hidrauliČki akumulatori - fsb onlinetitan.fsb.hr/~mcipek/base/novosti/hakumulator.pdf · uz...
TRANSCRIPT
HIDRAULIČKI AKUMULATORI
Grupa uređaja različitih konstruktivnih oblika, koji imaju zadatak akumulirati hidrauličku energiju ili određeni volumen fluida (u vrijeme kada nisu potrebni izvršnim elementima) i osloboditi ih sustavu onda kada mu trebaju
Podjela hidrauličkih akumulatora
Zadatak akumulatora u hidrauličkom sustavu
Ušteda energije Smanjenje kapaciteta pumpe Prigušivanje hidrauličkih udara Smanjenje oscilacije tlaka Kompenzacija volumena i dr.
Ugradnja hidrauličkog akumulatora zbog smanjenja kapaciteta pumpe
Pumpa ima kapacitet potreban za osiguranje volumena V4. Kada je potrebno predati volumen V1+V2+V3 tada se ostatak nadomješta iz akumulatora
Shema gradnje u cilju štednje energije
Akumulatori se pune kod spuštanja
Shema upravljanja punjenja akumulatorahidrauličko vs. električno upravljanje
Proračun
Izoterma (n=1) – t > 3s (spora ekspanzija)
Adijabata (n=κ) – t < 1s (brza ekspanzija)Politropa (n) – 1s < t < 3s
−
∆=
nn
p
p
p
p
VV
1
2
0
1
1
0
0
Tlak punjena (najčešće 0.9 p1)
Maksimalni tlak
Radni tlak
Zadatak
Prikazan je uređaj za automatsku izmjenu alata alatnogstroja. Cilindar ciklički ponavlja radni takt prikazan udijagramu. Pumpa je stalno u pogonu. Stupnjevedjelovanja i gubitke tlaka zanemariti.
Zadano:
Pogon: 10 kN kod gibanjamax, =LF kN kod gibanja
160 bar=ep bar
10 cm1 =A cm
2 , 2/ 21 == AAϕ
50 cmmax =x cm, 1500 min=motn min
-1
Radni takt: t = 8 s (vrijeme jednog takta)Dani dijagram prikazujepoložaje cilindra tijekom jednogradnog ciklusa
Spremnik energije(akumulator):
Izentropska promjena stanja(punjenje/pražnjenje)
( 4 ).1,9.0 10 == npp )
x [cm]
Q [cm3/s]
V [cm3]
1 2 3 4 5 6 7 8 t [s]
1 2 3 4 5 6 7 8 t [s]
1 2 3 4 5 6 7 8 t [s]
0
0
0
50
25
100200300400500
250
500
750
II
I IIIIV
V VI
QIQII=0 QIII=125
QIV=0QV=125
QVI=0
25.406=∆ IV
25.156=∆ IIIV
75.93=∆ VV
75,93min,1 =⋅
=∑
∑
ii
iii
t
tQQ
93.75 cm3/s
Potrebanvolumen
Volumenpumpe
Potrebno nadoknaditiiz akumulatora Ii VVV ∆=∆=∆ )max( ?0 =V
Protok pumpe određen prema srednjoj vrijednosti protoka u jednom radnom taktu
Za dimenzoniranje akumulatora uzima se maksimalni ∆Vi
34 cm25,406)max( =∆=∆=∆ VVV i
Uz poznatu promjenu volumena koju akumulator mora kompenzirati u hidrauličkom sustavu, te poznatu promjenu stanja (izoterma – t > 3s (spora ekspanzija), adijabata – t < 1s (brza ekspanzija) ili politropa – 1s < t < 3s), akumulator se dimenzionira prema sljedećem izrazu:
Gdje su radni tlak p1 i tlak punjenja p0 jednaki:
bar100Pa10100100/10
10000 52
1
max,1 =⋅===
A
Fp L
bar901009.09.0 10 =⋅== pp
−
∆=
nn
p
p
p
p
VV
1
2
0
1
1
0
0
Potrebni volumen hidrauličkog akumulatora je prema tome:
3
4,1
1
4,1
10 cm9,1539
16090
10090
25,406 =
−
=V