (7), поршень (2) із системою ущільнень та кришки (3 і 4) з маслопідвідним отвором (5) і зарядним вентилем (6). Гільза виконує дві функції. По-перше, вона сприймає внутрішній тиск і, по-друге, служить як направляюча для поршня, що є роздільником між газовою та рідинною камерами.
Внутрішня поверхня гільзи (дзеркало) оброблена з найвищою точністю і якістю. Спеціальна система ущільнень забезпечує мінімальне тертя у спряженні поршня з гільзою. Таким чином, між газом і рідиною досягається рівень перепаду тиску не більше 1 бара.У поршневих акумуляторах можливий контроль положення поршня. Для цього передбачається шток, що виходить назовні, з кулачком, що діє на кінцевий вимикач. З'являється можливість відстежувати положення поршня у будь-якому місці ходу. Зазвичай за допомогою подібної системи здійснюється управління включенням або виключенням насоса.

== Використання гідроакумуляторів в побуті та промисловості ==

Найбільшого поширення в побуті та промисловості знайшли пневмогідроаккумулятори (гідробак експанзомат ). Вони представляють собою металеву ємність з гумовою мембраною / грушею всередині, що служить для підтримки тиску води в системі водопостачання / опалення. У більшості випадків гідроакумулятори використовуються для систем автономного забезпечення водою заміських будинків, котеджних селищ, невеликих підприємств.

== Вибір гідроакумулятора ==

Вибір гідроакумулятора залежить від обсягу споживання води. Чим більше споживання води, тим більше повинен бути обсяг гідроакумулятора. А тиск в баку має бути приблизно дорівнює або трохи менше тиску води у водопроводі в місці підключення бака. У випадку якщо в будинку немає великого споживання води (немає ванни) і кількість людей не більше 4, можна обмежитися гідроакумулятором об'ємом 25-35л. В інших випадках потрібно встановлювати бак об'ємом не менше 50л. Найважливіший критерій при підборі обсягу бака - кількість включень-виключень насоса. Зазвичай воно регламентується заводом-виробником електродвигуна.
В даній таблиці наведено максимальні допустимі кількості часових включень для електродвигунів. Для свердловинного насоса зазвичай рекомендують не більше 20 включень / год, а краще 10-15 включень / год.
Потужність двигуна насоса, кВт 0,5-1,5 2-4 5-7,5 9,2-12,5 15-22
Максимальна кількість включень / год 50 40 30 20 15

Vt = 16.5 \ Qmax \ Pmax \ Pmin \frac{aPprecΔP}

*Vt - обсяг гідроакумулятора в літрах.
*Q max - середня продуктивність насоса, рівна максимальній витраті води (у літрах / хв).
*а - максимально допустиму кількість запусків насоса на годину (значення, що рекомендується виробником насоса).
*P max - максимальне абсолютний тиск, на яке налаштоване реле тиску, рівне відносного тиску 1атм.
*P min - мінімальне абсолютний тиск, на яке налаштоване реле тиску, рівне відносного тиску 1атм, яке не повинно бути нижче, ніж (висота будівлі в метрах) / 10 1атм
*ΔP - різниця P max і P min
*P prec - абсолютний тиск газу в гидроаккумуляторе, який ніколи не повинен перевищувати P min.
Для оптимальної роботи гідроакумулятора необхідно, щоб P rec <P min. Рекомендується, щоб:
P rec 0.5 бар = P min.

==Сучасні виробники гідроакумуляторів==

{| class="standard"
!Країна
!Виробник
!Опис
|-
!Австралія
|Olaer Fawcett Christie
|мембранні, поршневі, балонні акумулятори
|-
!Великобританія
|Lee Products Ltd.
|
|-
!rowspan=3|Німечина
|Bosch Rexroth
|гідроакумулятори всіх типів
|-
|Hydac
|гідроакумулятори всіх типів
|-
|ORSTA-Hydraulik AG
|
|-
!rowspan=2|Франція
|Eaton Corporation
|гідроакумулятори високого тиску
|-
|Intertechnique
|
|-
!Італія
|Zilmet
VAREM S.r.l.
|мембранні
|-
|}

== Література ==
* Гiдроприводи та гiдропневмоавтоматика: Пiдручник /В.О.Федорець, М.Н.Педченко, В.Б.Струтинський та iн. За ред. В.О.Федорця. — К:Вища школа,— 1995.- 463 с.
* Гидравлика, гидромашины и гидроприводы: Учебник для машиностроительных вузов/ Т.М. Башта, С.С. Руднев, Б.Б. Некрасов и др. — 2-е изд., перераб. — М.: Машиностроение, 1982.

== Посилання ==

:http://ru.wikipedia.org/w/index.php?title=%D0%93%D0%B8%D0%B4%D1%80%D0%BE%D0%B0%D0%BA%D0%BA%D1%83%D0%BC%D1%83%D0%BB%D1%8F%D1%82%D0%BE%D1%80&stable=0#.D0.A1.D0.BE.D0.B2.D1.80.D0.B5.D0.BC.D0.B5.D0.BD.D0.BD.D1.8B.D0.B5_.D0.BF.D1.80.D0.BE.D0.B8.D0.B7.D0.B2.D0.BE.D0.B4.D0.B8.D1.82.D0.B5.D0.BB.D0.B8_.D0.B3.D0.B8.D0.B4.D1.80.D0.BE.D0.B0.D0.BA.D0.BA.D1.83.D0.BC.D1.83.D0.BB.D1.8F.D1.82.D0.BE.D1.80.D0.BE.D0.B2
:http://www.hydac.com.ru/article-hydroaccumulators.html
:http://www.vod-stih.com/gidrobak.shtml

Гідроакумулятор

2010-12-19T22:36:20Z

Tanita1306:

== Гідроакумулятор ==
'''Гідравлічним акумулятором''' називається пристосування для накопичення (акумулювання) в працюючій гідросистемі енергії стиснутої рідини з наступним поверненням її (при певних режимах роботи) в гідросистему. Оскільки рідина знаходиться під тиском, з акумуляторами поводяться як з напірними резервуарами, і вони повинні бути розраховані на використання в умовах максимального робочого надлишкового тиску, з урахуванням типових умов приймання країни, де вони експлуатуватимуться.

== Типи гідроакумуляторів ==

[[Файл:Типи гідроакумуляторів.jpg|380px|thumb|right|Типи гідроакумуляторів]]

:* За способом накопичення енергії гідроакумулятори поділяються на два типи:
# гідроакумулятори з механічним накопичувачем;
# гідроакумулятори з пневматичним накопичувачем.
:* Гідроакумулятори з механічним накопичувачем розділяють на:
# вантажний гідроакумулятор;
# пружинний гудроакумулятор.
:* Гідроакумулятори з пневматичним накопичувачем поділяються на:
# балонний;
# поршневий;
# мембранний.

== Вантажний акумулятор ==

Вантажний акумулятор являє собою вертикально встановлений плунжерний циліндр, плунжер якого зв'язаний з масивним вантажем, що створює направлену вниз масову силу G. При зарядці акумулятора плунжер з вантажем силою тиску робочої рідини підіймається на деякий рівень і виконана рідиною робота по підйому перетворюється в потенційну енергію піднятої маси. Якщо в гідросистемі з таким акумулятором виникає потреба в короткочасному і значному збільшенні витрати робочої рідини, акумулятор розряджається: під дією масової сили вантажу і з циліндра витісняється в гідросистему об'єм робочої рідини при стабільному тискові.

== Пружинний акумулятор ==

В пружинному гідроакумуляторі робоча рідина підведена в поршневу камеру циліндра, поршень якого навантажений зусиллям попередньо стиснутої пружини. Під дією тиску рідини поршень додатково деформує пружину. Кожному його положенню відновідає певний рівень тиску робочої рідини. Зарядка і розрядка такого акумулятора можлива тільки при змінах тиску і гідросистемі. При збільшенні тиску зростає об'єм поршневої камери і вона наповнюється додатковою кількістю рідини, яка буде повернена назад в гідросистему при зниженні тиску до попереднього рівня.

== Гідропневматичний акумулятор (газовий) ==
Пневмогідравлічні акумулятори по принципу дії аналогічні пружинним, тільки роль пружини у них виконує газ. Рідина і газове середовище можуть бути розділені поршнем чи діафрагмою або мати безпосередній контакт. В останньому випадку конструкція акумулятора найбільш проста і технологічна, але при його роботі має місце швидке зниження акумулюючої здатності через втрати газу, який виноситься рідиною, розчиняючись в ній. Це також може викликати появу в гідросистемі газових пробок, які призводять до нарівномірності руху гідродвигунів, вібрацій при їх роботі, тощо. Названі недоліки усунені в конструкціях з розділювачами.Зважаючи на низку недоліків гідроакумулятори з механічним накопиченням енергії не отримали широкого розповсюдження і мають обмежене застосування.

При малій зміні тиску в рідинної порожнини гідроакумулятора газ стискається незначно. У цьому випадку для підтримки тиску у вузькому діапазоні змінюваний обсяг гідроакумулятора може виявитися недостатнім для робочого процесу. . Для того, щоб зміна обсягу в меншій мірі впливало на зміну тиску, газову порожнину гідроакумулятора збільшують за допомогою підключення до неї додаткового ресивера. У цьому випадку обсяг газової порожнини складається з обсягу ресивера і змінного об'єму гідроакумулятора. Економічно доцільно застосовувати гідроакумулятори в системах з епізодичними піками споживаної витрати, які значно перевищують середні витрати рідини в гідросистемі. Встановлена потужність гідроприводу при цьому може бути зменшена в півтора-два рази, а споживання енергії такою системою можна знизити більш, ніж на 50%. Різні за конструкції (поршневі, балонні, мембранні, сильфонні) і призначенням пневмогідроаккумулятори дозволяють отримати рішення для багатьох завдань, таких як:
# Акумулювання гідравлічної енергії;
# Живлення системи в позаштатних і аварійних ситуаціях;
# Урівноваження сил і навантажень;
# Компенсація витоків;
# Компенсація обсягів робочої рідини;
# Демпфування пульсації поршневих насосів;
# Демпфування пульсацій в напірних і всмоктуючих магістралях;
# Демпфування пульсації при роботі паливних насосів високого тиску дизельних двигунів; д
# Гасіння гідроударів;
# Амортизаційна підвіска мобільної техніки та ін.

== Переваги і недоліки ==

Кожному типу гідроакумуляторів властиві свої переваги і недоліки.

{| class="wikitable"
|-
! Тип гідроакумулятора
! Переваги
! Недоліки
|-
| Вантажний гідроакумулятор
|
*постійний тиск гідроакумулятора
*простота конструкції
*великий робочий об'єм
*низька вартість
|
*низька енергоємність
*висока інерційність
*громіздкість конструкції
*низький тиск
|-
| Пружинний
гідроакумулятор
|
*відносна простота конструкції
*невисока вартість
|
*тиск залежить від характеристики і лінійної деформації пружини
*невеликий робочий об'єм
*інерційність
|-
| Гідропневматичний акумулятор
|
*висока енергоємність при малих розмірах
*різні виконання по конструкції і призначенню
|
*тиск акумулятора змінюється в залежності із політропним процесом стиску і розширення газу
|}

== Мембранний акумулятор ==

[[Файл:Мембранный_гидроаккумулятор.jpg|220px|thumb|right|Мембранний гідроакумулятор]]

Мембранний гідроакумулятор служить для накопичення гідравлічної рідини з наступною її віддачею в потрібний момент часу. Також, їх широко застосовують для демпфування (згладжування) пульсацій і ударів рідини в системі. Як у поршневих і балонних гідроакумулятора, цей процес відбувається за рахунок стисливого газу. У вигляді роздільника середовищ застосовується каучукова мембрана, яка закріплена на внутрішній стінці корпусу і деформується в процесі стиснення і розширення азоту. У верхній частині гідроакумулятора встановлений газовий клапан, що перешкоджає виходу азоту з газової порожнини. При відсутності тиску в рідинної порожнини, мембрана повністю притискається до вихідного отвору. Щоб внутрішні краї цього отвору не пошкоджували каучук, в мембрані в цьому місці зроблено металеву щільність (тарілчастий клапан). В якості газу у верхній порожнині найчастіше застосовують азот і в жодному разі - повітря або кисень. Це обумовлено тим, що знаходяться під тиском повітря і кисень - вибухонебезпечні.

Мембранні гідроакумулятори (або пневмогідроаккумулятори) бувають перезаряджаються, розбірні і запаяні (даний вид заряджає азотом сам виробник при виготовленні). Крім того, акумулятори можуть бути виготовлені з різних матеріалів - як корпус, так і самі мембрани. Застосування тих чи інших матеріалів зумовлене різними умовами експлуатації (температура, робоче середовище і т.д.). Завдяки своїм компактним розмірам дані акумулятори широко застосовуються в мобільну техніку. Як і вся подібна продукція, мембранний гідроакумулятор потребує сертифікатах тієї країни, в якій експлуатується.

== Балонний гідроакумулятор ==

[[Файл:Ballonniy_pnevmogidroaccumulator.png|220px|thumb|right|Балонний гідроакумулятор]]

Балонний гідроакумулятор отримав свою назву завдяки формі роздільника, що відокремлює газ (азот) від рідини: на вигляд він нагадує гумовий балон або витягнуту грушу, що знаходиться в такій же за формою металевої ємності. З одного боку акумулятора гумова груша заправляється азотом, а з іншого боку він приєднується до робочої порожнини, з якої надходить рідина (в промисловості використовується мінеральне та синтетичне масло). У цей час балон з газом стискається, поступаючись об'єм рідини. Коли тиск у системі падає - газ в балоні розширюється, витісняючи масло назад у систему, тим самим заповнюючи брак рідини. Далі насос знову заправляє акумулятор маслом під тиском, змушуючи балон стискатися. Завдяки своїм конструктивним особливостям, балонний гідроакумулятор не так інертний, як поршневий. У порівнянні з мембранними гідроакумулятора, відрізняється великими розмірами.
Функції:

* Харчування гідравлічної системи в аварійних ситуаціях;
* Акумулювання енергії;
* Урівноваження сил;
* Компенсація витоків рідини;
* Підвіска транспортного засобу;
* Гасіння гідроударів і пульсацій;
* Підтримання необхідного тиску в системі при вимкненому насосі.

== Поршневий гідроакумулятор ==

[[Файл:Поршень.jpg|320px|thumb|right|Поршневий гідроакумулятор]]

Поршневі акумулятори містять рідинну та газову камери і поршень, як газонепроникний роздільчий елемент. Газова камера заздалегідь заповнена азотом.
Оскільки рідинна камера сполучена з гідросистемою, при підвищенні тиску акумулятор заповнюється робочою рідиною, а газ стискається. При пониженні тиску стиснений газ розширюється і витісняє накопичену робочу рідину у гідросистему. Поршневий акумулятор може працювати у будь-якому положенні, проте вертикальне розташування (газова порожнина зверху) є переважним, оскільки дозволяє виключити можливість осадження наявних у рідині часток забруднень на поршні та їх попадання в ущільнення.
Конструкція поршневого акумулятора показана на рис.7.26. Основні елементи: гільза (7), поршень (2) із системою ущільнень та кришки (3 і 4) з маслопідвідним отвором (5) і зарядним вентилем (6). Гільза виконує дві функції. По-перше, вона сприймає внутрішній тиск і, по-друге, служить як направляюча для поршня, що є роздільником між газовою та рідинною камерами.
Внутрішня поверхня гільзи (дзеркало) оброблена з найвищою точністю і якістю. Спеціальна система ущільнень забезпечує мінімальне тертя у спряженні поршня з гільзою. Таким чином, між газом і рідиною досягається рівень перепаду тиску не більше 1 бара.У поршневих акумуляторах можливий контроль положення поршня. Для цього передбачається шток, що виходить назовні, з кулачком, що діє на кінцевий вимикач. З'являється можливість відстежувати положення поршня у будь-якому місці ходу. Зазвичай за допомогою подібної системи здійснюється управління включенням або виключенням насоса.

== Використання гідроакумуляторів в побуті та промисловості ==

Найбільшого поширення в побуті та промисловості знайшли пневмогідроаккумулятори (гідробак експанзомат ). Вони представляють собою металеву ємність з гумовою мембраною / грушею всередині, що служить для підтримки тиску води в системі водопостачання / опалення. У більшості випадків гідроакумулятори використовуються для систем автономного забезпечення водою заміських будинків, котеджних селищ, невеликих підприємств.

== Вибір гідроакумулятора ==

Вибір гідроакумулятора залежить від обсягу споживання води. Чим більше споживання води, тим більше повинен бути обсяг гідроакумулятора. А тиск в баку має бути приблизно дорівнює або трохи менше тиску води у водопроводі в місці підключення бака. У випадку якщо в будинку немає великого споживання води (немає ванни) і кількість людей не більше 4, можна обмежитися гідроакумулятором об'ємом 25-35л. В інших випадках потрібно встановлювати бак об'ємом не менше 50л. Найважливіший критерій при підборі обсягу бака - кількість включень-виключень насоса. Зазвичай воно регламентується заводом-виробником електродвигуна.
В даній таблиці наведено максимальні допустимі кількості часових включень для електродвигунів. Для свердловинного насоса зазвичай рекомендують не більше 20 включень / год, а краще 10-15 включень / год.
Потужність двигуна насоса, кВт 0,5-1,5 2-4 5-7,5 9,2-12,5 15-22
Максимальна кількість включень / год 50 40 30 20 15

Vt = 16.5 \ Qmax \ Pmax \ Pmin \frac{aPprecΔP}

*Vt - обсяг гідроакумулятора в літрах.
*Q max - середня продуктивність насоса, рівна максимальній витраті води (у літрах / хв).
*а - максимально допустиму кількість запусків насоса на годину (значення, що рекомендується виробником насоса).
*P max - максимальне абсолютний тиск, на яке налаштоване реле тиску, рівне відносного тиску 1атм.
*P min - мінімальне абсолютний тиск, на яке налаштоване реле тиску, рівне відносного тиску 1атм, яке не повинно бути нижче, ніж (висота будівлі в метрах) / 10 1атм
*ΔP - різниця P max і P min
*P prec - абсолютний тиск газу в гидроаккумуляторе, який ніколи не повинен перевищувати P min.
Для оптимальної роботи гідроакумулятора необхідно, щоб P rec <P min. Рекомендується, щоб:
P rec 0.5 бар = P min.

==Сучасні виробники гідроакумуляторів==

{| class="standard"
!Країна
!Виробник
!Опис
|-
!Австралія
|Olaer Fawcett Christie
|мембранні, поршневі, балонні акумулятори
|-
!Великобританія
|Lee Products Ltd.
|
|-
!rowspan=3|Німечина
|Bosch Rexroth
|гідроакумулятори всіх типів
|-
|Hydac
|гідроакумулятори всіх типів
|-
|ORSTA-Hydraulik AG
|
|-
!rowspan=2|Франція
|Eaton Corporation
|гідроакумулятори високого тиску
|-
|Intertechnique
|
|-
!Італія
|Zilmet
VAREM S.r.l.
|мембранні
|-
|}

== Література ==
* Гiдроприводи та гiдропневмоавтоматика: Пiдручник /В.О.Федорець, М.Н.Педченко, В.Б.Струтинський та iн. За ред. В.О.Федорця. — К:Вища школа,— 1995.- 463 с.
* Гидравлика, гидромашины и гидроприводы: Учебник для машиностроительных вузов/ Т.М. Башта, С.С. Руднев, Б.Б. Некрасов и др. — 2-е изд., перераб. — М.: Машиностроение, 1982.

== Посилання ==

http://ru.wikipedia.org/w/index.php?title=%D0%93%D0%B8%D0%B4%D1%80%D0%BE%D0%B0%D0%BA%D0%BA%D1%83%D0%BC%D1%83%D0%BB%D1%8F%D1%82%D0%BE%D1%80&stable=0#.D0.A1.D0.BE.D0.B2.D1.80.D0.B5.D0.BC.D0.B5.D0.BD.D0.BD.D1.8B.D0.B5_.D0.BF.D1.80.D0.BE.D0.B8.D0.B7.D0.B2.D0.BE.D0.B4.D0.B8.D1.82.D0.B5.D0.BB.D0.B8_.D0.B3.D0.B8.D0.B4.D1.80.D0.BE.D0.B0.D0.BA.D0.BA.D1.83.D0.BC.D1.83.D0.BB.D1.8F.D1.82.D0.BE.D1.80.D0.BE.D0.B2

Гідроакумулятор

2010-12-19T22:34:04Z

Tanita1306:

== Гідроакумулятор ==
'''Гідравлічним акумулятором''' називається пристосування для накопичення (акумулювання) в працюючій гідросистемі енергії стиснутої рідини з наступним поверненням її (при певних режимах роботи) в гідросистему. Оскільки рідина знаходиться під тиском, з акумуляторами поводяться як з напірними резервуарами, і вони повинні бути розраховані на використання в умовах максимального робочого надлишкового тиску, з урахуванням типових умов приймання країни, де вони експлуатуватимуться.

== Типи гідроакумуляторів ==

[[Файл:Типи гідроакумуляторів.jpg|380px|thumb|right|Типи гідроакумуляторів]]

:* За способом накопичення енергії гідроакумулятори поділяються на два типи:
# гідроакумулятори з механічним накопичувачем;
# гідроакумулятори з пневматичним накопичувачем.
:* Гідроакумулятори з механічним накопичувачем розділяють на:
# вантажний гідроакумулятор;
# пружинний гудроакумулятор.
:* Гідроакумулятори з пневматичним накопичувачем поділяються на:
# балонний;
# поршневий;
# мембранний.

== Вантажний акумулятор ==

Вантажний акумулятор являє собою вертикально встановлений плунжерний циліндр, плунжер якого зв'язаний з масивним вантажем, що створює направлену вниз масову силу G. При зарядці акумулятора плунжер з вантажем силою тиску робочої рідини підіймається на деякий рівень і виконана рідиною робота по підйому перетворюється в потенційну енергію піднятої маси. Якщо в гідросистемі з таким акумулятором виникає потреба в короткочасному і значному збільшенні витрати робочої рідини, акумулятор розряджається: під дією масової сили вантажу і з циліндра витісняється в гідросистему об'єм робочої рідини при стабільному тискові.

== Пружинний акумулятор ==

В пружинному гідроакумуляторі робоча рідина підведена в поршневу камеру циліндра, поршень якого навантажений зусиллям попередньо стиснутої пружини. Під дією тиску рідини поршень додатково деформує пружину. Кожному його положенню відновідає певний рівень тиску робочої рідини. Зарядка і розрядка такого акумулятора можлива тільки при змінах тиску і гідросистемі. При збільшенні тиску зростає об'єм поршневої камери і вона наповнюється додатковою кількістю рідини, яка буде повернена назад в гідросистему при зниженні тиску до попереднього рівня.

== Гідропневматичний акумулятор (газовий) ==
Пневмогідравлічні акумулятори по принципу дії аналогічні пружинним, тільки роль пружини у них виконує газ. Рідина і газове середовище можуть бути розділені поршнем чи діафрагмою або мати безпосередній контакт. В останньому випадку конструкція акумулятора найбільш проста і технологічна, але при його роботі має місце швидке зниження акумулюючої здатності через втрати газу, який виноситься рідиною, розчиняючись в ній. Це також може викликати появу в гідросистемі газових пробок, які призводять до нарівномірності руху гідродвигунів, вібрацій при їх роботі, тощо. Названі недоліки усунені в конструкціях з розділювачами.Зважаючи на низку недоліків гідроакумулятори з механічним накопиченням енергії не отримали широкого розповсюдження і мають обмежене застосування.

При малій зміні тиску в рідинної порожнини гідроакумулятора газ стискається незначно. У цьому випадку для підтримки тиску у вузькому діапазоні змінюваний обсяг гідроакумулятора може виявитися недостатнім для робочого процесу. . Для того, щоб зміна обсягу в меншій мірі впливало на зміну тиску, газову порожнину гідроакумулятора збільшують за допомогою підключення до неї додаткового ресивера. У цьому випадку обсяг газової порожнини складається з обсягу ресивера і змінного об'єму гідроакумулятора. Економічно доцільно застосовувати гідроакумулятори в системах з епізодичними піками споживаної витрати, які значно перевищують середні витрати рідини в гідросистемі. Встановлена потужність гідроприводу при цьому може бути зменшена в півтора-два рази, а споживання енергії такою системою можна знизити більш, ніж на 50%. Різні за конструкції (поршневі, балонні, мембранні, сильфонні) і призначенням пневмогідроаккумулятори дозволяють отримати рішення для багатьох завдань, таких як:
# Акумулювання гідравлічної енергії;
# Живлення системи в позаштатних і аварійних ситуаціях;
# Урівноваження сил і навантажень;
# Компенсація витоків;
# Компенсація обсягів робочої рідини;
# Демпфування пульсації поршневих насосів;
# Демпфування пульсацій в напірних і всмоктуючих магістралях;
# Демпфування пульсації при роботі паливних насосів високого тиску дизельних двигунів; д
# Гасіння гідроударів;
# Амортизаційна підвіска мобільної техніки та ін.

== Переваги і недоліки ==

Кожному типу гідроакумуляторів властиві свої переваги і недоліки.

{| class="wikitable"
|-
! Тип гідроакумулятора
! Переваги
! Недоліки
|-
| Вантажний гідроакумулятор
|
*постійний тиск гідроакумулятора
*простота конструкції
*великий робочий об'єм
*низька вартість
|
*низька енергоємність
*висока інерційність
*громіздкість конструкції
*низький тиск
|-
| Пружинний
гідроакумулятор
|
*відносна простота конструкції
*невисока вартість
|
*тиск залежить від характеристики і лінійної деформації пружини
*невеликий робочий об'єм
*інерційність
|-
| Гідропневматичний акумулятор
|
*висока енергоємність при малих розмірах
*різні виконання по конструкції і призначенню
|
*тиск акумулятора змінюється в залежності із політропним процесом стиску і розширення газу
|}

== Мембранний акумулятор ==

[[Файл:Мембранный_гидроаккумулятор.jpg|220px|thumb|right|Мембранний гідроакумулятор]]

Мембранний гідроакумулятор служить для накопичення гідравлічної рідини з наступною її віддачею в потрібний момент часу. Також, їх широко застосовують для демпфування (згладжування) пульсацій і ударів рідини в системі. Як у поршневих і балонних гідроакумулятора, цей процес відбувається за рахунок стисливого газу. У вигляді роздільника середовищ застосовується каучукова мембрана, яка закріплена на внутрішній стінці корпусу і деформується в процесі стиснення і розширення азоту. У верхній частині гідроакумулятора встановлений газовий клапан, що перешкоджає виходу азоту з газової порожнини. При відсутності тиску в рідинної порожнини, мембрана повністю притискається до вихідного отвору. Щоб внутрішні краї цього отвору не пошкоджували каучук, в мембрані в цьому місці зроблено металеву щільність (тарілчастий клапан). В якості газу у верхній порожнині найчастіше застосовують азот і в жодному разі - повітря або кисень. Це обумовлено тим, що знаходяться під тиском повітря і кисень - вибухонебезпечні.

Мембранні гідроакумулятори (або пневмогідроаккумулятори) бувають перезаряджаються, розбірні і запаяні (даний вид заряджає азотом сам виробник при виготовленні). Крім того, акумулятори можуть бути виготовлені з різних матеріалів - як корпус, так і самі мембрани. Застосування тих чи інших матеріалів зумовлене різними умовами експлуатації (температура, робоче середовище і т.д.). Завдяки своїм компактним розмірам дані акумулятори широко застосовуються в мобільну техніку. Як і вся подібна продукція, мембранний гідроакумулятор потребує сертифікатах тієї країни, в якій експлуатується.

== Балонний гідроакумулятор ==

[[Файл:Ballonniy_pnevmogidroaccumulator.png|220px|thumb|right|Балонний гідроакумулятор]]

Балонний гідроакумулятор отримав свою назву завдяки формі роздільника, що відокремлює газ (азот) від рідини: на вигляд він нагадує гумовий балон або витягнуту грушу, що знаходиться в такій же за формою металевої ємності. З одного боку акумулятора гумова груша заправляється азотом, а з іншого боку він приєднується до робочої порожнини, з якої надходить рідина (в промисловості використовується мінеральне та синтетичне масло). У цей час балон з газом стискається, поступаючись об'єм рідини. Коли тиск у системі падає - газ в балоні розширюється, витісняючи масло назад у систему, тим самим заповнюючи брак рідини. Далі насос знову заправляє акумулятор маслом під тиском, змушуючи балон стискатися. Завдяки своїм конструктивним особливостям, балонний гідроакумулятор не так інертний, як поршневий. У порівнянні з мембранними гідроакумулятора, відрізняється великими розмірами.
Функції:

* Харчування гідравлічної системи в аварійних ситуаціях;
* Акумулювання енергії;
* Урівноваження сил;
* Компенсація витоків рідини;
* Підвіска транспортного засобу;
* Гасіння гідроударів і пульсацій;
* Підтримання необхідного тиску в системі при вимкненому насосі.

== Поршневий гідроакумулятор ==

[[Файл:Поршень.jpg|320px|thumb|right|Поршневий гідроакумулятор]]

Поршневі акумулятори містять рідинну та газову камери і поршень, як газонепроникний роздільчий елемент. Газова камера заздалегідь заповнена азотом.
Оскільки рідинна камера сполучена з гідросистемою, при підвищенні тиску акумулятор заповнюється робочою рідиною, а газ стискається. При пониженні тиску стиснений газ розширюється і витісняє накопичену робочу рідину у гідросистему. Поршневий акумулятор може працювати у будь-якому положенні, проте вертикальне розташування (газова порожнина зверху) є переважним, оскільки дозволяє виключити можливість осадження наявних у рідині часток забруднень на поршні та їх попадання в ущільнення.
Конструкція поршневого акумулятора показана на рис.7.26. Основні елементи: гільза (7), поршень (2) із системою ущільнень та кришки (3 і 4) з маслопідвідним отвором (5) і зарядним вентилем (6). Гільза виконує дві функції. По-перше, вона сприймає внутрішній тиск і, по-друге, служить як направляюча для поршня, що є роздільником між газовою та рідинною камерами.
Внутрішня поверхня гільзи (дзеркало) оброблена з найвищою точністю і якістю. Спеціальна система ущільнень забезпечує мінімальне тертя у спряженні поршня з гільзою. Таким чином, між газом і рідиною досягається рівень перепаду тиску не більше 1 бара.У поршневих акумуляторах можливий контроль положення поршня. Для цього передбачається шток, що виходить назовні, з кулачком, що діє на кінцевий вимикач. З'являється можливість відстежувати положення поршня у будь-якому місці ходу. Зазвичай за допомогою подібної системи здійснюється управління включенням або виключенням насоса.

== Використання гідроакумуляторів в побуті та промисловості ==

Найбільшого поширення в побуті та промисловості знайшли пневмогідроаккумулятори (гідробак експанзомат ). Вони представляють собою металеву ємність з гумовою мембраною / грушею всередині, що служить для підтримки тиску води в системі водопостачання / опалення. У більшості випадків гідроакумулятори використовуються для систем автономного забезпечення водою заміських будинків, котеджних селищ, невеликих підприємств.

== Вибір гідроакумулятора ==

Вибір гідроакумулятора залежить від обсягу споживання води. Чим більше споживання води, тим більше повинен бути обсяг гідроакумулятора. А тиск в баку має бути приблизно дорівнює або трохи менше тиску води у водопроводі в місці підключення бака. У випадку якщо в будинку немає великого споживання води (немає ванни) і кількість людей не більше 4, можна обмежитися гідроакумулятором об'ємом 25-35л. В інших випадках потрібно встановлювати бак об'ємом не менше 50л. Найважливіший критерій при підборі обсягу бака - кількість включень-виключень насоса. Зазвичай воно регламентується заводом-виробником електродвигуна.
В даній таблиці наведено максимальні допустимі кількості часових включень для електродвигунів. Для свердловинного насоса зазвичай рекомендують не більше 20 включень / год, а краще 10-15 включень / год.
Потужність двигуна насоса, кВт 0,5-1,5 2-4 5-7,5 9,2-12,5 15-22
Максимальна кількість включень / год 50 40 30 20 15

Vt = 16.5 \ Qmax \ Pmax \ Pmin \frac{aPprecΔP}

*Vt - обсяг гідроакумулятора в літрах.
*Q max - середня продуктивність насоса, рівна максимальній витраті води (у літрах / хв).
*а - максимально допустиму кількість запусків насоса на годину (значення, що рекомендується виробником насоса).
*P max - максимальне абсолютний тиск, на яке налаштоване реле тиску, рівне відносного тиску 1атм.
*P min - мінімальне абсолютний тиск, на яке налаштоване реле тиску, рівне відносного тиску 1атм, яке не повинно бути нижче, ніж (висота будівлі в метрах) / 10 1атм
*ΔP - різниця P max і P min
*P prec - абсолютний тиск газу в гидроаккумуляторе, який ніколи не повинен перевищувати P min.
Для оптимальної роботи гідроакумулятора необхідно, щоб P rec <P min. Рекомендується, щоб:
P rec 0.5 бар = P min.

==Сучасні виробники гідроакумуляторів==

{| class="standard"
!Країна
!Виробник
!Опис
|-
!Австралія
|Olaer Fawcett Christie
|мембранні, поршневі, балонні акумулятори
|-
!Великобританія
|Lee Products Ltd.
|
|-
!rowspan=3|Німечина
|Bosch Rexroth
|гідроакумулятори всіх типів
|-
|Hydac
|гідроакумулятори всіх типів
|-
|ORSTA-Hydraulik AG
|
|-
!rowspan=2|Франція
|Eaton Corporation
|гідроакумулятори високого тиску
|-
|Intertechnique
|
|-
!Італія
|Zilmet
VAREM S.r.l.
|мембранні
|-
|}

Файл:Поршень.jpg

2010-12-19T22:32:18Z

Tanita1306:

Гідроакумулятор

2010-12-19T22:25:51Z

Tanita1306: /* Сучасні виробники гідроакумуляторів */

== Гідроакумулятор ==
'''Гідравлічним акумулятором''' називається пристосування для накопичення (акумулювання) в працюючій гідросистемі енергії стиснутої рідини з наступним поверненням її (при певних режимах роботи) в гідросистему. Оскільки рідина знаходиться під тиском, з акумуляторами поводяться як з напірними резервуарами, і вони повинні бути розраховані на використання в умовах максимального робочого надлишкового тиску, з урахуванням типових умов приймання країни, де вони експлуатуватимуться.

== Типи гідроакумуляторів ==

[[Файл:Типи гідроакумуляторів.jpg|380px|thumb|right|Типи гідроакумуляторів]]

:* За способом накопичення енергії гідроакумулятори поділяються на два типи:
# гідроакумулятори з механічним накопичувачем;
# гідроакумулятори з пневматичним накопичувачем.
:* Гідроакумулятори з механічним накопичувачем розділяють на:
# вантажний гідроакумулятор;
# пружинний гудроакумулятор.
:* Гідроакумулятори з пневматичним накопичувачем поділяються на:
# балонний;
# поршневий;
# мембранний.

== Вантажний акумулятор ==

Вантажний акумулятор являє собою вертикально встановлений плунжерний циліндр, плунжер якого зв'язаний з масивним вантажем, що створює направлену вниз масову силу G. При зарядці акумулятора плунжер з вантажем силою тиску робочої рідини підіймається на деякий рівень і виконана рідиною робота по підйому перетворюється в потенційну енергію піднятої маси. Якщо в гідросистемі з таким акумулятором виникає потреба в короткочасному і значному збільшенні витрати робочої рідини, акумулятор розряджається: під дією масової сили вантажу і з циліндра витісняється в гідросистему об'єм робочої рідини при стабільному тискові.

== Пружинний акумулятор ==

В пружинному гідроакумуляторі робоча рідина підведена в поршневу камеру циліндра, поршень якого навантажений зусиллям попередньо стиснутої пружини. Під дією тиску рідини поршень додатково деформує пружину. Кожному його положенню відновідає певний рівень тиску робочої рідини. Зарядка і розрядка такого акумулятора можлива тільки при змінах тиску і гідросистемі. При збільшенні тиску зростає об'єм поршневої камери і вона наповнюється додатковою кількістю рідини, яка буде повернена назад в гідросистему при зниженні тиску до попереднього рівня.

== Гідропневматичний акумулятор (газовий) ==
Пневмогідравлічні акумулятори по принципу дії аналогічні пружинним, тільки роль пружини у них виконує газ. Рідина і газове середовище можуть бути розділені поршнем чи діафрагмою або мати безпосередній контакт. В останньому випадку конструкція акумулятора найбільш проста і технологічна, але при його роботі має місце швидке зниження акумулюючої здатності через втрати газу, який виноситься рідиною, розчиняючись в ній. Це також може викликати появу в гідросистемі газових пробок, які призводять до нарівномірності руху гідродвигунів, вібрацій при їх роботі, тощо. Названі недоліки усунені в конструкціях з розділювачами.Зважаючи на низку недоліків гідроакумулятори з механічним накопиченням енергії не отримали широкого розповсюдження і мають обмежене застосування.

При малій зміні тиску в рідинної порожнини гідроакумулятора газ стискається незначно. У цьому випадку для підтримки тиску у вузькому діапазоні змінюваний обсяг гідроакумулятора може виявитися недостатнім для робочого процесу. . Для того, щоб зміна обсягу в меншій мірі впливало на зміну тиску, газову порожнину гідроакумулятора збільшують за допомогою підключення до неї додаткового ресивера. У цьому випадку обсяг газової порожнини складається з обсягу ресивера і змінного об'єму гідроакумулятора. Економічно доцільно застосовувати гідроакумулятори в системах з епізодичними піками споживаної витрати, які значно перевищують середні витрати рідини в гідросистемі. Встановлена потужність гідроприводу при цьому може бути зменшена в півтора-два рази, а споживання енергії такою системою можна знизити більш, ніж на 50%. Різні за конструкції (поршневі, балонні, мембранні, сильфонні) і призначенням пневмогідроаккумулятори дозволяють отримати рішення для багатьох завдань, таких як:
# Акумулювання гідравлічної енергії;
# Живлення системи в позаштатних і аварійних ситуаціях;
# Урівноваження сил і навантажень;
# Компенсація витоків;
# Компенсація обсягів робочої рідини;
# Демпфування пульсації поршневих насосів;
# Демпфування пульсацій в напірних і всмоктуючих магістралях;
# Демпфування пульсації при роботі паливних насосів високого тиску дизельних двигунів; д
# Гасіння гідроударів;
# Амортизаційна підвіска мобільної техніки та ін.

== Переваги і недоліки ==

Кожному типу гідроакумуляторів властиві свої переваги і недоліки.

{| class="wikitable"
|-
! Тип гідроакумулятора
! Переваги
! Недоліки
|-
| Вантажний гідроакумулятор
|
*постійний тиск гідроакумулятора
*простота конструкції
*великий робочий об'єм
*низька вартість
|
*низька енергоємність
*висока інерційність
*громіздкість конструкції
*низький тиск
|-
| Пружинний
гідроакумулятор
|
*відносна простота конструкції
*невисока вартість
|
*тиск залежить від характеристики і лінійної деформації пружини
*невеликий робочий об'єм
*інерційність
|-
| Гідропневматичний акумулятор
|
*висока енергоємність при малих розмірах
*різні виконання по конструкції і призначенню
|
*тиск акумулятора змінюється в залежності із політропним процесом стиску і розширення газу
|}

== Мембранний акумулятор ==

[[Файл:Мембранный_гидроаккумулятор.jpg|220px|thumb|right|Мембранний гідроакумулятор]]

Мембранний гідроакумулятор служить для накопичення гідравлічної рідини з наступною її віддачею в потрібний момент часу. Також, їх широко застосовують для демпфування (згладжування) пульсацій і ударів рідини в системі. Як у поршневих і балонних гідроакумулятора, цей процес відбувається за рахунок стисливого газу. У вигляді роздільника середовищ застосовується каучукова мембрана, яка закріплена на внутрішній стінці корпусу і деформується в процесі стиснення і розширення азоту. У верхній частині гідроакумулятора встановлений газовий клапан, що перешкоджає виходу азоту з газової порожнини. При відсутності тиску в рідинної порожнини, мембрана повністю притискається до вихідного отвору. Щоб внутрішні краї цього отвору не пошкоджували каучук, в мембрані в цьому місці зроблено металеву щільність (тарілчастий клапан). В якості газу у верхній порожнині найчастіше застосовують азот і в жодному разі - повітря або кисень. Це обумовлено тим, що знаходяться під тиском повітря і кисень - вибухонебезпечні.

Мембранні гідроакумулятори (або пневмогідроаккумулятори) бувають перезаряджаються, розбірні і запаяні (даний вид заряджає азотом сам виробник при виготовленні). Крім того, акумулятори можуть бути виготовлені з різних матеріалів - як корпус, так і самі мембрани. Застосування тих чи інших матеріалів зумовлене різними умовами експлуатації (температура, робоче середовище і т.д.). Завдяки своїм компактним розмірам дані акумулятори широко застосовуються в мобільну техніку. Як і вся подібна продукція, мембранний гідроакумулятор потребує сертифікатах тієї країни, в якій експлуатується.

== Балонний гідроакумулятор ==

[[Файл:Ballonniy_pnevmogidroaccumulator.png|220px|thumb|right|Балонний гідроакумулятор]]

Балонний гідроакумулятор отримав свою назву завдяки формі роздільника, що відокремлює газ (азот) від рідини: на вигляд він нагадує гумовий балон або витягнуту грушу, що знаходиться в такій же за формою металевої ємності. З одного боку акумулятора гумова груша заправляється азотом, а з іншого боку він приєднується до робочої порожнини, з якої надходить рідина (в промисловості використовується мінеральне та синтетичне масло). У цей час балон з газом стискається, поступаючись об'єм рідини. Коли тиск у системі падає - газ в балоні розширюється, витісняючи масло назад у систему, тим самим заповнюючи брак рідини. Далі насос знову заправляє акумулятор маслом під тиском, змушуючи балон стискатися. Завдяки своїм конструктивним особливостям, балонний гідроакумулятор не так інертний, як поршневий. У порівнянні з мембранними гідроакумулятора, відрізняється великими розмірами.
Функції:

* Харчування гідравлічної системи в аварійних ситуаціях;
* Акумулювання енергії;
* Урівноваження сил;
* Компенсація витоків рідини;
* Підвіска транспортного засобу;
* Гасіння гідроударів і пульсацій;
* Підтримання необхідного тиску в системі при вимкненому насосі.

== Використання гідроакумуляторів в побуті та промисловості ==

Найбільшого поширення в побуті та промисловості знайшли пневмогідроаккумулятори (гідробак експанзомат ). Вони представляють собою металеву ємність з гумовою мембраною / грушею всередині, що служить для підтримки тиску води в системі водопостачання / опалення. У більшості випадків гідроакумулятори використовуються для систем автономного забезпечення водою заміських будинків, котеджних селищ, невеликих підприємств.

== Вибір гідроакумулятора ==

Вибір гідроакумулятора залежить від обсягу споживання води. Чим більше споживання води, тим більше повинен бути обсяг гідроакумулятора. А тиск в баку має бути приблизно дорівнює або трохи менше тиску води у водопроводі в місці підключення бака. У випадку якщо в будинку немає великого споживання води (немає ванни) і кількість людей не більше 4, можна обмежитися гідроакумулятором об'ємом 25-35л. В інших випадках потрібно встановлювати бак об'ємом не менше 50л. Найважливіший критерій при підборі обсягу бака - кількість включень-виключень насоса. Зазвичай воно регламентується заводом-виробником електродвигуна.
В даній таблиці наведено максимальні допустимі кількості часових включень для електродвигунів. Для свердловинного насоса зазвичай рекомендують не більше 20 включень / год, а краще 10-15 включень / год.
Потужність двигуна насоса, кВт 0,5-1,5 2-4 5-7,5 9,2-12,5 15-22
Максимальна кількість включень / год 50 40 30 20 15

Vt = 16.5 \ Qmax \ Pmax \ Pmin \frac{aPprecΔP}

*Vt - обсяг гідроакумулятора в літрах.
*Q max - середня продуктивність насоса, рівна максимальній витраті води (у літрах / хв).
*а - максимально допустиму кількість запусків насоса на годину (значення, що рекомендується виробником насоса).
*P max - максимальне абсолютний тиск, на яке налаштоване реле тиску, рівне відносного тиску 1атм.
*P min - мінімальне абсолютний тиск, на яке налаштоване реле тиску, рівне відносного тиску 1атм, яке не повинно бути нижче, ніж (висота будівлі в метрах) / 10 1атм
*ΔP - різниця P max і P min
*P prec - абсолютний тиск газу в гидроаккумуляторе, який ніколи не повинен перевищувати P min.
Для оптимальної роботи гідроакумулятора необхідно, щоб P rec <P min. Рекомендується, щоб:
P rec 0.5 бар = P min.

==Сучасні виробники гідроакумуляторів==

{| class="standard"
!Країна
!Виробник
!Опис
|-
!Австралія
|Olaer Fawcett Christie
|мембранні, поршневі, балонні акумулятори
|-
!Великобританія
|Lee Products Ltd.
|
|-
!rowspan=3|Німечина
|Bosch Rexroth
|гідроакумулятори всіх типів
|-
|Hydac
|гідроакумулятори всіх типів
|-
|ORSTA-Hydraulik AG
|
|-
!rowspan=2|Франція
|Eaton Corporation
|гідроакумулятори високого тиску
|-
|Intertechnique
|
|-
!Італія
|Zilmet
VAREM S.r.l.
|мембранні
|-
|}

Гідроакумулятор

2010-12-19T22:23:32Z

Tanita1306: /* Сучасні виробники гідроакумуляторів */

== Гідроакумулятор ==
'''Гідравлічним акумулятором''' називається пристосування для накопичення (акумулювання) в працюючій гідросистемі енергії стиснутої рідини з наступним поверненням її (при певних режимах роботи) в гідросистему. Оскільки рідина знаходиться під тиском, з акумуляторами поводяться як з напірними резервуарами, і вони повинні бути розраховані на використання в умовах максимального робочого надлишкового тиску, з урахуванням типових умов приймання країни, де вони експлуатуватимуться.

== Типи гідроакумуляторів ==

[[Файл:Типи гідроакумуляторів.jpg|380px|thumb|right|Типи гідроакумуляторів]]

:* За способом накопичення енергії гідроакумулятори поділяються на два типи:
# гідроакумулятори з механічним накопичувачем;
# гідроакумулятори з пневматичним накопичувачем.
:* Гідроакумулятори з механічним накопичувачем розділяють на:
# вантажний гідроакумулятор;
# пружинний гудроакумулятор.
:* Гідроакумулятори з пневматичним накопичувачем поділяються на:
# балонний;
# поршневий;
# мембранний.

== Вантажний акумулятор ==

Вантажний акумулятор являє собою вертикально встановлений плунжерний циліндр, плунжер якого зв'язаний з масивним вантажем, що створює направлену вниз масову силу G. При зарядці акумулятора плунжер з вантажем силою тиску робочої рідини підіймається на деякий рівень і виконана рідиною робота по підйому перетворюється в потенційну енергію піднятої маси. Якщо в гідросистемі з таким акумулятором виникає потреба в короткочасному і значному збільшенні витрати робочої рідини, акумулятор розряджається: під дією масової сили вантажу і з циліндра витісняється в гідросистему об'єм робочої рідини при стабільному тискові.

== Пружинний акумулятор ==

В пружинному гідроакумуляторі робоча рідина підведена в поршневу камеру циліндра, поршень якого навантажений зусиллям попередньо стиснутої пружини. Під дією тиску рідини поршень додатково деформує пружину. Кожному його положенню відновідає певний рівень тиску робочої рідини. Зарядка і розрядка такого акумулятора можлива тільки при змінах тиску і гідросистемі. При збільшенні тиску зростає об'єм поршневої камери і вона наповнюється додатковою кількістю рідини, яка буде повернена назад в гідросистему при зниженні тиску до попереднього рівня.

== Гідропневматичний акумулятор (газовий) ==
Пневмогідравлічні акумулятори по принципу дії аналогічні пружинним, тільки роль пружини у них виконує газ. Рідина і газове середовище можуть бути розділені поршнем чи діафрагмою або мати безпосередній контакт. В останньому випадку конструкція акумулятора найбільш проста і технологічна, але при його роботі має місце швидке зниження акумулюючої здатності через втрати газу, який виноситься рідиною, розчиняючись в ній. Це також може викликати появу в гідросистемі газових пробок, які призводять до нарівномірності руху гідродвигунів, вібрацій при їх роботі, тощо. Названі недоліки усунені в конструкціях з розділювачами.Зважаючи на низку недоліків гідроакумулятори з механічним накопиченням енергії не отримали широкого розповсюдження і мають обмежене застосування.

При малій зміні тиску в рідинної порожнини гідроакумулятора газ стискається незначно. У цьому випадку для підтримки тиску у вузькому діапазоні змінюваний обсяг гідроакумулятора може виявитися недостатнім для робочого процесу. . Для того, щоб зміна обсягу в меншій мірі впливало на зміну тиску, газову порожнину гідроакумулятора збільшують за допомогою підключення до неї додаткового ресивера. У цьому випадку обсяг газової порожнини складається з обсягу ресивера і змінного об'єму гідроакумулятора. Економічно доцільно застосовувати гідроакумулятори в системах з епізодичними піками споживаної витрати, які значно перевищують середні витрати рідини в гідросистемі. Встановлена потужність гідроприводу при цьому може бути зменшена в півтора-два рази, а споживання енергії такою системою можна знизити більш, ніж на 50%. Різні за конструкції (поршневі, балонні, мембранні, сильфонні) і призначенням пневмогідроаккумулятори дозволяють отримати рішення для багатьох завдань, таких як:
# Акумулювання гідравлічної енергії;
# Живлення системи в позаштатних і аварійних ситуаціях;
# Урівноваження сил і навантажень;
# Компенсація витоків;
# Компенсація обсягів робочої рідини;
# Демпфування пульсації поршневих насосів;
# Демпфування пульсацій в напірних і всмоктуючих магістралях;
# Демпфування пульсації при роботі паливних насосів високого тиску дизельних двигунів; д
# Гасіння гідроударів;
# Амортизаційна підвіска мобільної техніки та ін.

== Переваги і недоліки ==

Кожному типу гідроакумуляторів властиві свої переваги і недоліки.

{| class="wikitable"
|-
! Тип гідроакумулятора
! Переваги
! Недоліки
|-
| Вантажний гідроакумулятор
|
*постійний тиск гідроакумулятора
*простота конструкції
*великий робочий об'єм
*низька вартість
|
*низька енергоємність
*висока інерційність
*громіздкість конструкції
*низький тиск
|-
| Пружинний
гідроакумулятор
|
*відносна простота конструкції
*невисока вартість
|
*тиск залежить від характеристики і лінійної деформації пружини
*невеликий робочий об'єм
*інерційність
|-
| Гідропневматичний акумулятор
|
*висока енергоємність при малих розмірах
*різні виконання по конструкції і призначенню
|
*тиск акумулятора змінюється в залежності із політропним процесом стиску і розширення газу
|}

== Мембранний акумулятор ==

[[Файл:Мембранный_гидроаккумулятор.jpg|220px|thumb|right|Мембранний гідроакумулятор]]

Мембранний гідроакумулятор служить для накопичення гідравлічної рідини з наступною її віддачею в потрібний момент часу. Також, їх широко застосовують для демпфування (згладжування) пульсацій і ударів рідини в системі. Як у поршневих і балонних гідроакумулятора, цей процес відбувається за рахунок стисливого газу. У вигляді роздільника середовищ застосовується каучукова мембрана, яка закріплена на внутрішній стінці корпусу і деформується в процесі стиснення і розширення азоту. У верхній частині гідроакумулятора встановлений газовий клапан, що перешкоджає виходу азоту з газової порожнини. При відсутності тиску в рідинної порожнини, мембрана повністю притискається до вихідного отвору. Щоб внутрішні краї цього отвору не пошкоджували каучук, в мембрані в цьому місці зроблено металеву щільність (тарілчастий клапан). В якості газу у верхній порожнині найчастіше застосовують азот і в жодному разі - повітря або кисень. Це обумовлено тим, що знаходяться під тиском повітря і кисень - вибухонебезпечні.

Мембранні гідроакумулятори (або пневмогідроаккумулятори) бувають перезаряджаються, розбірні і запаяні (даний вид заряджає азотом сам виробник при виготовленні). Крім того, акумулятори можуть бути виготовлені з різних матеріалів - як корпус, так і самі мембрани. Застосування тих чи інших матеріалів зумовлене різними умовами експлуатації (температура, робоче середовище і т.д.). Завдяки своїм компактним розмірам дані акумулятори широко застосовуються в мобільну техніку. Як і вся подібна продукція, мембранний гідроакумулятор потребує сертифікатах тієї країни, в якій експлуатується.

== Балонний гідроакумулятор ==

[[Файл:Ballonniy_pnevmogidroaccumulator.png|220px|thumb|right|Балонний гідроакумулятор]]

Балонний гідроакумулятор отримав свою назву завдяки формі роздільника, що відокремлює газ (азот) від рідини: на вигляд він нагадує гумовий балон або витягнуту грушу, що знаходиться в такій же за формою металевої ємності. З одного боку акумулятора гумова груша заправляється азотом, а з іншого боку він приєднується до робочої порожнини, з якої надходить рідина (в промисловості використовується мінеральне та синтетичне масло). У цей час балон з газом стискається, поступаючись об'єм рідини. Коли тиск у системі падає - газ в балоні розширюється, витісняючи масло назад у систему, тим самим заповнюючи брак рідини. Далі насос знову заправляє акумулятор маслом під тиском, змушуючи балон стискатися. Завдяки своїм конструктивним особливостям, балонний гідроакумулятор не так інертний, як поршневий. У порівнянні з мембранними гідроакумулятора, відрізняється великими розмірами.
Функції:

* Харчування гідравлічної системи в аварійних ситуаціях;
* Акумулювання енергії;
* Урівноваження сил;
* Компенсація витоків рідини;
* Підвіска транспортного засобу;
* Гасіння гідроударів і пульсацій;
* Підтримання необхідного тиску в системі при вимкненому насосі.

== Використання гідроакумуляторів в побуті та промисловості ==

Найбільшого поширення в побуті та промисловості знайшли пневмогідроаккумулятори (гідробак експанзомат ). Вони представляють собою металеву ємність з гумовою мембраною / грушею всередині, що служить для підтримки тиску води в системі водопостачання / опалення. У більшості випадків гідроакумулятори використовуються для систем автономного забезпечення водою заміських будинків, котеджних селищ, невеликих підприємств.

== Вибір гідроакумулятора ==

Вибір гідроакумулятора залежить від обсягу споживання води. Чим більше споживання води, тим більше повинен бути обсяг гідроакумулятора. А тиск в баку має бути приблизно дорівнює або трохи менше тиску води у водопроводі в місці підключення бака. У випадку якщо в будинку немає великого споживання води (немає ванни) і кількість людей не більше 4, можна обмежитися гідроакумулятором об'ємом 25-35л. В інших випадках потрібно встановлювати бак об'ємом не менше 50л. Найважливіший критерій при підборі обсягу бака - кількість включень-виключень насоса. Зазвичай воно регламентується заводом-виробником електродвигуна.
В даній таблиці наведено максимальні допустимі кількості часових включень для електродвигунів. Для свердловинного насоса зазвичай рекомендують не більше 20 включень / год, а краще 10-15 включень / год.
Потужність двигуна насоса, кВт 0,5-1,5 2-4 5-7,5 9,2-12,5 15-22
Максимальна кількість включень / год 50 40 30 20 15

Vt = 16.5 \ Qmax \ Pmax \ Pmin \frac{aPprecΔP}

*Vt - обсяг гідроакумулятора в літрах.
*Q max - середня продуктивність насоса, рівна максимальній витраті води (у літрах / хв).
*а - максимально допустиму кількість запусків насоса на годину (значення, що рекомендується виробником насоса).
*P max - максимальне абсолютний тиск, на яке налаштоване реле тиску, рівне відносного тиску 1атм.
*P min - мінімальне абсолютний тиск, на яке налаштоване реле тиску, рівне відносного тиску 1атм, яке не повинно бути нижче, ніж (висота будівлі в метрах) / 10 1атм
*ΔP - різниця P max і P min
*P prec - абсолютний тиск газу в гидроаккумуляторе, який ніколи не повинен перевищувати P min.
Для оптимальної роботи гідроакумулятора необхідно, щоб P rec <P min. Рекомендується, щоб:
P rec 0.5 бар = P min.

==Сучасні виробники гідроакумуляторів==

{| class="standard"
!Країна
!Виробник
!Опис
|-
!Австралія
|Olaer Fawcett Christie
|мембранні, поршневі, балонні акумулятори
|-
!Великобританія
|Lee Products Ltd.
|
|-
!rowspan=3|Германия
|[[Bosch|Bosch Rexroth]]
|гідроакумулятори всіх типів
|-
|[[Hydac]]
|гідроакумулятори всіх типів
|-
|ORSTA-Hydraulik AG
|
|-
!{{Флагификация|Франция}}
|[[Eaton Corporation]]
|гидроаккумуляторы высокого давления
|-
|Intertechnique
|
|-
!{{Флагификация|Италия}}
|Zilmet
VAREM S.r.l.
|мембранные
|-
|}

Гідроакумулятор

2010-12-19T22:21:43Z

Tanita1306: /* Сучасні виробники гідроакумуляторів */

== Гідроакумулятор ==
'''Гідравлічним акумулятором''' називається пристосування для накопичення (акумулювання) в працюючій гідросистемі енергії стиснутої рідини з наступним поверненням її (при певних режимах роботи) в гідросистему. Оскільки рідина знаходиться під тиском, з акумуляторами поводяться як з напірними резервуарами, і вони повинні бути розраховані на використання в умовах максимального робочого надлишкового тиску, з урахуванням типових умов приймання країни, де вони експлуатуватимуться.

== Типи гідроакумуляторів ==

[[Файл:Типи гідроакумуляторів.jpg|380px|thumb|right|Типи гідроакумуляторів]]

:* За способом накопичення енергії гідроакумулятори поділяються на два типи:
# гідроакумулятори з механічним накопичувачем;
# гідроакумулятори з пневматичним накопичувачем.
:* Гідроакумулятори з механічним накопичувачем розділяють на:
# вантажний гідроакумулятор;
# пружинний гудроакумулятор.
:* Гідроакумулятори з пневматичним накопичувачем поділяються на:
# балонний;
# поршневий;
# мембранний.

== Вантажний акумулятор ==

Вантажний акумулятор являє собою вертикально встановлений плунжерний циліндр, плунжер якого зв'язаний з масивним вантажем, що створює направлену вниз масову силу G. При зарядці акумулятора плунжер з вантажем силою тиску робочої рідини підіймається на деякий рівень і виконана рідиною робота по підйому перетворюється в потенційну енергію піднятої маси. Якщо в гідросистемі з таким акумулятором виникає потреба в короткочасному і значному збільшенні витрати робочої рідини, акумулятор розряджається: під дією масової сили вантажу і з циліндра витісняється в гідросистему об'єм робочої рідини при стабільному тискові.

== Пружинний акумулятор ==

В пружинному гідроакумуляторі робоча рідина підведена в поршневу камеру циліндра, поршень якого навантажений зусиллям попередньо стиснутої пружини. Під дією тиску рідини поршень додатково деформує пружину. Кожному його положенню відновідає певний рівень тиску робочої рідини. Зарядка і розрядка такого акумулятора можлива тільки при змінах тиску і гідросистемі. При збільшенні тиску зростає об'єм поршневої камери і вона наповнюється додатковою кількістю рідини, яка буде повернена назад в гідросистему при зниженні тиску до попереднього рівня.

== Гідропневматичний акумулятор (газовий) ==
Пневмогідравлічні акумулятори по принципу дії аналогічні пружинним, тільки роль пружини у них виконує газ. Рідина і газове середовище можуть бути розділені поршнем чи діафрагмою або мати безпосередній контакт. В останньому випадку конструкція акумулятора найбільш проста і технологічна, але при його роботі має місце швидке зниження акумулюючої здатності через втрати газу, який виноситься рідиною, розчиняючись в ній. Це також може викликати появу в гідросистемі газових пробок, які призводять до нарівномірності руху гідродвигунів, вібрацій при їх роботі, тощо. Названі недоліки усунені в конструкціях з розділювачами.Зважаючи на низку недоліків гідроакумулятори з механічним накопиченням енергії не отримали широкого розповсюдження і мають обмежене застосування.

При малій зміні тиску в рідинної порожнини гідроакумулятора газ стискається незначно. У цьому випадку для підтримки тиску у вузькому діапазоні змінюваний обсяг гідроакумулятора може виявитися недостатнім для робочого процесу. . Для того, щоб зміна обсягу в меншій мірі впливало на зміну тиску, газову порожнину гідроакумулятора збільшують за допомогою підключення до неї додаткового ресивера. У цьому випадку обсяг газової порожнини складається з обсягу ресивера і змінного об'єму гідроакумулятора. Економічно доцільно застосовувати гідроакумулятори в системах з епізодичними піками споживаної витрати, які значно перевищують середні витрати рідини в гідросистемі. Встановлена потужність гідроприводу при цьому може бути зменшена в півтора-два рази, а споживання енергії такою системою можна знизити більш, ніж на 50%. Різні за конструкції (поршневі, балонні, мембранні, сильфонні) і призначенням пневмогідроаккумулятори дозволяють отримати рішення для багатьох завдань, таких як:
# Акумулювання гідравлічної енергії;
# Живлення системи в позаштатних і аварійних ситуаціях;
# Урівноваження сил і навантажень;
# Компенсація витоків;
# Компенсація обсягів робочої рідини;
# Демпфування пульсації поршневих насосів;
# Демпфування пульсацій в напірних і всмоктуючих магістралях;
# Демпфування пульсації при роботі паливних насосів високого тиску дизельних двигунів; д
# Гасіння гідроударів;
# Амортизаційна підвіска мобільної техніки та ін.

== Переваги і недоліки ==

Кожному типу гідроакумуляторів властиві свої переваги і недоліки.

{| class="wikitable"
|-
! Тип гідроакумулятора
! Переваги
! Недоліки
|-
| Вантажний гідроакумулятор
|
*постійний тиск гідроакумулятора
*простота конструкції
*великий робочий об'єм
*низька вартість
|
*низька енергоємність
*висока інерційність
*громіздкість конструкції
*низький тиск
|-
| Пружинний
гідроакумулятор
|
*відносна простота конструкції
*невисока вартість
|
*тиск залежить від характеристики і лінійної деформації пружини
*невеликий робочий об'єм
*інерційність
|-
| Гідропневматичний акумулятор
|
*висока енергоємність при малих розмірах
*різні виконання по конструкції і призначенню
|
*тиск акумулятора змінюється в залежності із політропним процесом стиску і розширення газу
|}

== Мембранний акумулятор ==

[[Файл:Мембранный_гидроаккумулятор.jpg|220px|thumb|right|Мембранний гідроакумулятор]]

Мембранний гідроакумулятор служить для накопичення гідравлічної рідини з наступною її віддачею в потрібний момент часу. Також, їх широко застосовують для демпфування (згладжування) пульсацій і ударів рідини в системі. Як у поршневих і балонних гідроакумулятора, цей процес відбувається за рахунок стисливого газу. У вигляді роздільника середовищ застосовується каучукова мембрана, яка закріплена на внутрішній стінці корпусу і деформується в процесі стиснення і розширення азоту. У верхній частині гідроакумулятора встановлений газовий клапан, що перешкоджає виходу азоту з газової порожнини. При відсутності тиску в рідинної порожнини, мембрана повністю притискається до вихідного отвору. Щоб внутрішні краї цього отвору не пошкоджували каучук, в мембрані в цьому місці зроблено металеву щільність (тарілчастий клапан). В якості газу у верхній порожнині найчастіше застосовують азот і в жодному разі - повітря або кисень. Це обумовлено тим, що знаходяться під тиском повітря і кисень - вибухонебезпечні.

Мембранні гідроакумулятори (або пневмогідроаккумулятори) бувають перезаряджаються, розбірні і запаяні (даний вид заряджає азотом сам виробник при виготовленні). Крім того, акумулятори можуть бути виготовлені з різних матеріалів - як корпус, так і самі мембрани. Застосування тих чи інших матеріалів зумовлене різними умовами експлуатації (температура, робоче середовище і т.д.). Завдяки своїм компактним розмірам дані акумулятори широко застосовуються в мобільну техніку. Як і вся подібна продукція, мембранний гідроакумулятор потребує сертифікатах тієї країни, в якій експлуатується.

== Балонний гідроакумулятор ==

[[Файл:Ballonniy_pnevmogidroaccumulator.png|220px|thumb|right|Балонний гідроакумулятор]]

Балонний гідроакумулятор отримав свою назву завдяки формі роздільника, що відокремлює газ (азот) від рідини: на вигляд він нагадує гумовий балон або витягнуту грушу, що знаходиться в такій же за формою металевої ємності. З одного боку акумулятора гумова груша заправляється азотом, а з іншого боку він приєднується до робочої порожнини, з якої надходить рідина (в промисловості використовується мінеральне та синтетичне масло). У цей час балон з газом стискається, поступаючись об'єм рідини. Коли тиск у системі падає - газ в балоні розширюється, витісняючи масло назад у систему, тим самим заповнюючи брак рідини. Далі насос знову заправляє акумулятор маслом під тиском, змушуючи балон стискатися. Завдяки своїм конструктивним особливостям, балонний гідроакумулятор не так інертний, як поршневий. У порівнянні з мембранними гідроакумулятора, відрізняється великими розмірами.
Функції:

* Харчування гідравлічної системи в аварійних ситуаціях;
* Акумулювання енергії;
* Урівноваження сил;
* Компенсація витоків рідини;
* Підвіска транспортного засобу;
* Гасіння гідроударів і пульсацій;
* Підтримання необхідного тиску в системі при вимкненому насосі.

== Використання гідроакумуляторів в побуті та промисловості ==

Найбільшого поширення в побуті та промисловості знайшли пневмогідроаккумулятори (гідробак експанзомат ). Вони представляють собою металеву ємність з гумовою мембраною / грушею всередині, що служить для підтримки тиску води в системі водопостачання / опалення. У більшості випадків гідроакумулятори використовуються для систем автономного забезпечення водою заміських будинків, котеджних селищ, невеликих підприємств.

== Вибір гідроакумулятора ==

Вибір гідроакумулятора залежить від обсягу споживання води. Чим більше споживання води, тим більше повинен бути обсяг гідроакумулятора. А тиск в баку має бути приблизно дорівнює або трохи менше тиску води у водопроводі в місці підключення бака. У випадку якщо в будинку немає великого споживання води (немає ванни) і кількість людей не більше 4, можна обмежитися гідроакумулятором об'ємом 25-35л. В інших випадках потрібно встановлювати бак об'ємом не менше 50л. Найважливіший критерій при підборі обсягу бака - кількість включень-виключень насоса. Зазвичай воно регламентується заводом-виробником електродвигуна.
В даній таблиці наведено максимальні допустимі кількості часових включень для електродвигунів. Для свердловинного насоса зазвичай рекомендують не більше 20 включень / год, а краще 10-15 включень / год.
Потужність двигуна насоса, кВт 0,5-1,5 2-4 5-7,5 9,2-12,5 15-22
Максимальна кількість включень / год 50 40 30 20 15

Vt = 16.5 \ Qmax \ Pmax \ Pmin \frac{aPprecΔP}

*Vt - обсяг гідроакумулятора в літрах.
*Q max - середня продуктивність насоса, рівна максимальній витраті води (у літрах / хв).
*а - максимально допустиму кількість запусків насоса на годину (значення, що рекомендується виробником насоса).
*P max - максимальне абсолютний тиск, на яке налаштоване реле тиску, рівне відносного тиску 1атм.
*P min - мінімальне абсолютний тиск, на яке налаштоване реле тиску, рівне відносного тиску 1атм, яке не повинно бути нижче, ніж (висота будівлі в метрах) / 10 1атм
*ΔP - різниця P max і P min
*P prec - абсолютний тиск газу в гидроаккумуляторе, який ніколи не повинен перевищувати P min.
Для оптимальної роботи гідроакумулятора необхідно, щоб P rec <P min. Рекомендується, щоб:
P rec 0.5 бар = P min.

==Сучасні виробники гідроакумуляторів==

{| class="standard"
!Країна
!Виробник
!Опис
|-
!{{Австралія}}
|Olaer Fawcett Christie
|мембранні, поршневі, балонні акумулятори
|-
!{{Великобританія}}
|Lee Products Ltd.
|
|-
!{{Германия}}
|[[Bosch|Bosch Rexroth]]
|гідроакумулятори всіх типів
|-
|[[Hydac]]
|гідроакумулятори всіх типів
|-
|ORSTA-Hydraulik AG
|
|-
!{{Флагификация|Франция}}
|[[Eaton Corporation]]
|гидроаккумуляторы высокого давления
|-
|Intertechnique
|
|-
!{{Флагификация|Италия}}
|Zilmet
VAREM S.r.l.
|мембранные
|-
|}

Гідроакумулятор

2010-12-19T22:20:27Z

Tanita1306:

== Гідроакумулятор ==
'''Гідравлічним акумулятором''' називається пристосування для накопичення (акумулювання) в працюючій гідросистемі енергії стиснутої рідини з наступним поверненням її (при певних режимах роботи) в гідросистему. Оскільки рідина знаходиться під тиском, з акумуляторами поводяться як з напірними резервуарами, і вони повинні бути розраховані на використання в умовах максимального робочого надлишкового тиску, з урахуванням типових умов приймання країни, де вони експлуатуватимуться.

== Типи гідроакумуляторів ==

[[Файл:Типи гідроакумуляторів.jpg|380px|thumb|right|Типи гідроакумуляторів]]

:* За способом накопичення енергії гідроакумулятори поділяються на два типи:
# гідроакумулятори з механічним накопичувачем;
# гідроакумулятори з пневматичним накопичувачем.
:* Гідроакумулятори з механічним накопичувачем розділяють на:
# вантажний гідроакумулятор;
# пружинний гудроакумулятор.
:* Гідроакумулятори з пневматичним накопичувачем поділяються на:
# балонний;
# поршневий;
# мембранний.

== Вантажний акумулятор ==

Вантажний акумулятор являє собою вертикально встановлений плунжерний циліндр, плунжер якого зв'язаний з масивним вантажем, що створює направлену вниз масову силу G. При зарядці акумулятора плунжер з вантажем силою тиску робочої рідини підіймається на деякий рівень і виконана рідиною робота по підйому перетворюється в потенційну енергію піднятої маси. Якщо в гідросистемі з таким акумулятором виникає потреба в короткочасному і значному збільшенні витрати робочої рідини, акумулятор розряджається: під дією масової сили вантажу і з циліндра витісняється в гідросистему об'єм робочої рідини при стабільному тискові.

== Пружинний акумулятор ==

В пружинному гідроакумуляторі робоча рідина підведена в поршневу камеру циліндра, поршень якого навантажений зусиллям попередньо стиснутої пружини. Під дією тиску рідини поршень додатково деформує пружину. Кожному його положенню відновідає певний рівень тиску робочої рідини. Зарядка і розрядка такого акумулятора можлива тільки при змінах тиску і гідросистемі. При збільшенні тиску зростає об'єм поршневої камери і вона наповнюється додатковою кількістю рідини, яка буде повернена назад в гідросистему при зниженні тиску до попереднього рівня.

== Гідропневматичний акумулятор (газовий) ==
Пневмогідравлічні акумулятори по принципу дії аналогічні пружинним, тільки роль пружини у них виконує газ. Рідина і газове середовище можуть бути розділені поршнем чи діафрагмою або мати безпосередній контакт. В останньому випадку конструкція акумулятора найбільш проста і технологічна, але при його роботі має місце швидке зниження акумулюючої здатності через втрати газу, який виноситься рідиною, розчиняючись в ній. Це також може викликати появу в гідросистемі газових пробок, які призводять до нарівномірності руху гідродвигунів, вібрацій при їх роботі, тощо. Названі недоліки усунені в конструкціях з розділювачами.Зважаючи на низку недоліків гідроакумулятори з механічним накопиченням енергії не отримали широкого розповсюдження і мають обмежене застосування.

При малій зміні тиску в рідинної порожнини гідроакумулятора газ стискається незначно. У цьому випадку для підтримки тиску у вузькому діапазоні змінюваний обсяг гідроакумулятора може виявитися недостатнім для робочого процесу. . Для того, щоб зміна обсягу в меншій мірі впливало на зміну тиску, газову порожнину гідроакумулятора збільшують за допомогою підключення до неї додаткового ресивера. У цьому випадку обсяг газової порожнини складається з обсягу ресивера і змінного об'єму гідроакумулятора. Економічно доцільно застосовувати гідроакумулятори в системах з епізодичними піками споживаної витрати, які значно перевищують середні витрати рідини в гідросистемі. Встановлена потужність гідроприводу при цьому може бути зменшена в півтора-два рази, а споживання енергії такою системою можна знизити більш, ніж на 50%. Різні за конструкції (поршневі, балонні, мембранні, сильфонні) і призначенням пневмогідроаккумулятори дозволяють отримати рішення для багатьох завдань, таких як:
# Акумулювання гідравлічної енергії;
# Живлення системи в позаштатних і аварійних ситуаціях;
# Урівноваження сил і навантажень;
# Компенсація витоків;
# Компенсація обсягів робочої рідини;
# Демпфування пульсації поршневих насосів;
# Демпфування пульсацій в напірних і всмоктуючих магістралях;
# Демпфування пульсації при роботі паливних насосів високого тиску дизельних двигунів; д
# Гасіння гідроударів;
# Амортизаційна підвіска мобільної техніки та ін.

== Переваги і недоліки ==

Кожному типу гідроакумуляторів властиві свої переваги і недоліки.

{| class="wikitable"
|-
! Тип гідроакумулятора
! Переваги
! Недоліки
|-
| Вантажний гідроакумулятор
|
*постійний тиск гідроакумулятора
*простота конструкції
*великий робочий об'єм
*низька вартість
|
*низька енергоємність
*висока інерційність
*громіздкість конструкції
*низький тиск
|-
| Пружинний
гідроакумулятор
|
*відносна простота конструкції
*невисока вартість
|
*тиск залежить від характеристики і лінійної деформації пружини
*невеликий робочий об'єм
*інерційність
|-
| Гідропневматичний акумулятор
|
*висока енергоємність при малих розмірах
*різні виконання по конструкції і призначенню
|
*тиск акумулятора змінюється в залежності із політропним процесом стиску і розширення газу
|}

== Мембранний акумулятор ==

[[Файл:Мембранный_гидроаккумулятор.jpg|220px|thumb|right|Мембранний гідроакумулятор]]

Мембранний гідроакумулятор служить для накопичення гідравлічної рідини з наступною її віддачею в потрібний момент часу. Також, їх широко застосовують для демпфування (згладжування) пульсацій і ударів рідини в системі. Як у поршневих і балонних гідроакумулятора, цей процес відбувається за рахунок стисливого газу. У вигляді роздільника середовищ застосовується каучукова мембрана, яка закріплена на внутрішній стінці корпусу і деформується в процесі стиснення і розширення азоту. У верхній частині гідроакумулятора встановлений газовий клапан, що перешкоджає виходу азоту з газової порожнини. При відсутності тиску в рідинної порожнини, мембрана повністю притискається до вихідного отвору. Щоб внутрішні краї цього отвору не пошкоджували каучук, в мембрані в цьому місці зроблено металеву щільність (тарілчастий клапан). В якості газу у верхній порожнині найчастіше застосовують азот і в жодному разі - повітря або кисень. Це обумовлено тим, що знаходяться під тиском повітря і кисень - вибухонебезпечні.

Мембранні гідроакумулятори (або пневмогідроаккумулятори) бувають перезаряджаються, розбірні і запаяні (даний вид заряджає азотом сам виробник при виготовленні). Крім того, акумулятори можуть бути виготовлені з різних матеріалів - як корпус, так і самі мембрани. Застосування тих чи інших матеріалів зумовлене різними умовами експлуатації (температура, робоче середовище і т.д.). Завдяки своїм компактним розмірам дані акумулятори широко застосовуються в мобільну техніку. Як і вся подібна продукція, мембранний гідроакумулятор потребує сертифікатах тієї країни, в якій експлуатується.

== Балонний гідроакумулятор ==

[[Файл:Ballonniy_pnevmogidroaccumulator.png|220px|thumb|right|Балонний гідроакумулятор]]

Балонний гідроакумулятор отримав свою назву завдяки формі роздільника, що відокремлює газ (азот) від рідини: на вигляд він нагадує гумовий балон або витягнуту грушу, що знаходиться в такій же за формою металевої ємності. З одного боку акумулятора гумова груша заправляється азотом, а з іншого боку він приєднується до робочої порожнини, з якої надходить рідина (в промисловості використовується мінеральне та синтетичне масло). У цей час балон з газом стискається, поступаючись об'єм рідини. Коли тиск у системі падає - газ в балоні розширюється, витісняючи масло назад у систему, тим самим заповнюючи брак рідини. Далі насос знову заправляє акумулятор маслом під тиском, змушуючи балон стискатися. Завдяки своїм конструктивним особливостям, балонний гідроакумулятор не так інертний, як поршневий. У порівнянні з мембранними гідроакумулятора, відрізняється великими розмірами.
Функції:

* Харчування гідравлічної системи в аварійних ситуаціях;
* Акумулювання енергії;
* Урівноваження сил;
* Компенсація витоків рідини;
* Підвіска транспортного засобу;
* Гасіння гідроударів і пульсацій;
* Підтримання необхідного тиску в системі при вимкненому насосі.

== Використання гідроакумуляторів в побуті та промисловості ==

Найбільшого поширення в побуті та промисловості знайшли пневмогідроаккумулятори (гідробак експанзомат ). Вони представляють собою металеву ємність з гумовою мембраною / грушею всередині, що служить для підтримки тиску води в системі водопостачання / опалення. У більшості випадків гідроакумулятори використовуються для систем автономного забезпечення водою заміських будинків, котеджних селищ, невеликих підприємств.

== Вибір гідроакумулятора ==

Вибір гідроакумулятора залежить від обсягу споживання води. Чим більше споживання води, тим більше повинен бути обсяг гідроакумулятора. А тиск в баку має бути приблизно дорівнює або трохи менше тиску води у водопроводі в місці підключення бака. У випадку якщо в будинку немає великого споживання води (немає ванни) і кількість людей не більше 4, можна обмежитися гідроакумулятором об'ємом 25-35л. В інших випадках потрібно встановлювати бак об'ємом не менше 50л. Найважливіший критерій при підборі обсягу бака - кількість включень-виключень насоса. Зазвичай воно регламентується заводом-виробником електродвигуна.
В даній таблиці наведено максимальні допустимі кількості часових включень для електродвигунів. Для свердловинного насоса зазвичай рекомендують не більше 20 включень / год, а краще 10-15 включень / год.
Потужність двигуна насоса, кВт 0,5-1,5 2-4 5-7,5 9,2-12,5 15-22
Максимальна кількість включень / год 50 40 30 20 15

Vt = 16.5 \ Qmax \ Pmax \ Pmin \frac{aPprecΔP}

*Vt - обсяг гідроакумулятора в літрах.
*Q max - середня продуктивність насоса, рівна максимальній витраті води (у літрах / хв).
*а - максимально допустиму кількість запусків насоса на годину (значення, що рекомендується виробником насоса).
*P max - максимальне абсолютний тиск, на яке налаштоване реле тиску, рівне відносного тиску 1атм.
*P min - мінімальне абсолютний тиск, на яке налаштоване реле тиску, рівне відносного тиску 1атм, яке не повинно бути нижче, ніж (висота будівлі в метрах) / 10 1атм
*ΔP - різниця P max і P min
*P prec - абсолютний тиск газу в гидроаккумуляторе, який ніколи не повинен перевищувати P min.
Для оптимальної роботи гідроакумулятора необхідно, щоб P rec <P min. Рекомендується, щоб:
P rec 0.5 бар = P min.

==Сучасні виробники гідроакумуляторів==

{| class="standard"
!Країна
!Виробник
!Опис
|-
!{{Флагификация|Австралия}}
|Olaer Fawcett Christie
|мембранные, поршневые, баллонные гидроаккумуляторы
|-
!{{Флагификация|Великобритания}}
|Lee Products Ltd.
|
|-
!rowspan=3 |{{Флагификация|Германия}}
|[[Bosch|Bosch Rexroth]]
|гидроаккумуляторы всех типов
|-
|[[Hydac]]
|гидроаккумуляторы всех типов
|-
|ORSTA-Hydraulik AG
|
|-
!rowspan=2 |{{Флагификация|Франция}}
|[[Eaton Corporation]]
|гидроаккумуляторы высокого давления
|-
|Intertechnique
|
|-
!{{Флагификация|Италия}}
|Zilmet
VAREM S.r.l.
|мембранные
|-
|}

Гідроакумулятор

2010-12-19T22:16:28Z

Tanita1306:

== Гідроакумулятор ==
'''Гідравлічним акумулятором''' називається пристосування для накопичення (акумулювання) в працюючій гідросистемі енергії стиснутої рідини з наступним поверненням її (при певних режимах роботи) в гідросистему. Оскільки рідина знаходиться під тиском, з акумуляторами поводяться як з напірними резервуарами, і вони повинні бути розраховані на використання в умовах максимального робочого надлишкового тиску, з урахуванням типових умов приймання країни, де вони експлуатуватимуться.

== Типи гідроакумуляторів ==

[[Файл:Типи гідроакумуляторів.jpg|380px|thumb|right|Типи гідроакумуляторів]]

:* За способом накопичення енергії гідроакумулятори поділяються на два типи:
# гідроакумулятори з механічним накопичувачем;
# гідроакумулятори з пневматичним накопичувачем.
:* Гідроакумулятори з механічним накопичувачем розділяють на:
# вантажний гідроакумулятор;
# пружинний гудроакумулятор.
:* Гідроакумулятори з пневматичним накопичувачем поділяються на:
# балонний;
# поршневий;
# мембранний.

== Вантажний акумулятор ==

Вантажний акумулятор являє собою вертикально встановлений плунжерний циліндр, плунжер якого зв'язаний з масивним вантажем, що створює направлену вниз масову силу G. При зарядці акумулятора плунжер з вантажем силою тиску робочої рідини підіймається на деякий рівень і виконана рідиною робота по підйому перетворюється в потенційну енергію піднятої маси. Якщо в гідросистемі з таким акумулятором виникає потреба в короткочасному і значному збільшенні витрати робочої рідини, акумулятор розряджається: під дією масової сили вантажу і з циліндра витісняється в гідросистему об'єм робочої рідини при стабільному тискові.

== Пружинний акумулятор ==

В пружинному гідроакумуляторі робоча рідина підведена в поршневу камеру циліндра, поршень якого навантажений зусиллям попередньо стиснутої пружини. Під дією тиску рідини поршень додатково деформує пружину. Кожному його положенню відновідає певний рівень тиску робочої рідини. Зарядка і розрядка такого акумулятора можлива тільки при змінах тиску і гідросистемі. При збільшенні тиску зростає об'єм поршневої камери і вона наповнюється додатковою кількістю рідини, яка буде повернена назад в гідросистему при зниженні тиску до попереднього рівня.

== Гідропневматичний акумулятор (газовий) ==
Пневмогідравлічні акумулятори по принципу дії аналогічні пружинним, тільки роль пружини у них виконує газ. Рідина і газове середовище можуть бути розділені поршнем чи діафрагмою або мати безпосередній контакт. В останньому випадку конструкція акумулятора найбільш проста і технологічна, але при його роботі має місце швидке зниження акумулюючої здатності через втрати газу, який виноситься рідиною, розчиняючись в ній. Це також може викликати появу в гідросистемі газових пробок, які призводять до нарівномірності руху гідродвигунів, вібрацій при їх роботі, тощо. Названі недоліки усунені в конструкціях з розділювачами.Зважаючи на низку недоліків гідроакумулятори з механічним накопиченням енергії не отримали широкого розповсюдження і мають обмежене застосування.

При малій зміні тиску в рідинної порожнини гідроакумулятора газ стискається незначно. У цьому випадку для підтримки тиску у вузькому діапазоні змінюваний обсяг гідроакумулятора може виявитися недостатнім для робочого процесу. . Для того, щоб зміна обсягу в меншій мірі впливало на зміну тиску, газову порожнину гідроакумулятора збільшують за допомогою підключення до неї додаткового ресивера. У цьому випадку обсяг газової порожнини складається з обсягу ресивера і змінного об'єму гідроакумулятора. Економічно доцільно застосовувати гідроакумулятори в системах з епізодичними піками споживаної витрати, які значно перевищують середні витрати рідини в гідросистемі. Встановлена потужність гідроприводу при цьому може бути зменшена в півтора-два рази, а споживання енергії такою системою можна знизити більш, ніж на 50%. Різні за конструкції (поршневі, балонні, мембранні, сильфонні) і призначенням пневмогідроаккумулятори дозволяють отримати рішення для багатьох завдань, таких як:
# Акумулювання гідравлічної енергії;
# Живлення системи в позаштатних і аварійних ситуаціях;
# Урівноваження сил і навантажень;
# Компенсація витоків;
# Компенсація обсягів робочої рідини;
# Демпфування пульсації поршневих насосів;
# Демпфування пульсацій в напірних і всмоктуючих магістралях;
# Демпфування пульсації при роботі паливних насосів високого тиску дизельних двигунів; д
# Гасіння гідроударів;
# Амортизаційна підвіска мобільної техніки та ін.

== Переваги і недоліки ==

Кожному типу гідроакумуляторів властиві свої переваги і недоліки.

{| class="wikitable"
|-
! Тип гідроакумулятора
! Переваги
! Недоліки
|-
| Вантажний гідроакумулятор
|
*постійний тиск гідроакумулятора
*простота конструкції
*великий робочий об'єм
*низька вартість
|
*низька енергоємність
*висока інерційність
*громіздкість конструкції
*низький тиск
|-
| Пружинний
гідроакумулятор
|
*відносна простота конструкції
*невисока вартість
|
*тиск залежить від характеристики і лінійної деформації пружини
*невеликий робочий об'єм
*інерційність
|-
| Гідропневматичний акумулятор
|
*висока енергоємність при малих розмірах
*різні виконання по конструкції і призначенню
|
*тиск акумулятора змінюється в залежності із політропним процесом стиску і розширення газу
|}

== Мембранний акумулятор ==

[[Файл:Мембранный_гидроаккумулятор.jpg|220px|thumb|right|Мембранний гідроакумулятор]]

Мембранний гідроакумулятор служить для накопичення гідравлічної рідини з наступною її віддачею в потрібний момент часу. Також, їх широко застосовують для демпфування (згладжування) пульсацій і ударів рідини в системі. Як у поршневих і балонних гідроакумулятора, цей процес відбувається за рахунок стисливого газу. У вигляді роздільника середовищ застосовується каучукова мембрана, яка закріплена на внутрішній стінці корпусу і деформується в процесі стиснення і розширення азоту. У верхній частині гідроакумулятора встановлений газовий клапан, що перешкоджає виходу азоту з газової порожнини. При відсутності тиску в рідинної порожнини, мембрана повністю притискається до вихідного отвору. Щоб внутрішні краї цього отвору не пошкоджували каучук, в мембрані в цьому місці зроблено металеву щільність (тарілчастий клапан). В якості газу у верхній порожнині найчастіше застосовують азот і в жодному разі - повітря або кисень. Це обумовлено тим, що знаходяться під тиском повітря і кисень - вибухонебезпечні.

Мембранні гідроакумулятори (або пневмогідроаккумулятори) бувають перезаряджаються, розбірні і запаяні (даний вид заряджає азотом сам виробник при виготовленні). Крім того, акумулятори можуть бути виготовлені з різних матеріалів - як корпус, так і самі мембрани. Застосування тих чи інших матеріалів зумовлене різними умовами експлуатації (температура, робоче середовище і т.д.). Завдяки своїм компактним розмірам дані акумулятори широко застосовуються в мобільну техніку. Як і вся подібна продукція, мембранний гідроакумулятор потребує сертифікатах тієї країни, в якій експлуатується.

== Балонний гідроакумулятор ==

[[Файл:Ballonniy_pnevmogidroaccumulator.png|220px|thumb|right|Балонний гідроакумулятор]]

Балонний гідроакумулятор отримав свою назву завдяки формі роздільника, що відокремлює газ (азот) від рідини: на вигляд він нагадує гумовий балон або витягнуту грушу, що знаходиться в такій же за формою металевої ємності. З одного боку акумулятора гумова груша заправляється азотом, а з іншого боку він приєднується до робочої порожнини, з якої надходить рідина (в промисловості використовується мінеральне та синтетичне масло). У цей час балон з газом стискається, поступаючись об'єм рідини. Коли тиск у системі падає - газ в балоні розширюється, витісняючи масло назад у систему, тим самим заповнюючи брак рідини. Далі насос знову заправляє акумулятор маслом під тиском, змушуючи балон стискатися. Завдяки своїм конструктивним особливостям, балонний гідроакумулятор не так інертний, як поршневий. У порівнянні з мембранними гідроакумулятора, відрізняється великими розмірами.
Функції:

* Харчування гідравлічної системи в аварійних ситуаціях;
* Акумулювання енергії;
* Урівноваження сил;
* Компенсація витоків рідини;
* Підвіска транспортного засобу;
* Гасіння гідроударів і пульсацій;
* Підтримання необхідного тиску в системі при вимкненому насосі.

== Використання гідроакумуляторів в побуті та промисловості ==

Найбільшого поширення в побуті та промисловості знайшли пневмогідроаккумулятори (гідробак експанзомат ). Вони представляють собою металеву ємність з гумовою мембраною / грушею всередині, що служить для підтримки тиску води в системі водопостачання / опалення. У більшості випадків гідроакумулятори використовуються для систем автономного забезпечення водою заміських будинків, котеджних селищ, невеликих підприємств.

== Вибір гідроакумулятора ==

Вибір гідроакумулятора залежить від обсягу споживання води. Чим більше споживання води, тим більше повинен бути обсяг гідроакумулятора. А тиск в баку має бути приблизно дорівнює або трохи менше тиску води у водопроводі в місці підключення бака. У випадку якщо в будинку немає великого споживання води (немає ванни) і кількість людей не більше 4, можна обмежитися гідроакумулятором об'ємом 25-35л. В інших випадках потрібно встановлювати бак об'ємом не менше 50л. Найважливіший критерій при підборі обсягу бака - кількість включень-виключень насоса. Зазвичай воно регламентується заводом-виробником електродвигуна.
В даній таблиці наведено максимальні допустимі кількості часових включень для електродвигунів. Для свердловинного насоса зазвичай рекомендують не більше 20 включень / год, а краще 10-15 включень / год.
Потужність двигуна насоса, кВт 0,5-1,5 2-4 5-7,5 9,2-12,5 15-22
Максимальна кількість включень / год 50 40 30 20 15

Vt = 16.5 \ Qmax \ Pmax \ Pmin \frac{aPprecΔP}

*Vt - обсяг гідроакумулятора в літрах.
*Q max - середня продуктивність насоса, рівна максимальній витраті води (у літрах / хв).
*а - максимально допустиму кількість запусків насоса на годину (значення, що рекомендується виробником насоса).
*P max - максимальне абсолютний тиск, на яке налаштоване реле тиску, рівне відносного тиску 1атм.
*P min - мінімальне абсолютний тиск, на яке налаштоване реле тиску, рівне відносного тиску 1атм, яке не повинно бути нижче, ніж (висота будівлі в метрах) / 10 1атм
*ΔP - різниця P max і P min
*P prec - абсолютний тиск газу в гидроаккумуляторе, який ніколи не повинен перевищувати P min.
Для оптимальної роботи гідроакумулятора необхідно, щоб P rec <P min. Рекомендується, щоб:
P rec 0.5 бар = P min.

Гідроакумулятор

2010-12-19T22:15:54Z

Tanita1306: /* Вибір гідроакумулятора */

== Гідроакумулятор ==
'''Гідравлічним акумулятором''' називається пристосування для накопичення (акумулювання) в працюючій гідросистемі енергії стиснутої рідини з наступним поверненням її (при певних режимах роботи) в гідросистему. Оскільки рідина знаходиться під тиском, з акумуляторами поводяться як з напірними резервуарами, і вони повинні бути розраховані на використання в умовах максимального робочого надлишкового тиску, з урахуванням типових умов приймання країни, де вони експлуатуватимуться.

== Типи гідроакумуляторів ==

[[Файл:Типи гідроакумуляторів.jpg|380px|thumb|right|Типи гідроакумуляторів]]

:* За способом накопичення енергії гідроакумулятори поділяються на два типи:
# гідроакумулятори з механічним накопичувачем;
# гідроакумулятори з пневматичним накопичувачем.
:* Гідроакумулятори з механічним накопичувачем розділяють на:
# вантажний гідроакумулятор;
# пружинний гудроакумулятор.
:* Гідроакумулятори з пневматичним накопичувачем поділяються на:
# балонний;
# поршневий;
# мембранний.

== Вантажний акумулятор ==

Вантажний акумулятор являє собою вертикально встановлений плунжерний циліндр, плунжер якого зв'язаний з масивним вантажем, що створює направлену вниз масову силу G. При зарядці акумулятора плунжер з вантажем силою тиску робочої рідини підіймається на деякий рівень і виконана рідиною робота по підйому перетворюється в потенційну енергію піднятої маси. Якщо в гідросистемі з таким акумулятором виникає потреба в короткочасному і значному збільшенні витрати робочої рідини, акумулятор розряджається: під дією масової сили вантажу і з циліндра витісняється в гідросистему об'єм робочої рідини при стабільному тискові.

== Пружинний акумулятор ==

В пружинному гідроакумуляторі робоча рідина підведена в поршневу камеру циліндра, поршень якого навантажений зусиллям попередньо стиснутої пружини. Під дією тиску рідини поршень додатково деформує пружину. Кожному його положенню відновідає певний рівень тиску робочої рідини. Зарядка і розрядка такого акумулятора можлива тільки при змінах тиску і гідросистемі. При збільшенні тиску зростає об'єм поршневої камери і вона наповнюється додатковою кількістю рідини, яка буде повернена назад в гідросистему при зниженні тиску до попереднього рівня.

== Гідропневматичний акумулятор (газовий) ==
Пневмогідравлічні акумулятори по принципу дії аналогічні пружинним, тільки роль пружини у них виконує газ. Рідина і газове середовище можуть бути розділені поршнем чи діафрагмою або мати безпосередній контакт. В останньому випадку конструкція акумулятора найбільш проста і технологічна, але при його роботі має місце швидке зниження акумулюючої здатності через втрати газу, який виноситься рідиною, розчиняючись в ній. Це також може викликати появу в гідросистемі газових пробок, які призводять до нарівномірності руху гідродвигунів, вібрацій при їх роботі, тощо. Названі недоліки усунені в конструкціях з розділювачами.Зважаючи на низку недоліків гідроакумулятори з механічним накопиченням енергії не отримали широкого розповсюдження і мають обмежене застосування.

При малій зміні тиску в рідинної порожнини гідроакумулятора газ стискається незначно. У цьому випадку для підтримки тиску у вузькому діапазоні змінюваний обсяг гідроакумулятора може виявитися недостатнім для робочого процесу. . Для того, щоб зміна обсягу в меншій мірі впливало на зміну тиску, газову порожнину гідроакумулятора збільшують за допомогою підключення до неї додаткового ресивера. У цьому випадку обсяг газової порожнини складається з обсягу ресивера і змінного об'єму гідроакумулятора. Економічно доцільно застосовувати гідроакумулятори в системах з епізодичними піками споживаної витрати, які значно перевищують середні витрати рідини в гідросистемі. Встановлена потужність гідроприводу при цьому може бути зменшена в півтора-два рази, а споживання енергії такою системою можна знизити більш, ніж на 50%. Різні за конструкції (поршневі, балонні, мембранні, сильфонні) і призначенням пневмогідроаккумулятори дозволяють отримати рішення для багатьох завдань, таких як:
# Акумулювання гідравлічної енергії;
# Живлення системи в позаштатних і аварійних ситуаціях;
# Урівноваження сил і навантажень;
# Компенсація витоків;
# Компенсація обсягів робочої рідини;
# Демпфування пульсації поршневих насосів;
# Демпфування пульсацій в напірних і всмоктуючих магістралях;
# Демпфування пульсації при роботі паливних насосів високого тиску дизельних двигунів; д
# Гасіння гідроударів;
# Амортизаційна підвіска мобільної техніки та ін.

== Переваги і недоліки ==

Кожному типу гідроакумуляторів властиві свої переваги і недоліки.

{| class="wikitable"
|-
! Тип гідроакумулятора
! Переваги
! Недоліки
|-
| Вантажний гідроакумулятор
|
*постійний тиск гідроакумулятора
*простота конструкції
*великий робочий об'єм
*низька вартість
|
*низька енергоємність
*висока інерційність
*громіздкість конструкції
*низький тиск
|-
| Пружинний
гідроакумулятор
|
*відносна простота конструкції
*невисока вартість
|
*тиск залежить від характеристики і лінійної деформації пружини
*невеликий робочий об'єм
*інерційність
|-
| Гідропневматичний акумулятор
|
*висока енергоємність при малих розмірах
*різні виконання по конструкції і призначенню
|
*тиск акумулятора змінюється в залежності із політропним процесом стиску і розширення газу
|}

== Мембранний акумулятор ==

[[Файл:Мембранный_гидроаккумулятор.jpg|220px|thumb|right|Мембранний гідроакумулятор]]

Мембранний гідроакумулятор служить для накопичення гідравлічної рідини з наступною її віддачею в потрібний момент часу. Також, їх широко застосовують для демпфування (згладжування) пульсацій і ударів рідини в системі. Як у поршневих і балонних гідроакумулятора, цей процес відбувається за рахунок стисливого газу. У вигляді роздільника середовищ застосовується каучукова мембрана, яка закріплена на внутрішній стінці корпусу і деформується в процесі стиснення і розширення азоту. У верхній частині гідроакумулятора встановлений газовий клапан, що перешкоджає виходу азоту з газової порожнини. При відсутності тиску в рідинної порожнини, мембрана повністю притискається до вихідного отвору. Щоб внутрішні краї цього отвору не пошкоджували каучук, в мембрані в цьому місці зроблено металеву щільність (тарілчастий клапан). В якості газу у верхній порожнині найчастіше застосовують азот і в жодному разі - повітря або кисень. Це обумовлено тим, що знаходяться під тиском повітря і кисень - вибухонебезпечні.

Мембранні гідроакумулятори (або пневмогідроаккумулятори) бувають перезаряджаються, розбірні і запаяні (даний вид заряджає азотом сам виробник при виготовленні). Крім того, акумулятори можуть бути виготовлені з різних матеріалів - як корпус, так і самі мембрани. Застосування тих чи інших матеріалів зумовлене різними умовами експлуатації (температура, робоче середовище і т.д.). Завдяки своїм компактним розмірам дані акумулятори широко застосовуються в мобільну техніку. Як і вся подібна продукція, мембранний гідроакумулятор потребує сертифікатах тієї країни, в якій експлуатується.

== Балонний гідроакумулятор ==

[[Файл:Ballonniy_pnevmogidroaccumulator.png|220px|thumb|right|Балонний гідроакумулятор]]

Балонний гідроакумулятор отримав свою назву завдяки формі роздільника, що відокремлює газ (азот) від рідини: на вигляд він нагадує гумовий балон або витягнуту грушу, що знаходиться в такій же за формою металевої ємності. З одного боку акумулятора гумова груша заправляється азотом, а з іншого боку він приєднується до робочої порожнини, з якої надходить рідина (в промисловості використовується мінеральне та синтетичне масло). У цей час балон з газом стискається, поступаючись об'єм рідини. Коли тиск у системі падає - газ в балоні розширюється, витісняючи масло назад у систему, тим самим заповнюючи брак рідини. Далі насос знову заправляє акумулятор маслом під тиском, змушуючи балон стискатися. Завдяки своїм конструктивним особливостям, балонний гідроакумулятор не так інертний, як поршневий. У порівнянні з мембранними гідроакумулятора, відрізняється великими розмірами.
Функції:

* Харчування гідравлічної системи в аварійних ситуаціях;
* Акумулювання енергії;
* Урівноваження сил;
* Компенсація витоків рідини;
* Підвіска транспортного засобу;
* Гасіння гідроударів і пульсацій;
* Підтримання необхідного тиску в системі при вимкненому насосі.

== Використання гідроакумуляторів в побуті та промисловості ==

Найбільшого поширення в побуті та промисловості знайшли пневмогідроаккумулятори (гідробак експанзомат ). Вони представляють собою металеву ємність з гумовою мембраною / грушею всередині, що служить для підтримки тиску води в системі водопостачання / опалення. У більшості випадків гідроакумулятори використовуються для систем автономного забезпечення водою заміських будинків, котеджних селищ, невеликих підприємств.

== Вибір гідроакумулятора ==
Вибір гідроакумулятора залежить від обсягу споживання води. Чим більше споживання води, тим більше повинен бути обсяг гідроакумулятора. А тиск в баку має бути приблизно дорівнює або трохи менше тиску води у водопроводі в місці підключення бака. У випадку якщо в будинку немає великого споживання води (немає ванни) і кількість людей не більше 4, можна обмежитися гідроакумулятором об'ємом 25-35л. В інших випадках потрібно встановлювати бак об'ємом не менше 50л. Найважливіший критерій при підборі обсягу бака - кількість включень-виключень насоса. Зазвичай воно регламентується заводом-виробником електродвигуна.
В даній таблиці наведено максимальні допустимі кількості часових включень для електродвигунів. Для свердловинного насоса зазвичай рекомендують не більше 20 включень / год, а краще 10-15 включень / год.
Потужність двигуна насоса, кВт 0,5-1,5 2-4 5-7,5 9,2-12,5 15-22
Максимальна кількість включень / год 50 40 30 20 15

Vt = 16.5 \ Qmax \ Pmax \ Pmin \frac{aPprecΔP}

*Vt - обсяг гідроакумулятора в літрах.
*Q max - середня продуктивність насоса, рівна максимальній витраті води (у літрах / хв).
*а - максимально допустиму кількість запусків насоса на годину (значення, що рекомендується виробником насоса).
*P max - максимальне абсолютний тиск, на яке налаштоване реле тиску, рівне відносного тиску 1атм.
*P min - мінімальне абсолютний тиск, на яке налаштоване реле тиску, рівне відносного тиску 1атм, яке не повинно бути нижче, ніж (висота будівлі в метрах) / 10 1атм
*ΔP - різниця P max і P min
*P prec - абсолютний тиск газу в гидроаккумуляторе, який ніколи не повинен перевищувати P min.
Для оптимальної роботи гідроакумулятора необхідно, щоб P rec <P min. Рекомендується, щоб:
P rec 0.5 бар = P min.

Гідроакумулятор

2010-12-19T22:15:28Z

Tanita1306: /* Вибір гідроакумулятора */

== Гідроакумулятор ==
'''Гідравлічним акумулятором''' називається пристосування для накопичення (акумулювання) в працюючій гідросистемі енергії стиснутої рідини з наступним поверненням її (при певних режимах роботи) в гідросистему. Оскільки рідина знаходиться під тиском, з акумуляторами поводяться як з напірними резервуарами, і вони повинні бути розраховані на використання в умовах максимального робочого надлишкового тиску, з урахуванням типових умов приймання країни, де вони експлуатуватимуться.

== Типи гідроакумуляторів ==

[[Файл:Типи гідроакумуляторів.jpg|380px|thumb|right|Типи гідроакумуляторів]]

:* За способом накопичення енергії гідроакумулятори поділяються на два типи:
# гідроакумулятори з механічним накопичувачем;
# гідроакумулятори з пневматичним накопичувачем.
:* Гідроакумулятори з механічним накопичувачем розділяють на:
# вантажний гідроакумулятор;
# пружинний гудроакумулятор.
:* Гідроакумулятори з пневматичним накопичувачем поділяються на:
# балонний;
# поршневий;
# мембранний.

== Вантажний акумулятор ==

Вантажний акумулятор являє собою вертикально встановлений плунжерний циліндр, плунжер якого зв'язаний з масивним вантажем, що створює направлену вниз масову силу G. При зарядці акумулятора плунжер з вантажем силою тиску робочої рідини підіймається на деякий рівень і виконана рідиною робота по підйому перетворюється в потенційну енергію піднятої маси. Якщо в гідросистемі з таким акумулятором виникає потреба в короткочасному і значному збільшенні витрати робочої рідини, акумулятор розряджається: під дією масової сили вантажу і з циліндра витісняється в гідросистему об'єм робочої рідини при стабільному тискові.

== Пружинний акумулятор ==

В пружинному гідроакумуляторі робоча рідина підведена в поршневу камеру циліндра, поршень якого навантажений зусиллям попередньо стиснутої пружини. Під дією тиску рідини поршень додатково деформує пружину. Кожному його положенню відновідає певний рівень тиску робочої рідини. Зарядка і розрядка такого акумулятора можлива тільки при змінах тиску і гідросистемі. При збільшенні тиску зростає об'єм поршневої камери і вона наповнюється додатковою кількістю рідини, яка буде повернена назад в гідросистему при зниженні тиску до попереднього рівня.

== Гідропневматичний акумулятор (газовий) ==
Пневмогідравлічні акумулятори по принципу дії аналогічні пружинним, тільки роль пружини у них виконує газ. Рідина і газове середовище можуть бути розділені поршнем чи діафрагмою або мати безпосередній контакт. В останньому випадку конструкція акумулятора найбільш проста і технологічна, але при його роботі має місце швидке зниження акумулюючої здатності через втрати газу, який виноситься рідиною, розчиняючись в ній. Це також може викликати появу в гідросистемі газових пробок, які призводять до нарівномірності руху гідродвигунів, вібрацій при їх роботі, тощо. Названі недоліки усунені в конструкціях з розділювачами.Зважаючи на низку недоліків гідроакумулятори з механічним накопиченням енергії не отримали широкого розповсюдження і мають обмежене застосування.

При малій зміні тиску в рідинної порожнини гідроакумулятора газ стискається незначно. У цьому випадку для підтримки тиску у вузькому діапазоні змінюваний обсяг гідроакумулятора може виявитися недостатнім для робочого процесу. . Для того, щоб зміна обсягу в меншій мірі впливало на зміну тиску, газову порожнину гідроакумулятора збільшують за допомогою підключення до неї додаткового ресивера. У цьому випадку обсяг газової порожнини складається з обсягу ресивера і змінного об'єму гідроакумулятора. Економічно доцільно застосовувати гідроакумулятори в системах з епізодичними піками споживаної витрати, які значно перевищують середні витрати рідини в гідросистемі. Встановлена потужність гідроприводу при цьому може бути зменшена в півтора-два рази, а споживання енергії такою системою можна знизити більш, ніж на 50%. Різні за конструкції (поршневі, балонні, мембранні, сильфонні) і призначенням пневмогідроаккумулятори дозволяють отримати рішення для багатьох завдань, таких як:
# Акумулювання гідравлічної енергії;
# Живлення системи в позаштатних і аварійних ситуаціях;
# Урівноваження сил і навантажень;
# Компенсація витоків;
# Компенсація обсягів робочої рідини;
# Демпфування пульсації поршневих насосів;
# Демпфування пульсацій в напірних і всмоктуючих магістралях;
# Демпфування пульсації при роботі паливних насосів високого тиску дизельних двигунів; д
# Гасіння гідроударів;
# Амортизаційна підвіска мобільної техніки та ін.

== Переваги і недоліки ==

Кожному типу гідроакумуляторів властиві свої переваги і недоліки.

{| class="wikitable"
|-
! Тип гідроакумулятора
! Переваги
! Недоліки
|-
| Вантажний гідроакумулятор
|
*постійний тиск гідроакумулятора
*простота конструкції
*великий робочий об'єм
*низька вартість
|
*низька енергоємність
*висока інерційність
*громіздкість конструкції
*низький тиск
|-
| Пружинний
гідроакумулятор
|
*відносна простота конструкції
*невисока вартість
|
*тиск залежить від характеристики і лінійної деформації пружини
*невеликий робочий об'єм
*інерційність
|-
| Гідропневматичний акумулятор
|
*висока енергоємність при малих розмірах
*різні виконання по конструкції і призначенню
|
*тиск акумулятора змінюється в залежності із політропним процесом стиску і розширення газу
|}

== Мембранний акумулятор ==

[[Файл:Мембранный_гидроаккумулятор.jpg|220px|thumb|right|Мембранний гідроакумулятор]]

Мембранний гідроакумулятор служить для накопичення гідравлічної рідини з наступною її віддачею в потрібний момент часу. Також, їх широко застосовують для демпфування (згладжування) пульсацій і ударів рідини в системі. Як у поршневих і балонних гідроакумулятора, цей процес відбувається за рахунок стисливого газу. У вигляді роздільника середовищ застосовується каучукова мембрана, яка закріплена на внутрішній стінці корпусу і деформується в процесі стиснення і розширення азоту. У верхній частині гідроакумулятора встановлений газовий клапан, що перешкоджає виходу азоту з газової порожнини. При відсутності тиску в рідинної порожнини, мембрана повністю притискається до вихідного отвору. Щоб внутрішні краї цього отвору не пошкоджували каучук, в мембрані в цьому місці зроблено металеву щільність (тарілчастий клапан). В якості газу у верхній порожнині найчастіше застосовують азот і в жодному разі - повітря або кисень. Це обумовлено тим, що знаходяться під тиском повітря і кисень - вибухонебезпечні.

Мембранні гідроакумулятори (або пневмогідроаккумулятори) бувають перезаряджаються, розбірні і запаяні (даний вид заряджає азотом сам виробник при виготовленні). Крім того, акумулятори можуть бути виготовлені з різних матеріалів - як корпус, так і самі мембрани. Застосування тих чи інших матеріалів зумовлене різними умовами експлуатації (температура, робоче середовище і т.д.). Завдяки своїм компактним розмірам дані акумулятори широко застосовуються в мобільну техніку. Як і вся подібна продукція, мембранний гідроакумулятор потребує сертифікатах тієї країни, в якій експлуатується.

== Балонний гідроакумулятор ==

[[Файл:Ballonniy_pnevmogidroaccumulator.png|220px|thumb|right|Балонний гідроакумулятор]]

Балонний гідроакумулятор отримав свою назву завдяки формі роздільника, що відокремлює газ (азот) від рідини: на вигляд він нагадує гумовий балон або витягнуту грушу, що знаходиться в такій же за формою металевої ємності. З одного боку акумулятора гумова груша заправляється азотом, а з іншого боку він приєднується до робочої порожнини, з якої надходить рідина (в промисловості використовується мінеральне та синтетичне масло). У цей час балон з газом стискається, поступаючись об'єм рідини. Коли тиск у системі падає - газ в балоні розширюється, витісняючи масло назад у систему, тим самим заповнюючи брак рідини. Далі насос знову заправляє акумулятор маслом під тиском, змушуючи балон стискатися. Завдяки своїм конструктивним особливостям, балонний гідроакумулятор не так інертний, як поршневий. У порівнянні з мембранними гідроакумулятора, відрізняється великими розмірами.
Функції:

* Харчування гідравлічної системи в аварійних ситуаціях;
* Акумулювання енергії;
* Урівноваження сил;
* Компенсація витоків рідини;
* Підвіска транспортного засобу;
* Гасіння гідроударів і пульсацій;
* Підтримання необхідного тиску в системі при вимкненому насосі.

== Використання гідроакумуляторів в побуті та промисловості ==

Найбільшого поширення в побуті та промисловості знайшли пневмогідроаккумулятори (гідробак експанзомат ). Вони представляють собою металеву ємність з гумовою мембраною / грушею всередині, що служить для підтримки тиску води в системі водопостачання / опалення. У більшості випадків гідроакумулятори використовуються для систем автономного забезпечення водою заміських будинків, котеджних селищ, невеликих підприємств.

== Вибір гідроакумулятора ==
Вибір гідроакумулятора залежить від обсягу споживання води. Чим більше споживання води, тим більше повинен бути обсяг гідроакумулятора. А тиск в баку має бути приблизно дорівнює або трохи менше тиску води у водопроводі в місці підключення бака. У випадку якщо в будинку немає великого споживання води (немає ванни) і кількість людей не більше 4, можна обмежитися гідроакумулятором об'ємом 25-35л. В інших випадках потрібно встановлювати бак об'ємом не менше 50л. Найважливіший критерій при підборі обсягу бака - кількість включень-виключень насоса. Зазвичай воно регламентується заводом-виробником електродвигуна.
В даній таблиці наведено максимальні допустимі кількості часових включень для електродвигунів. Для свердловинного насоса зазвичай рекомендують не більше 20 включень / год, а краще 10-15 включень / год.
Потужність двигуна насоса, кВт 0,5-1,5 2-4 5-7,5 9,2-12,5 15-22
Максимальна кількість включень / год 50 40 30 20 15

Vt = 16.5 \ Qmax \ Pmax \ Pmin \frac{aPprecΔP}

Vt - обсяг гідроакумулятора в літрах.
Q max - середня продуктивність насоса, рівна максимальній витраті води (у літрах / хв).
а - максимально допустиму кількість запусків насоса на годину (значення, що рекомендується виробником насоса).
P max - максимальне абсолютний тиск, на яке налаштоване реле тиску, рівне відносного тиску 1атм.
P min - мінімальне абсолютний тиск, на яке налаштоване реле тиску, рівне відносного тиску 1атм, яке не повинно бути нижче, ніж (висота будівлі в метрах) / 10 1атм
ΔP - різниця P max і P min
P prec - абсолютний тиск газу в гидроаккумуляторе, який ніколи не повинен перевищувати P min.
Для оптимальної роботи гідроакумулятора необхідно, щоб P rec <P min. Рекомендується, щоб:
P rec 0.5 бар = P min.