Akümülatör nedir?
1. Akümülatör nedir?
Hidrolik akümülatör, enerjiyi depolayan bir cihazdır. Bir akümülatörde depolanan enerji, sıkıştırılmış gaz, sıkıştırılmış yay veya kaldırılmış yük şeklinde depolanır ve nispeten sıkıştırılamaz bir sıvıya kuvvet uygular.
Akümülatörler akışkan güç sistemlerinde çok faydalıdır. Enerji depolamak ve darbeleri ortadan kaldırmak için kullanılırlar. Pompa sıvısını takviye ederek sıvı pompalarının boyutunu azaltmak için hidrolik sistemlerde kullanılabilirler. Bu, düşük talep aşamaları sırasında enerjinin pompada depolanmasıyla yapılır. Dalgalanmaları ve dürtüleri azaltıcı ve emici olarak hareket edebilirler. Hidrolik devredeki güç silindirlerinin ani çalışması veya durmasından kaynaklanan darbeleri tamponlar ve titreşimleri azaltırlar. Akümülatörler, hidrolik sistemlerde sıvının sıcaklık artış ve düşüşlerinden etkilendiği durumlarda basınç değişimlerini dengelemek için kullanılabilir. Gres ve yağ gibi akışkanları basınç altında dağıtabilirler.
Şu anda en yaygın kullanılan akümülatör pnömatik-hidrolik tiptir. Gaz, akışkanla birlikte çalışan bir tampon yay gibi davranır; gaz bir piston, ince diyafram veya mesane ile ayrılır.
2. Akümülatörün çalışma prensibi
Basınç etkisi altında, sıvının hacim değişimi (sabit sıcaklıkta) çok küçüktür, bu nedenle güç kaynağı yoksa (yani yüksek basınçlı sıvının doldurulması), sıvının basıncı hızla düşecektir.
Gazlar çok daha elastiktir çünkü sıkıştırılabilirler ve hacimdeki büyük değişikliklere rağmen daha yüksek basınçları koruyabilirler. Bu nedenle, akümülatör hidrolik sistemdeki hidrolik yağı yeniden doldurduğunda, yüksek basınçlı gaz, sıvı hacmi değişse bile hidrolik yağın basıncını korumaya devam edebilir. Küçülerek hidrolik yağın hızla basınç kaybetmesine neden olur.
Nitrojene gelince, bunun temel nedeni nitrojenin stabil olması ve oksitleyici veya indirgeyici özelliklere sahip olmamasıdır. Bu, hidrolik yağın performansının korunması açısından çok faydalıdır ve hidrolik yağın oksidasyonuna/denatürasyonunun azalmasına neden olmaz!
Azot, akümülatör kesesine yerleştirilen ve hidrolik yağından ayrılan bir ön şarj basıncıdır! Akümülatör hidrolik yağ ile doldurulduğunda nitrojen kesesinin hidrolik yağa yaptığı basınçtan dolayı yani hidrolik yağın basıncı nitrojen basıncına eşit olur. Hidrolik yağ içeri aktıkça nitrojen kesesi sıkıştırılır ve nitrojen basıncı artar. Hidrolik yağı ayarlanan basınca ulaşana kadar yağ basıncı artmaya devam eder!
Akümülatörün işlevi, nitrojen gücüyle üretilen hidrolik yağına belirli bir basınç sağlamaktır!
3. Akümülatörün ana fonksiyonları
1. Yardımcı güç kaynağı için kullanılır
Bazı hidrolik sistemlerin aktüatörleri aralıklı olarak hareket eder ve toplam çalışma süresi çok kısadır. Bazı hidrolik sistemlerin aktüatörleri aralıklı olarak hareket etmese de, hızları bir çalışma döngüsü (veya bir strok) içerisinde büyük ölçüde değişmektedir. Akümülatör bu sisteme monte edildikten sonra, ana tahrikin gücünü azaltmak için daha küçük bir güç pompası kullanılabilir, bu da tüm hidrolik sistemi küçük, hafif ve ucuz hale getirir.
Hidrolik kelebek vana
2. Acil durum güç kaynağı olarak
Bazı sistemlerde pompa arızalandığında veya elektrik kesildiğinde (aktüatöre yağ beslemesinin aniden kesilmesi) aktüatörün gerekli işlemleri yapmaya devam etmesi gerekir. Örneğin, bir hidrolik silindirin piston çubuğunun güvenlik nedeniyle silindirin içine çekilmesi gerekir. Bu durumda acil durum güç kaynağı olarak uygun kapasitede bir bataryaya ihtiyaç duyulur.
3. Sızıntıyı tamamlayın ve basıncı sabit tutun
Aktüatörün uzun süre çalışmadığı ancak basıncın sabit tutulması gereken sistemlerde sızıntıyı telafi etmek ve basıncı sabit tutmak için akümülatör kullanılabilir.
4. Hidrolik şoku emer
Ters çevirme valfinin ani yönünün değişmesi, hidrolik pompanın ani durması, aktüatör hareketinin ani durması ve hatta aktüatörün acil frenleme ihtiyacının yapay olarak ortaya çıkması vb. nedeniyle sıvı akış hızı boru hattı büyük ölçüde değişecek ve bu da darbe basıncına (yağ çekici) neden olacaktır. Sistemde emniyet valfi bulunmasına rağmen kısa süreli basınç dalgalanmaları ve sarsıntılar kaçınılmaz olarak meydana gelecektir. Bu darbe basıncı sıklıkla sistemdeki aletlerin, bileşenlerin ve sızdırmazlık cihazlarının arızalanmasına ve hatta hasar görmesine veya boru hatlarının kopmasına neden olur. Ayrıca sistemde önemli titreşimlere neden olur. Bir akümülatörün, kontrol vanası veya hidrolik silindir üzerindeki darbe kaynağından önce takılması durumunda darbe absorbe edilebilir ve hafifletilebilir.
5. Nabzı emer ve gürültüyü azaltır
Pompanın titreşimli akışı, basınç titreşimine neden olarak aktüatörün dengesiz hareket hızına neden olarak titreşime ve gürültüye neden olur. Akış ve basınç titreşimlerini absorbe etmek ve gürültüyü azaltmak için pompa çıkışına hassas, küçük atalet momentli bir akümülatör paralel olarak bağlanır.