ممکن است با اکثر اجزای هیدرولیک مانند پمپ ها، شیرها، موتورها و محرک ها آشنا باشید، اما جزء بسیار مهم دیگری به نام «آکومولاتور هیدرولیک | hydraulic accumulators» وجود دارد. همانطور که از نام آن پیداست، یک آکومولاتور ظرفی است که فشار را ذخیره، حفظ و بازیابی میکند.
یک آکومولاتور هیدرولیکی که در یک سیستم سیال قرار دارد.
آکومولاتور هیدرولیک | hydraulic accumulators چیست؟
همانطور در درس علوم خواندهایم، با کاهش حجم مواد پرکننده ظرف، فضای خالی باید با هوا پر شود. در یک آکومولاتور، از گاز متراکم برای اشغال فضای خالی استفاده میشود.
اما ما نمیخواهیم گاز با سیال هیدرولیک مخلوط شود. بنابراین معمولاً یک کیسه در داخل آکومولاتور وجود دارد که سیال هیدرولیک را از گاز متراکم جدا میکند.
در اصل، یک آکومولاتور ظرفی است حاوی کیسه و گاز. به طوری که وقتی کیسه با مایع هیدرولیک تحت فشار پر میشود، گاز در داخل ظرف فشرده میشود. هنگامی که سیال موجود در آکومولاتور آزاد میشود، گاز متراکم، سیال را به بیرون میراند.
آکومولاتور از قبل بارگذاری میشود. به این معنی که حداقل فشار لازم است تا سیال به داخل انباشته جریان یابد. این پیش بارگیری میتواند از طریق فنر، گاز یا وزنه باشد.
یک آکومولاتو را میتوان با باتری یا خازن مقایسه کرد. انرژی را ذخیره میکند، اما چرا ما میخواهیم سیال هیدرولیک تحت فشار را ذخیره کنیم؟
نمای مقطعی یک آکومولاتور که دیافراگم انعطاف پذیر و محفظه فشار را در پایین نشان میدهد (درگاه شیر ورودی/خروجی سیال در بالا)
ذخیره سازی سیال هیدرولیک تحت فشار
چند دلیل برای تمایل به ذخیره سیال هیدرولیک تحت فشار وجود دارد، مشابه دلایل ذخیره انرژی الکتریکی.
کاهش سیستم های سیال ضربان دار در آکومولاتور هیدرولیک
یکی از دلایل آن سیستم هایی است که ممکن است دارای ضربان در سیال هیدرولیک باشند. من یک بار روی دستگاهی کار میکردم که انژکتورهای سوخت دیزل را آزمایش میکرد.
همانطور که انژکتور سیال را شلیک میکند، سیال تحت فشار پشت انژکتور افت کمی در فشار خواهد داشت. شبیه به باز و بسته شدن سریع شیر آب با سرعت بالای انژکتور، سنسورهای سیستم به صدا در میآیند و خوانش خود را نوسان میکنند.
از آنجایی که این یک دستگاه تست است، دقت در خوانش فشار بسیار مهم بود و انژکتورها به یک منبع فشار ثابت نیاز داشتند.
با افزودن یک آکومولاتور، سیستم دیگر مجبور نبود برای جبران افت فشار ناشی از انژکتور به پمپ تکیه کند. آکومولاتور قادر بود فشار از دست رفته توسط انژکتور را به سرعت جایگزین کند که حسگر به سختی تغییر فشار را تشخیص داد.
جبران افت فشار در عملگرها
به طور مشابه، دلیل دوم اهمیت آکومولاتورها برای سیستمهای کنترل حرکت هیدرولیکی است که در آن محرکها با سرعت بسیار بالایی منبسط میشوند.
با افزایش حجم محرک، فشار در سیستم کاهش مییابد زیرا پمپ نمیتواند دبی بی نهایت را تامین کند. این منجر به کاهش سرعت پاسخ سیستم میشود که برای بسیاری از سیستم ها غیر قابل قبول است.
آکومولاتور ظرفیت جریان را برای ثابت نگه داشتن فشار سیستم فراهم میکند که منجر به پاسخ بسیار مطمئن تر سیستم میشود.
امکان انبساط حرارتی
دلیل دیگر اجازه انبساط سیال است. برخی از سیستمهای هیدرولیک در مکانهای دورافتاده خطرناک کار میکنند. که ممکن است بسیار داغ شوند و فرآیند تحت فشار قرار دادن سیال هیدرولیک نیز دمای سیال را افزایش میدهد.
رندر داخلی یک سرکوب کننده سر و صدا برای کاهش صدای شوک و لرزش با استفاده از همان مفهوم محفظه پر از گاز بی اثر به عنوان یک باتری استاندارد
آکومولاتورها کجا قرار دارند؟
مکان آکومولاتور متناسب با عملکرد آن میتواند متفاوت باشد. به عنوان مثال، آکومولاتوری که برای ذخیره انرژی در مواقع اضطراری استفاده میشود ممکن است خارج از مسیر بقیه سیستم قرار داشته باشد و فقط یک بار تحت فشار قرار گیرد.
در مواقع اضطراری یا خرابی پمپ، آکومولاتور میتواند وارد عمل شود و به حفظ فشار در سیستم کمک کند.
به همین ترتیب، مخزن فشار مشترک در داخل یک سیستم آب مسکونی شکلی از یک آکومولاتور است.
اما به جای اینکه در شرایط اضطراری کار کند، به سادگی به پمپ اجازه میدهد تا در چرخه کمتری کار کند، برخلاف اینکه به طور مداوم هر زمان که نیاز به آب است، کار کند.
اگر میخواهید ضربانها را کاهش دهید و صدای پمپ را کاهش دهید، ممکن است بخواهید اکومولاتور را بسیار نزدیک به خروجی پمپ قرار دهید.
تمام سیال همیشه از طریق آکومولاتور جریان مییابد و ارتعاشات تولید شده توسط پمپ را کاهش میدهد. از آنجایی که آکومولاتور انرژی را ذخیره میکند، میخواهید باتری را در سمت پرفشار سیستم نگه دارید.
یک آکومولاتور به سبک پیستونی نزدیک به دستگاههایی قرار میگیرد که باعث میشود ضربان آن پالس ها را کاهش دهد.
مخزن ذخیره آب تحت فشار با یک محفظه گاز شارژی در داخل، برای حفظ فشار آب ثابت در یک سیستم کل خانه.
تعمیر و نگهداری باتری هیدرولیک
آکومولاتورها متناسب با سبک آکومولاتوری که دارید، دستگاههای اساسی با حداقل قطعات متحرک هستند.
نگهداری از آکومولاتور شما میتواند خطرناک باشد و ممکن است نیاز به بازرسی خاص شخص ثالث داشته باشد – آنها مخازن تحت فشار هستند، درست مانند سیلندرهای گاز فشرده.
روشهای مختلف پیش شارژ، روشهای نگهداری متفاوتی را معرفی میکنند. آکومولاتورهای پیش شارژ گاز ممکن است نیاز به بررسی و پر کردن گاز نیتروژن داشته باشند.
اگر نیاز به بازرسی داخلی باشد یا نیاز به تعویض شیرها باشد، گاز پیش شارژ باید تخلیه و تعویض شود.
همیشه از گاز بی اثر به عنوان گاز قبل از شارژ استفاده کنید. هرگز از اکسیژن استفاده نکنید و همیشه برنامه تعمیر و نگهداری توصیه شده توسط سازنده را دنبال کنید.
آکومولاتور در یک سیستم هیدرولیک
یک سیستم کنترل هیدرولیک جریان سیال را به دستگاه های مختلف داخل سیستم هدایت میکند.
اکثر آکومولاتورها به هیچ سیگنال ورودی مستقیماً از سیستم کنترل نیاز ندارند. سیال معمولاً مستقیماً به داخل و خارج از آکومولاتور لوله میشود.
با این حال، برخی از سیستمها ممکن است در صورت لزوم نیاز به باز کردن دریچه در آکومولاتور داشته باشند. بنابراین سیستم کنترل باید حداقل از وجود آکومولاتور آگاه باشد.
انرژی هیدرولیک
آکومولاتور ها دستگاه هایی هستند که در ذخیره انرژی هیدرولیک و کاهش ضربان در سیستم هیدرولیک عالی هستند.
همه سیستم های هیدرولیک به آکومولاتور نیاز ندارند. اما برای سیستم پر سر و صدا یا دارای ارتعاش، یک آکومولاتور به شما کمک میکند.
