 |
Аккумуляторы гидравлические. Грузовые аккумуляторы. Пружинные аккумуляторы
|
|
|
|
АККУМУЛЯТОРЫ ГИДРАВЛИЧЕСКИЕ
Аккумуляторы являются вспомогательными источниками питания и представляют собой устройство для накопления энергии рабочей жидкости, которая находится при определенном давлении.
Они используются, в основном, для осуществления медленных перемещений рабочих органов оборудования, либо для кратковременного увеличения потока рабочей жидкости, добавляя его к потоку насоса, при ускоренных ходах подвижных узлов станка.
Отдельной функцией может быть работа в гидросистемах, обеспечивающих механизм зажима приспособлений или зажим подвижных узлов станка при выключенном насосе.
Аккумулирование энергии и его отдача потоку рабочей жидкости осуществляется за счет потенциальной энергии груза у грузовых аккумуляторах, за счет потенциальной энергии при деформации (сжатии) пружины в пружинных аккумуляторах, а также в результате сжатия газа в пневмогидравлических аккумуляторах.
В последних аккумуляторах разделение рабочей жидкости и сжимаемого газа (как правило это азот) осуществляется эластичной мембраной.
В грузовых и пружинных аккумуляторах воздействие потенциальной энергии на жидкости происходит через поршень.
Грузовые аккумуляторы
Рис. 11 Расчетная схема, график нагрузки и условное обозначение грузового аккумулятора
При зарядке аккумулятора рабочая жидкость, воздействуя на поршень диаметром d, поднимает груз весом G на высоту h. В уплотнениях поршня и цилиндра действует сила трения 
. Под поршнем находится столб жидкости объемом 
и весом 
. В процессе зарядки аккумулятора в его полости создается давление Р, обеспечивающее создание силы Р, которая совершает подъем груза G на высоту h.
|
|
|
Уравнение сил, действующих в аккумуляторе, записывается в следующем виде:
G + 
- 
- Р 
m 
a = 0, (21)
где Q – вес груза;
– вес столба жидкости под поршнем;
- сила трения;
P - подъемная сила;
m - масса груза;
a – ускорение.
Посчитав , и силу инерции m a весьма малыми величинами, уравнение (21) приводится к виду G=P, поесть подъемная сила при зарядке аккумулятора равна весу груза.
В этом случае давление в аккумуляторе может быть получено из выражения
G = 
P (22)
где Р – величина давления в аккумуляторе,
d – диаметр поршня.
После преобразования получают зависимость:
P = 
(23)
Отсюда видно, что давление не зависит от величины хода h и пропорционально G, что видно на графике, рис. 11.
Следует отметить, что данный вид аккумуляторов пользуется редко из-за громоздкости и возможности работая только в вертикальном положении. Преимуществом является неизменность величины давления по мере разрядки.
Пружинные аккумуляторы
В пружинных аккумуляторах давление на поршень создается пружиной. На рис. 12 приведены расчетная схема пружинного аккумулятора.
Рис. 12. Расчетная схема, график нагрузки и условное обозначение пружин аккумуляторов.
Условное равновесие поршня при его перемещении на высоту h можно записать в следующем виде:
C (h + 
) + 
- Р - 
m a = 0 (24)
где С - жесткость пружины
h - ход сжатия пружины при зарядке аккумулятора
- величина предварительного сжатия, а остальные величины расшифрованы в выражении (21).
С учетом замечаний по выражению (21) получают окончательную зависимость
Р = 
(25)
где D- диаметр поршня.
Недостатком данного типа аккумуляторов является падающая характеристика давления при зарядке.
|
|
|
