При изучении любой гидравлической системы, которая функционирует как средство передачи механической энергии, можно столкнуться с наличием множества компонентов. Широкий спектр гидравлического оборудования, включая насос источника гидравлической энергии и гидравлический привод, обычно включает в себя важнейший элемент, известный как промышленный пневмогидроаккумулятор (ПГА).
Термин "аккумулятор для промышленных гидравлических систем" является точным и используется в существующих указаниях межгосударственных стандартов (ГОСТ 16769-84, ГОСТ 26496-85). Однако в общеупотребительной лексике у него появилось множество синонимов. Например, гидроаккумулятор, предназначенный для бытового использования, имеет несколько иное назначение — накопление запасов воды в независимой системе водоснабжения, а не запасов энергии в гидравлической системе. Тем не менее, некоторые термины, такие как пневмогидравлический аккумулятор или гидропневмоаккумулятор, в первую очередь ассоциируются с типом накопителя, что можно понять из названия. С целью более подробного изучения стоит углубиться в изучение особенностей пневмогидроаккумуляторов и их работы.
Пневмогидроаккумулятор ПГА — назначение
Пневмогидроаккумулятор играет важнейшую роль в обеспечении правильной и эффективной работы гидравлической системы. Его основные функции включают обеспечение устойчивого потока энергии, стабилизацию давления гидравлической жидкости, работу в качестве гасителя пульсаций, поглощение гидроударов и обеспечение аварийной работоспособности системы. Используя гидропневмоаккумулятор, можно значительно увеличить ресурс и эффективность гидравлической системы. Принцип работы гидропневматического аккумулятора прост: он сжимает газообразный азот для поддержания давления рабочей жидкости в системе. В гидроаккумуляторе баллонного типа газовая камера представляет собой сменную резиновую колбу, которую необходимо периодически менять.
Пневмогидроаккумулятор — разновидности
В процессе усовершенствования промышленных гидравлических систем и сопутствующих компонентов возникли различные типы аккумуляторов гидравлической энергии. Самыми первыми из них были механические аккумуляторы, а именно грузовые и пружинные. Грузовые аккумуляторы использовали потенциальную энергию поднимаемых грузов, а пружинные — сжатых пружин.
Однако данные технологии накопления энергии оказались неперспективными из-за высокой инерционности, несмотря на относительно низкую стоимость и простоту использования. Кроме того, грузовые гидроаккумуляторы были громоздкими, а пружинные аккумуляторы имели ограниченный рабочий объём. В результате для устранения этих недостатков были разработаны гидропневматические аккумуляторы. Эти аккумуляторы используют энергию сжатого газа, обычно азота, и не имеют ограничений, присущих их механическим аналогам.
На сегодняшний день существует три основных типа пневмогидравлических аккумуляторов, основанных на принципе разделения сред. Это мембранные, поршневые и баллонные пневмогидроаккумуляторы. В мембранных аккумуляторах для разделения сред используется эластичная мембрана, а в поршневых — поршень с уплотнениями. В баллонных аккумуляторах внутри находится эластичный баллон, накачанный азотом.
Каждый тип пневмогидроаккумуляторов имеет своё специфическое назначение и особенности. Например, мембранные аккумуляторы идеально подходят для высокоскоростных гидравлических систем с небольшим объёмом рабочей камеры. Поршневые аккумуляторы, с другой стороны, подходят для пневмогидравлических аккумуляторов большого объёма. Наиболее часто используемым типом устройств является баллонный пневмогидроаккумулятор, который эффективен в гидравлических системах со средней скоростью потока.