معرفی اکومولاتور هیدرولیک
انرژی نه می تواند ایجاد شود و نه از بین برود، بلکه می توان آن را از یکی به دیگری تبدیل کرد. این انرژی را می توان در یک دستگاه یا تجهیزات نیز ذخیره کرد تا به شکل دیگری از آنها استفاده شود. به عنوان مثال، ما در مورد عملکرد چرخ طیار در یک ماشین دوار می دانیم. انرژی را از محرک اصلی دریافت می کند، انرژی به دست آمده را ذخیره می کند و در صورت نیاز، انرژی را دوباره به همان سیستم آزاد می کند. نمونه دیگری از ذخیره و تبدیل انرژی که جدیدترین پیشرفت در صنعت خودرو است، سیستم بازیابی انرژی جنبشی K.E.R.S است. این سیستم زمانی که خودرو سرعت خود را کاهش می دهد از انرژی جنبشی استفاده می کند و آن را برای شتاب به خود خودرو برمی گرداند. بنابراین انرژی به شکلی ذخیره می شود و به شکل دیگری به سیستم باز می گردد. نکته ای که در اینجا سعی می کنم بر آن تأکید کنم این است که “انرژی ذخیره می شود.” آیا تا به حال فکر کرده اید که انرژی چگونه ذخیره می شود؟ اینجا را بخوانید تا در مورد یکی از پرکاربردترین دستگاه های ذخیره انرژی، باتری هیدرولیک بدانید.
اکومولاتور هیدرولیک چیست؟
این یک دستگاه هیدرولیک ساده است که انرژی را به شکل فشار سیال ذخیره می کند. این فشار ذخیره شده ممکن است به طور ناگهانی یا متناوب بر اساس نیاز آزاد شود. در مورد بالابر هیدرولیک یا جرثقیل هیدرولیک، زمانی که بالابر یا جرثقیل به سمت بالا حرکت می کند، انرژی زیادی مورد نیاز است. این انرژی از اکومولاتور هیدرولیک تامین می شود. اما هنگامی که بالابر در جهت پایین حرکت می کند، به انرژی زیادی نیاز ندارد. در این زمان خاص، روغن یا سیال هیدرولیک پمپ شده از پمپ برای استفاده در آینده در آکومولاتور ذخیره می شود.
اکومولاتور کاربردهای بسیار زیادی دارد و در بخش‌های مختلف صنایع گوناگون از آن استفاده می‌شود. به‌طورکلی اکومولاتور در سیستم‌های مختلف از ورود مایع به داخل کمپرسور جلوگیری می‌کند؛ مثلاً در مکانیزم یخچال‌های صنعتی و سردخانه‌های صنعتی برای پیشگیری از ورود مایع به کمپرسور و جلوگیری از صدمات زیاد به سیستم، این وسیله کاربردی مورداستفاده قرار می‌گیرد.
اکومولاتور با نام‌های دیگری همچون باتری هیدرولیک، مخزن جمع کننده، مخزن ازت و یا انباره نیز شناخته می‌شود و در صنایع گوناگون به‌عنوان وسیله‌ای برای ذخیره‌سازی سیال تحت‌فشار به کار می‌رود.
انواع آکومولاتور
همانطور که گفته شد، از آکومولاتورها جهت ذخیره انرژی استفاده می‌شود. علاوه بر این، بمنظور کاهش ضربه در پمپ‌های دوار و پیستون‌ها از آن بهره می‌گیرند. در مدارهای هیدرولیکی، وجود آکومولاتور سبب کاهش ضربه ناشی از عمل سریع استارت در سیلندرهای قدرت خواهد بود. آکومولاتورها را می‌توان در ۳ دسته عمده قرار داد.
- آکومولاتور گازی
- آکومولاتور وزنه‌ای
- آکومولاتور فنری
عملکرد باتری هیدرولیک:
یک آکومولاتور معمولا دارای یک محفظه استوانه ای است که دارای یک پیستون در آن است. این پیستون یا فنر دارد یا مقداری وزن محاسبه شده روی آن نگه داشته می شود یا حتی تحت فشار پنوماتیک است. پمپ هیدرولیک سیال را به داخل انباشته پمپ می کند که چیزی جز یک ظرف آب بندی شده نیست. حجم ظرف ثابت بوده و قابل تغییر نیست. اما مقدار سیال هیدرولیک پمپ شده در داخل ظرف به طور مداوم در حال افزایش است. بنابراین فشار سیال هیدرولیک داخل ظرف شروع به افزایش می کند.
شکل سمت چپ یک انباشته هیدرولیکی را نشان می دهد که از یک سیلندر عمودی ثابت حاوی یک قوچ کشویی تشکیل شده است. وزنه سنگینی روی قوچ گذاشته می شود. ورودی سیلندر به پمپ متصل است که به طور مداوم آب یا سیال هیدرولیک را تحت فشار به سیلندر می رساند. خروجی سیلندر به دستگاه (که ممکن است بالابر یا جرثقیل باشد) متصل است.
قوچ در ابتدا در پایین ترین موقعیت خود قرار دارد. پمپ سیال هیدرولیک را تحت فشار به طور مداوم تامین می کند. اگر سیال هیدرولیک تحت فشار مورد نیاز دستگاه نباشد، در سیلندر ذخیره می شود. با این کار قوچی که وزنه سنگینی روی آن قرار می گیرد بالا می برد. هنگامی که قوچ در بالاترین موقعیت خود قرار دارد، سیلندر پر از مایع هیدرولیک است و انباشته حداکثر مقدار انرژی فشار را ذخیره کرده است. هنگامی که ماشین (جرثقیل یا بالابر) به مقدار زیادی انرژی نیاز دارد، انباشته کننده این انرژی را تامین می کند و قوچ شروع به حرکت به سمت پایین می کند.
اما آیا محدودیت فشار وجود دارد؟
همانطور که قبلا ذکر شد، وزنه ای روی قوچ نگه داشته می شود یا قوچ در برابر فشار فنر یا گاهی حتی فشار هوا نگه داشته می شود. بنابراین این نیروی فنر، وزن یا فشار هوا است که فشار سیال ذخیره شده در ظرف را تعیین می کند. پمپ سیال داخل ظرف را تا زمانی که وزن به طور کامل بلند شود یا فنر کاملاً فشرده شود، تحت فشار قرار می دهد و پس از آن پمپ به طور خودکار (یا گاهی اوقات به صورت دستی) متوقف می شود.
استفاده از این انرژی فشار ذخیره شده چیست؟
سیال هیدرولیک ذخیره شده در داخل ظرف دارای انرژی به صورت فشار است. این انرژی فشار را می توان برای بسیاری از عملیات استفاده کرد. به عنوان مثال، در صنایع تعداد بی نهایت شیر در خطوط لوله ارائه می شود و اپراتور نمی تواند هر شیر را به صورت دستی کار کند و گاهی اوقات نمی توان مکان همه شیرها را به خاطر آورد. یک دیاگرام تقلید در اتاق کنترل قرار دارد، بنابراین امکان مشاهده دید پرنده از تمام دریچه ها را فراهم می کند. این شیرها معمولاً به صورت هیدرولیکی و از راه دور کار می کنند. این سیستم به طور کلی دارای یک مخزن نفت، یک پمپ، یک انباشته، خطوط لوله و شیرها می باشد. پمپ روغن هیدرولیک را از طریق آکومولاتور و خطوط لوله تحت فشار قرار می دهد و در نتیجه شیرهای مربوطه را کار می کند. هنگامی که عملیات به پایان رسید، پمپ روغن را با فشار وارد می کند و روغن را برای استفاده بیشتر تحت فشار ذخیره می کند.
چرا به یک انباشته کننده نیاز داریم؟
اگر آکومولاتور وجود نداشت، پمپ هیدرولیک به طور مداوم کار می کرد تا نیاز به عملکرد شیر را برآورده کند. پمپ مکرراً شروع و متوقف می شود که بر عملکرد پمپ و سلامت آن تأثیر می گذارد. همچنین، آکومولاتور انرژی را ذخیره می کند که می تواند در مواقع اضطراری که هیچ وسیله دیگری برای تامین برق وجود ندارد، استفاده شود. می توان آن را با استفاده از خازن در مدارهای الکتریکی مقایسه کرد. در هتل‌ها و سایر صنایع، آب معمولاً در انباشته‌هایی به نام «هیدروفور» ذخیره می‌شود که می‌توانند آب را به ارتفاعات بالاتر برسانند و بار پمپ‌ها را کاهش دهند – به عنوان مثال، اگر کارخانه‌هایی وجود داشته باشند که مخازن آب در بالای آن قرار نگیرد. بنا به دلیل برخی محدودیت ها بر روی زمین قرار می گیرند. برای تامین آب در ارتفاع بیشتر، به پمپ نسبتاً با ظرفیت بالاتری نیاز است. اما می توان آن را با یک پمپ با ظرفیت کمتر و یک هیدروفور که یک آکومولاتور است جایگزین کرد. آب در برابر فشار هوا در داخل آکومولاتور ذخیره می شود و هر گاه نیاز به آب در ارتفاع بیشتری احساس شود، تنها با بازکردن چند دریچه مربوطه، آب به کمک فشار هوا در داخل آکومولاتور پمپاژ می شود. این امر نیاز به پمپ با ظرفیت بالاتر را کاهش می دهد و از چرخه استارت و توقف مداوم پمپ ها جلوگیری می کند.
موارد استفاده از آکومولاتورها:
برای تکمیل جریان پمپ: همانطور که قبلاً گفته شد، رایج ترین استفاده از انباشته ها، تکمیل جریان پمپ است. مدارهای خاص ماشین آلات به مقدار زیادی جریان روغن برای مدت کوتاهی نیاز دارند و سپس از سیال کم یا بدون استفاده برای مدت طولانی استفاده می کنند. بنابراین، به طور کلی هنگامی که مدار به جریان روغن نیاز ندارد، پمپ برای استفاده در آینده، آکومولاتور را تحت فشار نگه می دارد.
برای جذب شوک: گاهی اوقات، تغییر ناگهانی موقعیت یا عملکرد سوپاپ ممکن است باعث ایجاد یک موج فشار شود که یک شوک ایجاد می کند. فشار مدارهای هیدرولیک با حرکت سریع می تواند باعث ایجاد نوک فشاری شود که در صورت قطع ناگهانی جریان نیز باعث ایجاد شوک می شود. هنگامی که در نواحی مستعد شوک مدارهای هیدرولیک نصب می شوند، انباشته ها به عنوان دستگاه میرایی شوک فشار عمل می کنند.
به عنوان منبع تغذیه اضطراری_:_ کشتی ها معمولاً دارای وسایل اضطراری برای راه اندازی وسایل نجات جان هستند. موتورهای قایق نجات یا به صورت دستی راه اندازی می شوند یا گاهی اوقات به صورت هیدرولیکی راه اندازی می شوند. اینها به عنوان ابزار ثانویه شروع در مواقع اضطراری عمل می کنند.
