К вопросу выбора гидроаккумулятора | Статья в журнале «Молодой ученый»

Автор:

Рубрика: Технические науки

Опубликовано в Молодой учёный №3 (14) март 2010 г.

Статья просмотрена: 130 раз

Библиографическое описание:

Лоскутов И. П. К вопросу выбора гидроаккумулятора // Молодой ученый. — 2010. — №3. — С. 29-32. — URL https://moluch.ru/archive/14/1284/ (дата обращения: 19.07.2018).

В настоящее время почти все машины, применяемые в лесном хозяйстве, оснащены гидравлическим оборудованием, поэтому повышение эксплуатационных характеристик  гидропривода позволит повысить эффективность и производительность лесных машин.

Одним из методов повышение этих характеристик являться использование в гидравлической системе лесных машин гидравлических аккумуляторов,  которые обладают большой энергоемкостью при сравнительно малой массе и высоком быстродействии этих гидравлических агрегатов. Аккумулятор способен накапливать энергию жидкости в гидравлической системе, когда энергия в гидравлической системе избыточна, и отдавать, когда это необходимо. [1,2,3]

 Возможное применение гидроаккумулятора не ограничивается только сбором и отдачей энергии, его также используют для защиты системы от чрезмерно высоких давлений, которые возникают в результате гидравлических ударов, для уменьшения пульсаций давлений в системе вызванных работой насосов, клапанов и распределителей, для поглощения кинетической энергии при инерционных нагрузках, для восполнения утечек и для компенсации изменения объема при изменении температуры.

По способу накопления потенциальной энергии гидравлические аккумуляторы разделяют на грузовые аккумуляторы и аккумуляторы с упругим элементом.

 

Рисунок 1 – варианты конструкций гидравлических аккумуляторов

 а - грузовой гидроаккумулятор, б - и - гидроаккумуляторы с упругим элементом, к – инерционный гидроаккумулятор.

 

Накопление потенциальной энергии в грузовых аккумуляторах (рисунок 1а) осуществляется посредством подъема груза на высоту.

К упругим элементам относят газ, диафрагмы и пружины.  [2]

В зависимости от способа накопления энергии гидроаккумуляторы разделяют на пружинные (рисунок 1и) где накопление и отдача энергии в систему осуществляется посредствам сжатия, а затем растяжения пружины, и пневмогидравлические где для этих целей используется газ.

Пружинные гидроаккумуляторы применяются в гидроприводах при небольших давлениях и расходах рабочей жидкости. [4]

Пневмоаккумуляторы классифицируют на аккумуляторы с разделением сред (рисунок 1в)  (гидравлической жидкости и газа) и без разделения сред (рисунки 1б, 1д), первые более эффективны, так как возможность растворения газа в жидкости исключена. [1,4]

Разделители бывают поршневые (рисунки 1в, 1г, 2)  и эластичные. [5]

Существенным недостатком первых  является трение поршня в цилиндре вследствие этого возможно более вероятное наружение герметичности по сравнению с эластичными разделителями. [1]

К числу недостатков можно отнести повышенную массу разделителя сред и связанное с этим сниже­ние быстродействия, в процессе рабо­ты скорость движения поршня,  как правило, не должна превышать 2 м/с. [6]

Их применение не очень эффективно в качестве гасителя колебаний при высоких частотах срабатывания и больших ускорениях, а также при низких давлениях или малых их перепадах . [3]

К их преимуществам стоит отнести простоту конструкции и возможность унификации с поршневым гидроцилиндром.

Основными проблемами, возникающими при создании аккумуляторов поршневого типа, являются обеспечение герметичности и уменьшение потерь на трение. Для этого предлагаются различные варианты от простого способа герметизации с помощью двух колец круглого сечения и кольца прямоугольного сечения, изготовленных из маслостойкой резины так и более сложные варианты с различными комбинированными уплотнениями с набором отличающихся по форме, размерам и материалу колец, в том числе изготовленных из эластомеров и пластмасс. [5]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 2 – Вариант конструктивного исполнения поршневого гидравлического аккумулятора

 

Эластичные (диафрагменные) аккумуляторы бывают двух видов исполнения типа “мембрана” (рисунки 1ж, 1з, 3) и типа “мешок (баллон)” (рисунки 1е, 4) возможно их применение в качестве гасителей колебаний.

Необходимо отметить, что зарядка аккумуляторов с эластичным разделителем кислородом и воздухом, как правило, недопустима; так как эти материалы агрессивны по отношению к материалу эластичного разделителя (резине) для зарядки используется азот, а в отдельных случаях инертный газ.

Мембранные аккумуляторы применяются для не­больших объемов газа и вытесняемой жидкости. Их преимуществами являются хорошая герметичность и длительный срок эксплуатации, любое монтажное положение, минимальная инерционность.

Баллонные аккумуляторы применяются при средних рабочих объемах в гидроприводах высокого быстро­действия. За счет повышения качества изготовления баллона достигнута также хорошая газонепроницаемость и длительный срок его эксплуатации. Баллонные аккумуляторы могут устанавливаться вертикально или горизонтально с жидкостной поло­стью преимущественно снизу. [6]

Выбор между этими двумя вариантами обуславливается тем, что аккумулятор мембранного типа предпочтителен при объемах в основном до 10 литров, “мешок” при больших объемах.

 

 

Срок службы аккумулятора типа “мешок” в два раза меньше чем у “мембраны” это обуславливается тем, что при деформациях “мешка” в процессе работы в его стенках возникают большие знакопеременные нагрузки (растяжения-сжатия) чем в стенках “мембраны”.

 

 

схема мембранного гидроаккумулятора

 

 

 

 

 

Рисунок 3 – Вариант конструктивного исполнения гидравлического аккумулятора типа “мембрана”

 

схема баллонного гидроаккумулятора

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 3 – Вариант конструктивного исполнения гидравлического аккумулятора типа “мешок (баллон)”

 

Однако у пневмогидроаккумуляторов с эластичными разделителями, есть некоторые проблемные особенности в конструкции: обеспечение гер­метичного крепления эластичных разделителей относительно корпуса ак­кумулятора, устранение возможности выдавливания разделителя в отвер­стие для подвода рабочей жидкости в гидроаккумулятор, увеличение дол­говечности и износостойкости эластичных разделителей, уменьшение ме­таллоемкости гидроаккумуляторов. К одному из основных недостатков следует отнести неудовлетворительную работу эластичных разделителей при низких температурах, что связано со свойством материала диафрагмы в этих условиях терять свою упругость.

Преимуществом эластичных разделителей по сравнению с поршневыми являются более предпочтительные массовые характеристики за счет оптимальной геометрии корпуса, который обычно имеет сферическую или эллипсообразную форму.

Необходимо отметить, что выбор аккумулятора должен быть обусловлен условиями работы и конкретными задачами для выполнения, которых аккумулятор необходим. Тем не менее, наиболее эффективным и перспективным является применение пневмоаккумуляторов с эластичным разделителем типа “мембрана” или “мешок (баллон)”.

 

Библиографический список

1.Башта, Т.М. Гидравлика гидромашины и гидропривод [Текст] / Т.М Башта.- М.: Машиностроение. 1982. – 423с.

2. Долгачев Ф. М., Основы гидравлика и гидропривод [Текст] / Ф.М Долгачев - Стройиздат. 1970 – 216с.

3 Кариколпаков, В. М. Типы гидроаккумуляторов [Электронный ресурс] / В. М. Кариколпаков-. http://www.hydac.com.ru/article-hydroaccumulators.html-8с.

4. Холин  К. М. Основы гидравлики и объемные гидроприводы : [Текст] / К. М. Холин, О. Ф. Никитин –М.: Машиностроение. 1989. – 262с.

5 Марктвартде  В. М. Современные конструкции и тенденции развития гидроаккумуляторов для сельскохозяйственных машин. Обзор [Текст] / В. М. Марктвартде  – ЦНИИТЭИтракторсельхозмаш 1980. – 40с.

6 Экснер Х. Гидропривод. Основы и компоненты [Текст] / Х. Экснер, Р. Фрейгат –Бош Рексрот АГ Сервис Автоматизация Дидактика 2003 – 323с.

 

 

 

 

 

 

 

 

Основные термины (генерируются автоматически): аккумулятор, Рисунок, гидравлическая система, конструктивное исполнение, потенциальная энергия, рабочая жидкость, упругий элемент, эластичный разделитель, гидравлический аккумулятор типа, отдача энергии.


Похожие статьи

Гидравлическая система летательных аппаратов: вертолета...

Типы гидравлических систем (гидравлических приводов).

Основные термины (генерируются автоматически): рабочая жидкость, гидравлическая система, авиационное масло, гидравлический привод, переменная производительность, основная гидросистема...

Расчет емкости аккумуляторных батарей | Статья в журнале...

Электрический аккумулятор предназначен для хранения и отдаче электрической энергии.

Преобразовательное устройство параллельно-последовательного типа для аккумуляторных батарей с микроконтроллерным управлением.

Математическая модель процесса трелевки лесоматериала...

Так в конструкции некоторых экскаваторов применена рекуперация энергии посредством пневмогидравлического аккумулятора [1]

- давление рабочей жидкости гидросистемы, Па

g - ускорение свободного падения. Рисунок 2 - Расчётная схема навесной системы...

Компьютерное моделирование гидравлических систем

система, гидравлический привод, рабочая жидкость, гидравлическая система, рисунок, стационарный режим, модель гидросистемы, Моделирование, давление жидкости, плотность жидкости.

Система терморегулирования гидропривода | Статья в журнале...

Известны системы нагрева рабочей жидкости электронагревательными элементами [8]. Такие системы содержат гидробак, насос, гидрораспределитель и

Основные термины (генерируются автоматически): рабочая жидкость, напорная гидролиния, гидравлическое сопротивление...

Аккумуляторы тепловой энергии и их применение

Тепловой аккумулятор состоит из резервуара для хранения, аккумулирующей среды (рабочего тела), устройств для зарядки и вспомогательного оборудования.

Но в жилищно-коммунальном хозяйстве основными потребителями тепловой энергии являются системы отопления зданий.

Анализ эффективности гидроимпульсного механизма бурильных...

Так как гидроцилиндр поджат упругой силой, происходит его раскачка вместе с инерционной массой m. При этом происходит периодическое преобразование кинетической энергии массы m в потенциальную энергию деформированной системы жидкости и рукава...

Расчет общей жесткости упругих элементов жидкостного...

...пространство между которыми ограничено герметичными эластичными элементами и заполнено рабочей жидкостью (рис. 1).

Для определения общей жёсткости упругих элементов рассматриваемой системы АБУ следует учитывать, что возможны следующие...

Сравнительный анализ многоступенчатого насоса типа ЦНС...

Рис. 1. Схема распределения давления по боковым поверхностям рабочего колеса.

Применение гидравлической пяты.

Анализ состава угроз для информационной безопасности в высокоорганизованных системах типа «Умный город».

Обсуждение

Социальные комментарии Cackle

Похожие статьи

Гидравлическая система летательных аппаратов: вертолета...

Типы гидравлических систем (гидравлических приводов).

Основные термины (генерируются автоматически): рабочая жидкость, гидравлическая система, авиационное масло, гидравлический привод, переменная производительность, основная гидросистема...

Расчет емкости аккумуляторных батарей | Статья в журнале...

Электрический аккумулятор предназначен для хранения и отдаче электрической энергии.

Преобразовательное устройство параллельно-последовательного типа для аккумуляторных батарей с микроконтроллерным управлением.

Математическая модель процесса трелевки лесоматериала...

Так в конструкции некоторых экскаваторов применена рекуперация энергии посредством пневмогидравлического аккумулятора [1]

- давление рабочей жидкости гидросистемы, Па

g - ускорение свободного падения. Рисунок 2 - Расчётная схема навесной системы...

Компьютерное моделирование гидравлических систем

система, гидравлический привод, рабочая жидкость, гидравлическая система, рисунок, стационарный режим, модель гидросистемы, Моделирование, давление жидкости, плотность жидкости.

Система терморегулирования гидропривода | Статья в журнале...

Известны системы нагрева рабочей жидкости электронагревательными элементами [8]. Такие системы содержат гидробак, насос, гидрораспределитель и

Основные термины (генерируются автоматически): рабочая жидкость, напорная гидролиния, гидравлическое сопротивление...

Аккумуляторы тепловой энергии и их применение

Тепловой аккумулятор состоит из резервуара для хранения, аккумулирующей среды (рабочего тела), устройств для зарядки и вспомогательного оборудования.

Но в жилищно-коммунальном хозяйстве основными потребителями тепловой энергии являются системы отопления зданий.

Анализ эффективности гидроимпульсного механизма бурильных...

Так как гидроцилиндр поджат упругой силой, происходит его раскачка вместе с инерционной массой m. При этом происходит периодическое преобразование кинетической энергии массы m в потенциальную энергию деформированной системы жидкости и рукава...

Расчет общей жесткости упругих элементов жидкостного...

...пространство между которыми ограничено герметичными эластичными элементами и заполнено рабочей жидкостью (рис. 1).

Для определения общей жёсткости упругих элементов рассматриваемой системы АБУ следует учитывать, что возможны следующие...

Сравнительный анализ многоступенчатого насоса типа ЦНС...

Рис. 1. Схема распределения давления по боковым поверхностям рабочего колеса.

Применение гидравлической пяты.

Анализ состава угроз для информационной безопасности в высокоорганизованных системах типа «Умный город».

Задать вопрос