Téma: Akumulátory tlaku hydraulických obvodů
Předmět: Mechatronika
Přidal(a): David Veselík
Akumulátory mají v hydraulických obvodech několik úkolů. Akumulují energií, která se vrací do obvodu při náhlém zvýšení odběru, takže hydrogenerátor může být dimenzován na průměrný odběr. Při výpadku hydrogenerátorů mohou ještě zajistit tlakovou energii pro nouzový pohyb pístů. Dále vyrovnávají ztráty prosakováním a tlumí tlakové rázy, takže zajišťují téměř konstantní provozní tlak.
Princip funkce těchto akumulátorů vysvětlíme na akumulátoru s pryžovým vakem: pryžový vak je naplněn inertním plynem – nejčastěji dusíkem, pod určitým tzv. plnícím tlakem. Spodní zesílenou část vaku uzavírá ventil, přívodu tlakového oleje. Tím se zamezí nežádoucímu vniknutí stěny vaku do přívodního otvoru, a tím jejímu poškození. Po spuštění hydrogenerátoru se rychle zvyšuje tlak v obvodu. Jakmile dosáhne hodnoty plnícího tlaku v plynu v akumulátoru, otevře se ventil v přívodu oleje.
Tlak v obvodu dál stoupá až na hodnotu pracovního tlaku. Olej vniká do akumulátoru a stlačuje vak s dusíkem, tak dlouho, až se tlak dusíku rovná pracovnímu tlaku. Objem stlačeného dusíku se přirozeně zmenšuje, takže v tomto okamžiku je v akumulátoru hydraulický olej a dusík, obě média jsou oddělena stěna vaku. Jestliže v obvodu poklesne tlak – v důsledku náhlého zvýšení odběru, začne se vak rozpínat, dokud se tlaky dusíku a oleje zpět nevyrovnají. Olej se vytlačuje z akumulátoru do obvodu a pomáhá krýt zvýšenou spotřebu. Pokud tlak v obvodu klesne pod hodnotu plnícího vaku, vypudí se z akumulátoru všechen olej a spodní část vaku opět uzavře ventil v přívodu.
V hydraulickém obvodu bez akumulátoru musí být hydrogenerátor a jeho motor dimenzovány na maximální možný odběr, což znamená vyšší pořizovací provozní náklady. Akumulátor v obvodu umožňuje, překlenou kolísání odběru, ovšem jen za cenu poklesu tlaku, takže hydrogenerátor může být dimenzován na průměrný odběr. Pořizovací a provozní náklady se sníží. Z této funkce akumulátoru vyplívají požadavky na jeho dimenzování.
Objem akumulátoru závisí na:
- Požadovaném plnícím tlaku plynu, objem u oleje, který je nutno při kolísání odběru dodat do obvodu cca 50 až 70 % objemu akumulátoru. Jinou funkci mají membránové akumulátory, jsou například zabudovány do přívodního potrubí hydraulických válců, které musejí zajišťovat rovnoměrný pohyb. Pulzující dodávané mužství hydrogenerátoru se vyrovnává membránovým akumulátorem. Dříve než je možné provádět na hydraulickém zařízení nějaké montážní práce, je nutné zajistit, aby celý obvod byl bez tlaku. K tomu slouží tzv. vypouštěcí ventily. Toto je velmi důležité zejména v obvodech, kde jsou instalovány akumulátory. Akumulátor udržuje tlak v obvodu tak dlouho, dokud není zcela vyprázdněn.
- Provozní tlak je na všech prvcích obvodu a ve všech částech potrubí. Při uvolnění spojů pod tlakem může vytrysknout velmi jemný paprsek tlakového oleje s vysokou hustotou energie. Tento paprsek může způsobit vážná poranění. Pokud se demontážní práce týkají samotného akumulátoru, je nutné plnícím ventilem vypustit dusík z pryžového vaku. Přitom je nutno dodržovat předpisy pro práci s tlakovými nádobami.
- Při instalaci akumulátorů jsou nezbytně nutná konstrukční opatření, jako je měření tlaku, pojistný ventil, uzavírací kohout a vypouštěcí kohout.
- Při manipulaci s akumulátory je třeba bezpodmínečně dbát předpisů výrobců. Hydraulické systémy musejí být před započetím jakýchkoliv demontážních prací bez tlaku.
Převod tlaku – multiplikace:
- Multiplikace se používá pro zvýšení statického tlaku v některé části hydraulického obvodu, aniž by bylo nutno část obvodu napájet samostatným hydrogenerátorem.
