acumulatoare hidraulici

7/25/2019 acumulatoare hidraulici

1/33

Acumulatoare hidraulice

ACUMULATOARE HIDRAULICE

1. ROLUL ACUMULATOARELOR HIDRAULICE

In principal, acumulatoarele hidraulice sunt echipamentele care au rolul de a inmagazina energia

hidraulica si in caz de necesitate de a o pune din nou la dispozitia sistemului hidraulic.

In timp ce la actionarile pneumatice, mediul utilizat, aerul, poate fi intrebuintat direct lainmagazinarea energiei datorita compresibilitatii sale, in actionarile hidraulice aceastaposibilitate nu exista, compresibilitatea lichidului de lucru fiind foarte mica.

La inmagazinarea energiei intr-un sistem hidraulic, se foloseste ca mediu compresibil un gazinert azotul. Pentru a evita amestecarea gazului cu lichidul de lucru (formare de spuma), celedoua medii se separa printr-un element elastic (membrana, balon sau piston liber).cumulatoarele hidraulice ofera mai multe posibilitati de aplicare in instalatiile de actionare sianume!

- acumularea de energie in instalatii cu functionare intermitenta pentru economisireaenergiei furnizate de pompe"

- rezerva de energie pentru cazuri de avarie (ca, de exemplu, la caderea unei pompe)"- compensarea pierderilor de ulei prin neetanseitati"- amortizarea vibratiilor si a socurilor la oscilatii periodice"- reducerea varfurilor de presiune la procesele de cuplare"- compensarea volumelor in cazul modificarilor de temperatura (de exemplu la un

sistem complet inchis)"- recuperarea energiei de franare- amortizare la autovehicule.

De ce este utilizat azotul ?

#azul utilizat in acumulatoarele incarcate cu gaz este in general azotul ($%). &e fapt,comprimarea aerului atmosferic ar usura sarcina personalului de intretinere si a instalatorilor,care ar putea incarca usor acumulatorul cu un compresor care furnizeaza presiuni ridicate, arputea umple acumulatorul in urma unor scurgeri de gaz in timp si ar putea modifica usorparametrii de incarcare.


2/33

'u toate acestea, azotul este utilizat pentru proprietatile sale de gaz inert! de exemplu, este ungaz neinflamabil care nu cauzeaza coroziune" in plus, este relativ ieftin si este disponibil incilindri presurizati furnizati de firme specializate, care lucreaza la standarde de securitateridicate. 'ombinatia aer ulei la presiuni si temperaturi ridicate poate duce la combustiaspontana (efectul &iesel)" in aceste circumstante, explozia, care poate apare de supapa de pre-

incarcare (care este cea mai delicata componenta) ar arunca supapa sau alte fragmente in mediulinconurator. In plus azotul reduce imbatranirea elementelor elastice (garnituri si baloane deacumulator).

erul comprimat poate fi utilizat in locul azotului in sistemele pe apa sau la o presiune sub *bar. +ste important de subliniat ca utilizarea oxigenului sau a altor gaze non inerte este absolutinterzisa, chiar si la presiuni reduse sau in caz de urgenta.

2. CLASIFICARE. CONSTRUCTIE SI FUNCTIONARE

2.1. Clasificae

'riteriul primar de clasificare este cel care le diferentiaza in acumulatoare fara si cusepararea mediului lichid de mediul gazos.

2.1.1 Acu!ulatoaele cu co"tact #iect lic$i#%&az

au avantaul de a lucra practic fara inertie si fara uzura. &ezavantaul este antrenareagazului in masa lichidului, ceea ce limiteaza foare mult uilizarea lor. In actionarile hidraulice nusunt utilizate decat in cazuri exceptionale.

Acu!ulatoul i"cacat 'i" &eutate

ceste acumulatoare se incarca si se descarca la presiune constanta (igura .a). Pistonul echipatcu garnituri care culiseaza in interiorul unui cilindru doar mentine fluidul, in timp ce presiuneade lucru rezulta din masa greutatilor si a pistonului, minus frecarea data de garnituri. 'a in oricecilindru, presiunea de iesire depinde de raportul forta suprafata si este afectata de rezistentagarniturilor. orta de incarcare trebuie sa fie cel putin egala cu forta de descarcare intrucat dacapresiunea nominala din circuit (presiunea la care este reglata supapa) este mai mica decatpresiunea necesara pentru a ridica greutati, pistonul acumulatorului ramane in partea inferioara,la portul de intrare a uleiului.

cumulatoarele incarcate prin greutate sunt utilizate in hidraulica in situatia in care descarcareatrebuie sa se faca la presiune constanta. ltfel, utilizarea lor nu este recomandata datoritadimensiunilor mari, greutatii mari, raspunsului incet al greutatii (aceasta cauzeaza socuri brustepe durata incarcarii), necesitatea de a fi aranat in pozitie verticala si masuri pentru prevenireareculului.


3/33

Acu!ulatoul i"cacat cu ac

cest tip de acumulator este asemanator cu cel incarcat cu o greutate, dar aceasta este inlocuitain acest caz cu un arc spiral (igura .b). cest tip de acumulator este unul cu presiune variabila,intrucat arcul nu furnizeaza o energie constanta pe durata intregii sale curse, datorita legilor

elasticitatii. cumulatoarele incarcate cu arc sunt utilizate pentru compensarea schimbarilor devolum la presiune la o presiune aproape constanta si sunt de mici dimensiuni" utilizarea de astfelde acumulatoare, care sa ofere presiuni si debite mari ar cere dimensiuni corespunzatoare pentrupartile in care se gasesc arcurile, ceea ce conduce la preturi ridicate.

a. b. '.

Fi&. 1.Diverse tipuri de acumulatoare cu contact direct lichid - gaz

Acu!ulatoaele i"cacate cu azot (cu co"tact #iect)

Principiul de functionare a acestor acumulatoare este urmatorul! fluidul refulat de pompacomprima gazul, dar in acest caz el este tot timpul la o presiune exacta (igura .c). +xistaversiuni cu o unitate sau cu baterii de acumulatoare formate din elemente de acumulare conectatela cilindri presurizati continand gaz inert sub presiune (in general azot). ateriile permit stocareaunor volume mari, de pana la /000 litri, dar lipsa diafragmei de separare creste risculamestecului dintre fluidul din instalatie si gazul inert. ceste acumulatoare nu sunt foarte


4/33

utilizate in instalatiile hidraulice desi asigura o presiune constanta la descarcare. 1unt utilizate inunele aplicatii de mari dimensiuni unde fluidul de lucru este apa.

2.1.2 Acu!ulatoaele cu ele!e"t #e se'aae lic$i#%&az

sunt de doua tipuri principale! cu piston si cu element elastic din cauciuc.

Acu!ulatoaele cu 'isto"2fig. /.a3! lichidul si gazul sunt separate de un piston liber care sedeplaseaza intr-un cilindru si etanseaza prin mansete. 1unt robuste, pot functiona cu presiuniinalte 24%0 bar3, dar au inertii, frecari 2viteza maxima de deplasare a pisonului nu poate depasi %ms3 si uzuri mai mari decat cele cu element elastic din cauciuc.

5otodata, nu este prevazut cu tia iar pistonul este concav in partea dinspre gaz, in scopul stocariiunei cantitati cat mai mari de azot.

6aportul maxim dintre presiunea gazului fata de presiunea de lucru maxima a lichidului este de

!0. Presiunea de umplere cu azot este cu * bar mai mica decat presiunea minima de lucru auleiului.

ceste acumulatoare se recomanda a se utiliza in cazul volumelor mari de ulei tranzitat2evacuat3.

'omparativ cu acumulatoarele cu balon sau cu membrana, acumulatoarele cu piston ofera catevaavantae! pistonul permite utilizarea intregului volum interior" in alte tipuri de acumulatoare,balonul sau membrana pot fi deteriorate si fluidul hidraulic poate usor sa se amestece cuhidrogen" riscul este foarte limitat in acumulatoarele cu piston (pistonul are de regula 4 etansaridinamice pentru a sigura o buna etansare). In plus, acumulatoarele cu piston pot fi utilizate cu

orice fluid hidraulic (cu conditia compatibilitatii garniturilor) iar intretinerea lor este simpla. 'utoate acestea, acumulatoarele cu piston au si dezavantae! timpul lor de reactie este limitat defrecarea garniturilor si de inertia pistonului.

Acu!ulatoaele cu !e!*a"a 2fig. /.b3! lichidul si gazul sunt separate de o membrana dincauciuc fixata de recipientul metalic in partea centrala, iar in partea dinspre ulei membranacontine un taler care impiedica uzarea acesteia prin patrunderea in orificiul de intrare a uleiului.7mplerea cu gaz se face prin orificiul superior. ceste acumulatoare au o functionare practiclipsita de inertie. La partea de incarcare cu azot exista un ventil de inchidere, care permitecontrolul presiunii gazului,

precum si alimentarea cu azot. In plus, corpul lor trebuie impartit in doua parti in scopulintroducerii membranei.

La acest tip de acumulatoare, presiunea de umplere cu azot fata de presiunea de lucru maxima alichidului este in raportul !0.


5/33

8olumul acestor dispozitive variaza intre 0, si 0 dm4si ele pot fi utilizate la presiuni de pana la4*0 bar, ca de exemplu la absorbirea socurilor, amortizarea pulsatiilor sau la circuite pentrucomenzi.

a) b)

Fi&. 2.Acumulatoare cu membrana: a) vedere generala; b) - sectiune

Corpul, care este divizat in doua sectiuni, prezinta aceleasi proprietati ca si al acumulatoarelor cu

balon. In general este fabricat din otel carbon, otel inoidabil sau chiar P8', daca presiunile nudepasesc 0 bar.

'ele doua sectiuni sunt imbinate prin filet.

Diafragmele elastice in forma de 7 se termina cu o bordura intre cei % umeri ai partilorcomponente! cand se strang, ele asigura etansare si o stabilitate foarte buna a separatorului.

9aterialele membranei sunt corelate cu lichidul si pot fi! cauciuc nitrilic, neopren, cauciucnatural, etc. 7n disc vulcanizatplasat pe fundul membranei previne extruziunea sa" acesteelemente deseori nu sunt prevazute cu supapa anti extruziune. 1tocarea azotului si descarcarea

sunt asigurate de o supapa de pre-incarcare, care este fixata la partea superioara a corpului, ca laacumulatorul cu balon, dar nu atinge membrana. Incarcarea si descarcarea se desfasoara cum s-aprezentat mai sus (p0 80, p 8, p% 8%).

Acu!ulatoaele cu *alo"2fig. 4.a si /.c3! lichidul si gazul sunt separate printr-un elementelastic din cauciuc in forma de balon, fixat in interiorul recipientului cu auorul corpuluiventilului pentru umplere cu gaz, piesa care este vulcanizata pe balon.


6/33

alonul poate fi introdus sau scos din recipient prin orificiul supapei de ulei. 1upapa de ulei arerolul sa inchida orificiul de alimentare cu ulei, pentru a nu permite balonului umplut cu gaz saiasa prin acest orificiu. ceste acumulatoare au o functionare caracterizata prin etanseitateabsoluta, reactie foarte rapida si lipsa inertiei. : bucsa de amortizare proteeaza supapa contrasocurilor, la deschideri rapide.

Fi&. +.a.Principiul de functionare al acumulatorului cu balon

ceste acumulatoare se fabrica pentru capacitati de pana la *0 l 2si uneori mai mult3 si presiunipana la 4%0 bar.

6aportul maxim de compresie la acest tip de acumulator este ! 4,44. In cazuri speciale, se poateaunge la un raport ! ;. In figura / acumulatorul reprezentat nu este umplut cu azot.

In figura nr. 4.a se arata modul de functionare al acumulatorului cu balon, care se caracterizeazaprin etanseitate absoluta, reactie foarte rapida si lipsa inertiilor.

In figura 4.b se arata o sectiune printr-un acumulator cu balon pentru presiune inalta (max. 4*0bar).


7/33

Fi&. +.*. ectiune printr-un acumulator cu balon de inalta presiune !pana la "#$ bar)

In figura / sunt prezentate comparativ componentele acumulatoarelor cu element deseparare.


8/33

a. b. '.

Fi&. ,.Prezentarea comparativa a diverselor tipuri de acumulatoare cu element de separatie

Legenda!

ventil de umplere

% camera cu azot

4 corp acumulator

/ piston

/< membrana

/= balon * etansare

> inel ghidare

? inel etansare

; taler

@ supapa


9/33

0 racord ulei


10/33

In acumulatoarele care lucreaza la presiune redusa, supapa anti-extruziune este inlocuita cu osimpla placa perforata (igura *).

Fi&. -.ectiune printr-un acumulator de presiune %oasa !ma&' ($ bar)

2.2. Sc$e!e #e i"stalae $i#aulica (fi&. )

2.2.1. Acu!ulatoul % &e"eato #e #e*ite (fi&. a)

cumulatorul poz. , este incarcat la fazele pasive de pompa poz. %, prin aparatele poz. 4, / si *,dupa care, la fazele active, el se descarca prin aparatele poz. * si > si trimite debite sporite(momentan mari) in cilindrul de actionare poz. ?.

2.2.2. Acu!ulatoul % eco"o!izo #e e"e&ie (fi&. *)

cumulatorul poz. mentine o presiune aproximativ constanta in cilindrul poz. %, deschizandtotodata supapa de presiune poz. 4, care descarca liber la rezervor debitul pompei poz. /" candpresiunea din acumulator scade sub valoarea de regla a supapei, aceasta se inchide, iar pompa serecupleaza la acumulator pe care-l incarca, dupa care pompa este descarcata prin supapa.

2.2.+. Acu!ulatoul % fu"izo al e"e&iei #e #e!aae (fi&. c)


11/33

cumulatorul poz. , este incarcat de pompa manuala poz. % sau de electropompa poz. 4, dupacare actioneaza hidromotorul poz. / de actionare a demarorului poz. * la comutareadistribuitorului poz.

2.2.,. Acu!ulatoul % a!otizo al 'ulsatiilo #e*itului 'o!'ei (fi&. #)

cumulatorul poz. , se conecteaza in imediata vecinatate a pompei" droselul poz. %, transformapulsatiile de debit in pulsatii de presiune care activeaza acumulatorul.

2.2.-. Acu!ulatoul%a!otizo al socuilo $i#aulice (fi&. e)

cumulatorul poz. , se conecteaza ca in figura, pe conducta si limiteaza crestereapresiunii la un nivel admisibil la anularea comenzii distribuitorului" asemanator actioneazaacumulatorul la aparitia socurilor mecanice datorate loviturilor la cap de cursa a mecanismeloractionate, care in instalatia hidraulica se transforma in socuri hidraulice (fig. f)


12/33

Fi&. cheme de actionare cu acumulatoare

+. /ARAMETRI CARACTERISTICI0 CONDITII TEHNICE


13/33

Lichidul de lucru din instalatiile in care sunt amplasate acumulatoarele hidraulice este de celemai multe ori uleiul hidraulic" parametrii principali ai acestui fluid sunt!

- viscozitatea cinematica

- temperatura minima

- temperatura maxima

Tmin

Tmax

(1,2 70) 10-6m

- 200C

+ 800C

- Gazu !e umpere "2 #zot

Parametrii principali ai acumulatorului!

pmax AbarB presiunea maxima admisibila a lichidului si gazului"

8o Acm4B capacitatea totala a acumulatorului.

+.1. /esiu"i

La calculul pentru alegerea acumulatoarelor sunt definite urmatoarele presiuni (exprimate in bar- absolut)!

p0C presiunea de pre-umplere cu azot (in momentul in care azotul ocupa intregul volum)"

p C presiunea gazului la inchiderea descarcarii acumulatorului (presiunea hidraulicaminima utilizabila)"

p%C presiunea gazului la inceputul descarcarii acumulatorului (presiunea hidraulicamaxima utilizabila).

Intre presiunile definite mai sus exista urmatoarele relatii!

) p0C 0,@ p Presiunea p0trebuie sa fie mai mica decat p, astfel incat la acumulator

complet golit balonul sa nu loveasca permanent (uzura) supapa de ulei.%) p%D 4 p Presiunea p%nu trebuie sa fie mai mare decat de trei ori presiunea p,

deoarece s-ar suprasolicita elasticitatea balonului de cauciuc, iar o variatie mare acompresibilitatii conduce la o incalzire importanta a gazului. Pe de alta parte, duratade viata a balonului este cu atat mai mare cu cat este mai mica diferenta dintre p sip%. Prin inegalitatea (%) se micsoreaza gradul de utilizare a capacitatii maxime aacumulatorului.


14/33

+.2. olu!e #e ulei

Presiunilor p0, psi p% le corespund volumele de gaz 80, 8si 8%, unde 80este totodata sivolumul nominal al acumulatorului (vezi figura nr. ?).

8olumul util este diferenta!

Fi&. .ariatia volumelor de ulei intr-un acumulator

'onditii tehnice!

- pentru a asigura o durata mare de viata a camerei de cauciuc trebuie limitatgradul de deformare a acesteia, ceea ce a dus la urmatoarele recomandari practice 2fig.?3!

) po C 0.@ psau p C . po2acumulatorul nu trebuie descarcat complet3"

%) p% 4 psau p% 4.4 po2nu trebuie suprasolicitata elasticitatea balonului decauciuc3"

4) p% 0.; pmax"

- acumulatoarele trebuie fixate bine 2in general cu bride3 in asa fel incat sa nu fiesmulse de fortele de impuls datorate descarcarilor rapide de lichid "


15/33

- in cazul in care pompa la care se cupleaza acumulatorul este reglata la presiunisuperioare celor admise in acumulator, acesta trebuie proteat cu o supapa de sigurantaproprie"

Inainte de prima punere in functiune, trebuie eliminat aerul dintre camera de cauciuc si

orificiul de alimentare cu lichid, prin orificiul special de dezaerare.

,. E3EM/LE DE UTILI4ARE A ACUMULATOARELOR

,.1. Co!'e"saea #e*itelo 5aia*ile

La instalatiile hidraulice complexe sunt necesare ciclic debite mari pentru scurta durata, ceea ce

ar insemna instalarea unor pompe mari, cu rezervoare de ulei mari si motoare electrice deantrenare corespunzatoare.

Introducerea acumulatoarelor hidraulice ca surse secundare de energie are ca efect rationalizareaputerii hidraulice instalate, in sensul folosirii unor pompe si rezervoare de ulei relativ mici.

In exemplul din figura nr. ; se constata ca pompa furnizeaza un debit mediu, varful de debit fiindpreluat de catre un acumulator. In fazele cu necesar mic de debit, se incarca acumulatorul.

Fi&. 6.Preluarea debitului suplimentar de catre acumulator


16/33

'alcularea debitului mediu (instalat) al pompei si descarcarea acumulatorului seefectueaza prin metode grafice sau cu autorul relatiilor!

pentru cilindri ! (lmin)

C debitul mediu la faza Ei= a ciclului

unde ! C suma volumelor tuturor consumatorilor in timpul fazei de lucru Ei= (in dm4).

tiC durata fazei de lucru Ei= in (sec) pentru motoare rotative!

debitul instalat al pompei!

&aca acumulatorul este incarcat si urmatoarea descarcare are loc dupa un timp mai indelungat,atunci se impune descarcarea pompei la tanc prin supapa de siguranta cu ventil electric decuplare-decuplare sau reducerea debitului pompei (pompa reglabila cu regulator de presiune).

&aca un acumulator este instalat intr-un circuit care necesita debite diferite pe faze, se poateutiliza o pompa cu un debit mai mic. &e exemplu, daca acumulatorul trimite o cantitate de fluidcatre actuator, pompa nu va mai trebui sa furnizeze acea cantitate de fluid. Prin urmare, puterea

de antrenare necesara (p x F) este mai mica decat produsul presiunii cu debitul maxim necesar.$ivelul presiunii, care este diferit pentru fiecare actuator, nu trebuie sa induca in eroare" inmasura in care timpul de stocare permite, acumulatorul trimite in circuit fluidul stocat lapresiunea stabilita prin reglarea supapei de siguranta, care este egala cu presiunea maxima cerutade elementul care necesita cea mai mare forta in raport cu diametrul sau.

'onsiderand ca un ciclu de lucru este impartit in 4 faze (igura @), si fiecare ciclu de lucrusolicita aceeasi presiune maxima.


17/33

Fi&. 7.Ciclu de lucru cu " faze care solicita debite diferite

Pe durata fiecarui ciclu, actuatoarele lucreaza numai pe durata fazelor fiecaruia. Pe fazele I si II,cilindrii necesita un debit care este mai mic decat debitul pe care pompa il poate furniza, iarfluidul suplimentar este impins catre acumulator" intre prima si a doua faza, actuatoarele sunt lacapat de cursa (debit egal cu zero chiar si la presiune maxima) si intregul debit al pompei esteduriat catre acumulator. 9otorul hidraulic care lucreaza in a treia faza necesita o anumitacantitate de ulei furnizat de pompa la debitul maxim si pe de alta parte de acumulatorul careanterior a stocat fluid, pentru a dezvolta o anumita viteza. 'hiar si pe perioadele de timp mort

dintre cicluri (zona Ge=), intregul debit al pompei este trimis catre acumulator.

'hiar daca se constata o reducere considerabila a cilindreei, este clar ca debitul pompei esteintotdeauna mai mare decat debitul maxim solicitat de actuatoarele care nu solicita autorulacumulatorului" aceasta este esential daca nu este posibil sa se stocheze suficient fluid pe duratatimpilor morti.

,.2. Me"ti"eea co"sta"ta a u"ei 'esiu"i si co!'e"saea 'ie#eilo 'i"

"eeta"seitati

&aca trebuie mentinuta o presiune constanta pe un anumit circuit hidraulic, pe o durata de timpmai mare, atunci, prin introducerea unui acumulator cu membrana (figura 0), pompa poate fiutilizata in alte scopuri sau poate debita liber la tanc.

'amera umpluta cu azot a acumulatorului mentine constanta presiunea hidraulica si completeazapierderile prin neetanseitati.


18/33

Fi&. 18.*tilizarea unui acumulator pentru mentinerea constanta a presiunii in circuit

,.+. U"ifo!izaea u"ui #e*it 'ulsatoiu

Pentru uniformizare se monteaza un acumulator cu membrana pe circuitul de refulare al pompei,intercalat intre pompa si actuator.

Fi&. 11.chema de principiu pentru uniformizarea debitului cu acumulator

cumulatorul este eficient numai daca uleiul refulat de pompa este transmis direct la acumulator(figura %), sau altfel spus, sa fie montat cat mai aproape de pompa.


19/33

Fi&. 12.Amortizarea pulsatiilor cu acumulator

,.,. Ele!e"te #e a!otizae

cumulatoarele hidraulice sunt curent folosite ca elemente de amortizare la autovehicule.

In figura 4 se prezinta sistemul hidropneumatic de amortizare cu regla de nivel al sasiului(sistem 'I56:+$)" figura / prezinta un alt exemplu de amplasare a acumulatoarelor insistemul de amortizare al autovehiculelor.

Fi&. 1+.*tilizarea acumulatoarelor hidraulice in sistemul de suspensie C+./0


20/33

Fi&. 1,.Aplicatie de utilizare la suspensie

In aceste situatii, acumulatoarele inlocuiesc arcurile elicoidale sau cu foi din sistemele de

suspensie ale vehiculelor auto-propulsate sau ale camioanelor. 'ircuitul, fara pompa, constadintr-un cilindru a carui camera de volum mare este conectata la acumulator. &roselul permitereglarea amortizarii (fig. /).

,.-. A!otizo #e socui

In cazul socurilor de presiune care iau nastere la inchiderea brusca a unui organ de distributie saula incheierea cursei pistonului unui cilindru hidraulic, se poate limita cresterea presiunii la ovaloare pL, prin utilizarea unui acumulator care trebuie sa aiba capacitatea nominala 80(cm4) si

trebuie sa fie umplut cu azot la presiunea p0(bar).

,. Alte a'licatii

a) 6ezerva de energie pentru cazuri de avarie

La caderea unei statii de alimentare, se poate utiliza energia de presiune din acumulator pentru ase incheia, de exemplu, un ciclu de lucru.


21/33

Fi&. 1-.Circuit de securitate in caz de avarie !reset de urgenta)

In figura * este prezentata o metoda simpla care poate fi adoptata pentru a rezolva aceasta

problema! acumulatorul poate aduce actuatorii in pozitia initiala chiar si daca nu mai pot fialimentate cu tensiune electrica pompa si distriubuitoarele

b) 'ompensarea volumelor

8ariatiile de volum dintr-un circuit hidraulic inchis, datorate variatiilor de presiune sitemperatura, pot fi compensate cu autorul acumulatoarelor.

c) 6ecuperarea energiei de franare

Fi&. 1chema instalatiei de recuperare a energiei de franare


22/33

In figura de mai sus, acumulatorul hidraulic este utilizat pentru stocarea energiei captate lafranarea unui vehicul cu propulsie realizata in mod normal cu motor termic.

La franare, unitatea hidraulica 7H lucreaza ca pompa si incarca acumulatorul 1" in faza dedemarare, energia stocata in acumulator este transmisa catre trenul de rulare, dupa ce este

transformata in energie mecanica prin intermediul 7H, care in acest caz lucreaza ca motorhidraulic.

-. MARCAREA ACUMULATOARELOR HIDRAULICE

/e 'lacuta #e ti' a acu!ulatoului su"t i"sci'tio"ate 9

- simbolul precis al tipului respectiv"

- presiunea maxima admisibila de regim"

- nr. comenzii"

- nr. recipientului.

/e eci'ie"tul !etalic al acu!ulatoului su"t i"sci'tio"ate!

- volumul recipientului fara elementele incorporate"

- anul constructiei"

- continutul"

- presiunea de regim"

- presiunea de incercare"

- poansonul sarei"

- poansonul de control al fabricantului.

'onform prescriptiilor de prevenire a accidentelor la recipientele sub presiune intocmite de catreI1'I6, toate acumulatoarele de presiune la care produsul (p C presiunea maximade regim in bar mai mare de 0,* bar si 8 C volumul recipientului in litri) trebuie supuse uneiprobe de receptie. &aca s-a efectuat proba si aceasta corespunde, organul I1'I6 aplica laextremitatea de sus a recipientului o stampila vizibila, cu mentionarea datei incercarii.cumulatoarele cu balon de cauciuc sunt I1'I6-izate chiar de catre producator si verificarea estementionata in actele acumulatorului care insotesc livrarea.


23/33

CONTROLUL DE LIRARE

La receptionarea unui acumulator de presiune trebuie sa se controleze!

- &aca acumulatorul nu a fost avariat in timpul transportului (controlul trebuie sa se facain special la robinetul de gaz si la racordul hidraulic).

- &aca datele de pe placuta de tip corespund cu datele din comanda.

- &aca capacul de protectie al robinetului de gaz este bine inchis.

- &aca racordul hidraulic de la capatul de os al recipientului este inchis cu un dop dinmaterial plastic. cest dop trebuie indepartat numai cu putin timp inainte de racordareaacumulatorului la sistemul hidraulic.

. ACCESORII: INSTALARE: INTRETINERE

'ompaniile producatoare sunt obligate sa echipeze acumulatoarele cu accesorii specifice, nunumai din cauza standardelor de securitate, dar si din cauza complexitatii unor sisteme. Prinurmare, operatiunea de pre-incarcare (care este esentiala dupa o anumita perioada de lucru) esteobligatorie in intretinerea sistemelor hidraulice.

.1. Deflectoul a"ti%'ulsatie

'and acumulatorul este utilizat ca amortizor de pulsatii, este indicat a se introduce un deflectorconic prevazut cu o serie de gauri in fitting-ul in forma de 5 care face conexiunea lichidului.(igura ?).

Fi&. 1.Deflector anti-pulsatie


24/33

.2. Su'a'a #e si&ua"ta 'e"tu &az

Presiunile care sunt mai mari decat presiunea de lucru maxima p %pot distruge acumulatorul sipot cauza pericole serioase. 1upapa de siguranta sau supapa de presiune reglata la presiuneap%permite scurgerea azotului aflat la presiuni mai mari decat cele normale de lucru, in special in

caz de temperaturi excesive.

Principiul de operare al supapei de siguranta este bazat pe forta unui arc care actioneaza pe unscaun conic (ig. ;)" cand apare o presiune mai mare decat p %, gazul este eliberat prin zona depurare. In aceasta supapa,portul de conexiune cu gazul trebuie sa fie in contact cu azotul dinacumulator. cumulatoarele prevazute cu arc necesita un dispozitiv de conectare in scopulconectarii acestei valve cu supapa de umplere.

Fi&. 16.upapa de presiune pentru acumulator

.+. Dis'oziti5ul #e secuitate i" 'atea flui#ului $i#aulic

Blocul de siguranta si inchidere

+ste recomandabila utilizarea unui bloc de siguranta si inchidere specific pentru montaulacumulatoarelor in instalatii hidraulice, care serveste urmatoarele scopuri!

- realizeaza siguranta acumulatorului, prin supapa de presiune a blocului reglata si

sigilata de catre producator"- permite izolarea acumulatorului (inchiderea), prin robinetul inglobat in bloc"- permite montarea unui manometru care indica presiunea din acumulator"- permite descarcarea acumulatorului (la partea de ulei) la bazin printr-un robinet

inglobat"

1chema blocului de siguranta este prezentata in figura @.


25/33

Fi&. 17.1locul de siguranta schema hidraulica

5eoretic, acumulatorul necesita doar o supapa (robinet) cu % cai pentru a fi conectat la circuitulhidraulic! cand aceasta supapa este inchisa, circuitul lucreaza fara acumulator, iar cand estedeschisa, fluidul sub presiune este stocat sau curge in circuit. 'and pompa nu lucreaza si supapaeste deschisa, fluidul curge la rezervor.

&e fapt, in scopul respectarii standardelor de securitate, acumulatorul trebuie sa fie echipat cu osupapa de inchidere, o supapa de rezervor si o supapa de presiune reglata la presiunea maximap%. In plus, acumulatorul trebuie echipat cu un capac de protectie sigilat, daca organismeleautorizate de reglementare (precum 58) stabilesc asta. 1upapa de siguranta trebuie sa fieutilizata exclusiv pentru securitatea acumulatorului si este strict interzis ca ea sa fie utilizata casupapa de siguranta a intregului sistem.

lte dispozitive pentru controlul directiei si debitului sunt alcatuite din diverse componente, dela robineti simpli cu bila cu %4 cai pana la diverse tipuri de supape ( in special cu scaun). igura%0 arata schemele standard de operare. locul (a) este cel mai simplu, actionarea maneteidistribuitorului %% pune in circuit sau izoleaza acumulatorul" valva fluture manuala (sau sferica)conecteaza acumulatorul la rezervor si permite demontarea sau efectuarea operatiilor deintretinere. locul (b) se compune dintr-o supapa de presiune si un robinet de bJ-pass cu bila sicu 4 cai! acumulatorul este conectat la iesire" miscarea manetei duce la conectareaacumulatorului la rezervor, iar droselul controleaza viteza sa. locul (c) permite controlul de ladistanta acumulatorul este operat cand bobina electromagnetului supapei nu mai este

alimentata.

1istemul (d) este de asemenea echipat cu un drosel cu supapa de sens care permite reglareadebitului doar pe durata curgerii din acumulator.


26/33

Fi&. 28.cheme dispozitive de securitate

6. MONTA;

6.1. Locul #e !o"tae

Pentru a se evita pierderi mai importante de presiune in conducte, acumulatorul trebuie instalatatunci cand este vorba de acumulari de energie, pe cat posibil mai aproape de consumator.

Pentru a se obtine o amortizare optima, montarea trebuie sa se faca direct la generatorul depresiune (pompa) si sa se aiba in vedere ca, conducta de legatura sa fie rectilinie pe cat posibil.

Pentru montarea dispozitivului de umplere si de incercare, in partea superioara a acumulatoruluide presiune trebuie sa ramana un spatiu liber de minimum K *0 mm si *0 mm inaltime.

6.2. /ozitia #e !o"ta


27/33

cumulatorul poate fi montat atat vertical cu robinetul de gaz orientat in sus cat si orizontal.tunci cand este vorba de acumulare de energie este recomandabila indeosebi montareaverticala, iar atunci cand este vorba de amortizare-montarea orizontala.

9ontarea cu robinetul de gaz orientat in os nu este permisa.

Placuta de tip si marcaul de pe recipient trebuie sa fie oricand accesibile si sa poata fi citite.

1urubul de evacuare a aerului de la racordarea hidraulica a acumulatorului trebuie sa poata fiactionat fara dificultate.

6.+. Mo#ul #e fi=ae

cumulatoarele de presiune cu un continut pana la 0 litri si prevazute cu flanse se pot montavertical fara consola si fara alte reazeme pe conducte de racordare, cu conditia ca aceasta sa fielipsita de vibratii.

In principiu, toate tipurile de acumulatoare trebuie amplasate in locuri fara trepidatii, folosindu-se in acest scop o consola prevazuta cu inel de spriin din cauciuc, precum si bride de fixare.

vand in vedere forma exterioara a acumulatoarelor cu balon sau membrana, acestea necesitamontarea cu autorul unor inele fixate de perete si stranse de partea cilindrica a acumulatorului"un inel elastic de amortizare este plasat intre suportul pe care se asaza acumulatorul si parteainferioara a acestuia.

Fi&. 21.2i&area unui acumulator


28/33

1e va tine cont ca este cu desavarsire interzis sa se sudeze la acumulator un dispozitiv defixare.

6.,. Raco#aea

Iesirea hidraulica a acumulatorului este prevazuta cu filet interior. In programul standard alintreprinderii producatoare sunt prevazute piese de trecere filetate si piese de trecere cu flansa cugarnitura de etansare interioara (inel :).

1istemul de conducte al acumulatorului trebuie sa fie perfect etans si lipsit de tensiuni.

cumulatorul trebuie sa poata fi separat de sistemul hidraulic aflat sub presiune. 1e recomandain acest scop folosirea blocului de siguranta si inchidere livrat de catre producatorul deacumulatoare, in care sunt montate toate elementele necesare.

La insurubarea unei piese de trecere (sau a unei armaturi), in acumulator, trebuie sa se foloseasca

o cheie pentru a se tine contra" aceasta cheie se aplica la fetele aplatisate ale corpului supapei deulei.

6.-. Si&ua"ta siste!ului

'onform prescriptiilor I1'I6, trebuie sa se monteze o supapa de siguranta probata in prealabil, acarei presiune de reglare trebuie sa corespunda presiunii maxime admisibile de regim aacumulatorului, si care trebuie astfel dimensionata, incat intregul debit al generatorului depresiune sa poata fi evacuat, fara a se depasi presiunea cu mai mult de 0.

1e recomanda sa se foloseasca blocul de siguranta si inchidere livrat de catre fabricant la cerere,in care este montata o supapa de suprapresiune reglata prin probare.

ceasta supapa se gaseste intre organul de inchidere si acumulator, astfel incat se respectaprescriptiile de siguranta si in cazul ca acumulatorul este deconectat de la sistemul hidraulic.

7. /UNEREA IN FUNCTIUNE

Inainte ca un acumulator de presiune sa fie legat la sistemul hidraulic aflat sub presiune, trebuiesa se procedeze inca o data la controlul presiunii prealabile de umplere.

7.1. /esiu"ea 'eala*ila #e u!'lee /8.

Presiunea prealabila de umplere P0trebuie sa fie egala sau mai mare decat M din presiunea max.de lucru, ori egala, respectiv mai mica decat @0 din presiunea minima de lucru" ea are valoarea


29/33

inscrisa de proiectant in schema de principiu a instalatiei hidraulice in care se utilizeazaacumulatorul.

7.2. Realizaea: !o#ificaea si co"tolul 'esiu"ii 'eala*ile #e u!'lee

6ealizarea si modificarea presiunii prealabile de umplere se face cu autorul unui dispozitiv deumplere si probare de catre fabricant, la cerere. cest dispozitiv se insurubeaza direct la robinetulde gaz al acumulatorului si, printr-un tub flexibil de legatura ce apartine acestui dispozitiv, seracordeaza la o butelie de azot de tipul celor obtinute in comert. (igura %%).

ATENTIUNE >

Pentru incarcarea balonului de cauciuc al acumulatorului trebuie sa se foloseasca numai azot, siin nici un caz oxigen, care ar conduce la pericol de explozie.

&aca presiunea de umplere a buteliei de azot este mai mare decat presiunea maxima de regim aacumulatorului hidraulic, trebuie sa se monteze un reductor de presiune (de obicei continut indispozitivul de umplere).

Fi&. 22.Conectarea acumulatorului la butelia de azot

erisirea circuitului hidraulic al acumulatorului

Inainte de punerea in functiune, acumulatorul trebuie dezaerat prin surubul de aerisire. 1urubulde evacuare a aerului se inchide la aparitia vanei continue de ulei prin orificiu. &upa aceea seaduce intregul sistem hidraulic la presiunea de regim maxim admisibila si se controleazaetanseitatea imbinarilor.


30/33

Inainte de scoaterea de sub presiune a sistemului hidraulic,se recomanda sa se separeacumulatorul sub presiune de restul sistemului, cu autorul unui bloc de siguranta si inchidere,respectiv cu autorul unui alt organ de inchidere. In acest fel acumulatorul ramane incarcat, ceeace reprezinta o economie de energie la noua punere in functiune.

In afara de aceasta, procedandu-se asa cum s-a mentionat mai sus, se evita si pericolul deaccident, deoarece chiar in cazul unei defectiuni la elementele de alimentare ale unui sistemhidraulic, acumulatorul dispune inca de suficienta energie pentru a permite desfasurareaanumitor miscari.

18. INTRETINEREA

cumulatoarele pneumo-hidraulice cu balon de cauciuc nu necesita in mod practic nici ointretinere.

1e recomanda totusi ca in prima saptamana de la punerea in functiune sa se controleze, cel putino data, presiunea prealabila de umplere P0, pentru a se putea constata imediat pierderile de azotmai importante. poi, in primele doua luni de functionare si ulterior, presiunea prealabila deumplere trebuie controlata aproximativ la 0 N %0 zile, iar dupa aceea la fiecare 4 luni.

Pentru controlul de mai sus nu trebuie sa se foloseasca de fiecare data dispozitivul de umplere siincarcare, deoarece, in cazul unor presiuni prealabile de umplere si al unui volum mic alacumulatorului, chiar si cea mai mica pierdere de presiune, inevitabila la racordareadispozitivului, are un efect negativ. In afara de aceasta, din motive de garantie, in anumite cazurinu trebuie sa se desfaca sigiliul la robinetele de gaz sigilate.

Pentru control trebuie sa se foloseasca metoda urmatoare!

La locul prevazut pe blocul de siguranta si inchidere, trebuie sa se lege un manometru. &upaaceea trebuie sa se separe acumulatorul de sistemul hidraulic, prin inchiderea blocului desiguranta si inchidere.

Pentru compensarea temperaturii, acumulatorul trebuie golit incet pe partea cu ulei, prinrobinetul de evacuare.

In timpul acestor operatii trebuie observat in permanenta manometrul. cesta va indica o cadere

de presiune lenta si uniforma. bia la golirea completa a acumulatorului, pe partea hidraulicapresiunea scade brusc, balonul de cauciuc inchizand supapa hidraulica.

Presiunea care poate fi citita inaintea acestei caderi de presiune, este identica cu presiuneaprealabila de umplere pe partea gazului. &aca, de pilda, aceasta presiune se afla sub valoareaadmisibila, trebuie sa se inceapa procesul de umplere asa cum se descrie in capitolul ce urmeaza!


31/33

11. INCARCAREA CU A4OT A ACUMULATORULUI CU ALON DE CAUCIUC

6obinetul de gaz trebuie racordat la butelia de azot cu autorul tubului elastic de umplere aldispozitivului de umplere si incarcare. &upa aceea trebuie sa se deschida incet robinetul butelieide azot si sa se lase azotul sa curga in camera de cauciuc a acumulatorului pana la inchiderea

supapei de retinere de pe partea hidraulica. $umai dupa aceea se poate deschide ceva mai multrobinetul buteliei de azot pentru incarcarea rapida.

&in cand in cand, trebuie sa se intrerupa operatia de umplere si sa se controleze presiunea deumplere citita la manometrul dispozitivului de umplere si probare.

'and s-a auns la presiunea prealabila de umplere dorita, trebuie sa se inchida robinetul deinchidere al buteliei de azot si, dupa o durata de asteptare de cca * minute, sa se controleze dinnou presiunea. &in motive legate de stabilirea temperaturii, operatia trebuie repetata dupa alte *minute.

12. DE/O4ITAREA ACUMULATOARELOR CU ALON DE CAUCIUC /ANA

LA /UNEREA IN FUNCTIUNE

&aca perioada de depozitare pana la punerea in functiune nu depaseste 4 luni, este suficient caacumulatoarele pretensionate cu azot la cca 0 bar, unse in prealabil pe partea interioara cumediul hidraulic ce urmeaza a se folosi, sa fie tinute intr-o incapere uscata, racoroasa si proteatade radiatiile directe ale soarelui.

cumulatoarele pot fi asezate in orice pozitie, dar se va avea gria ca orificiul de pe partea cu

ulei sa fie bine inchis, pentru a se evita intrarea corpurile straine.

&aca depozitarea dureaza mai mult de 4 luni, se recomanda sa se demonteze acumulatoarele si safie conservate separat baloanele de cauciuc.

Intr-un asemenea caz, camera de cauciuc trebuie pastrata agatata la robinetul de gaz, usorincarcata in prealabil la lungimea normala, intr-o incapere racoroasa, uscata si intunecoasa" astfelbalonul va fi lipsit de tensiuni.

+ste udicios, de asemenea, ca baloanele de rezerva sa fie marcate cu data de intrare a lor inmagazia pieselor de schimb, pentru a putea fi folosite in ordinea intrarii.

1+. CONTROLUL /ERIODIC ISCIR

'ontroalele interioare periodice trebuie sa se faca la fiecare ; ani. +le trebuie combinate pe catposibil cu controalele ce se fac in instalatia hidraulica.


32/33

Inspectarea interioara trebuie completata sau inlocuita printr-o incercare la presiune cu apa atuncicand numai inspectarea interiorului nu este suficienta pentru a se aprecia starea de functionaresigura a recipientului.

1,. E3EM/LU /RIIND DEMONTAREA @ MONTAREA UNUI ACUMULATOR

CU ALON

Pasii de urmat pentru demontarea, respectiv montarea unui acumulator cu balon sunt prezentatiin figurile urmatoare.

Fi&. 2+.Demontarea unui acumulator cu balon


33/33

Fi&. 2,.3ontarea unui acumulator cu balon

ILIORAFIE

. OOOe&roth 45drauli6 rainer, Lohr am 9ain, @?;

%.3arin, ' s'a',1isteme hidraulice de actionare si reglare automata.Probleme practice.Proiectare, executie, exploatare,+ditura 5ehnica, ucuresti, @;

4.Drumea, P' s'a', +chipamente hidraulice, editata de Institutul de 'ercetari pentru Hidraulica siPneumatica, @@?

/. 777HJdraulics in Industrial and 9obile pplications editata de 11:L7I&, editura#rafiche Parole $uove s.r.l., rugherio (9ilano), Italia, sept. %00?

*. OOO 'atalog osch 6exroth, .boschrexroth.com

OOO 'atalog P:$6-Q&:QI'+, .ponar-silesia.pl
http://www.boschrexroth.com/http://www.ponar-silesia.pl/http://www.ponar-silesia.pl/http://www.ponar-silesia.pl/http://www.boschrexroth.com/

acumulatoare hidraulici

Documents

Transcript of acumulatoare hidraulici