Гідроакумулятор

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

Типи гідроакумуляторів
  • За способом накопичення енергії гідроакумулятори поділяються на два типи:
  1. гідроакумулятори з механічним накопичувачем;
  2. гідроакумулятори з пневматичним накопичувачем.
  • Гідроакумулятори з механічним накопичувачем розділяють на:
  1. вантажний гідроакумулятор;
  2. пружинний гудроакумулятор.
  • Гідроакумулятори з пневматичним накопичувачем поділяються на:
  1. балонний;
  2. поршневий;
  3. 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.

Переваги і недоліки

Кожному типу гідроакумуляторів властиві свої переваги і недоліки.

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