ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Описание к листку № 51-174-99

В современных гидрофицированных машинах и агрегатах различного назначения (подъемно-транспортные, строительно-дорожные, сельскохозяйственные, нефтегазовые, специальные и др.), а также в пневмогидравлическом стендово-испытательном оборудовании в качестве демпфера применяются пневмогидравлические аккумуляторы небольшой вместимости. Аккумуляторы сглаживают пики давления в гидросистеме, способствуя снижению динамических нагрузок и стабильному протеканию технологических процессов. Однако серийные аккумуляторы-демпферы имеют высокую удельную металлоемкость, недостаточный ресурс работы, а в ряде случаев - при быстро меняющихся переходных процессах в гидросистеме, импульсных и ударных нагрузках и т.п. - не отслеживают давление и сами являются источником возмущения в системе. Серийные пневмогидроаккумуляторы не приспособлены для работы на перспективных водно-гликолевых гидрожидкостях типа Гликвол, что ограничивает их области применения. Разработанный малогабаритный пневмогидроаккумулятор-демпфер (а.с. № 1079909) лишен этих недостатков.

Пневмогидроаккумулятор содержит цилиндрический корпус 1 (рис. 1), одинаковые торцовые вставки 2 с клапанами А и Б соответственно для подвода и отвода гидрожидкости. На корпусе имеется канал В для подвода (закачки) сжатого газа, преимущественно технического азота. В корпусе смонтирован эластичный цилиндрический разделитель сред 3 (шлангового типа) с образованием внутренней гидравлической Г и внешней кольцевой пневматической Д полостей. На концах разделителя предусмотрены уплотнительные узлы 4, которые посредством проставок 5 зажимаются специальными резьбовыми стаканами 6. Внутри к разделителю прикреплены эластичные направляющие цилиндрические элементы 7 с клиновидными вырезами. Вырезы создают переменную жесткость в радиальном направлении. Если на элементах 7 выполнено по три равномерно расположенных клиновидных выреза, то разделитель сред 3, деформируясь в определенных местах, принимает в поперечном сечении наиболее благоприятную осесимметричную форму криволинейного треугольника (рис. 3). Внутри к торцевым вставкам 2 приварены переходные конусы 8 с множеством отверстий небольшого диаметра.

Через канал В производят заправку азотом кольцевой пневматической полости Д до давления Р ₀, при этом эластичный разделитель сред 3 вместе с направляющими элементами 7 принимает в сечении форму, в основном, криволинейного треугольника. Подобная форма образуется и в центре разделителя, где направляющие элементы отсутствуют. Вверху и внизу разделитель «ложится» на переходные конусы 8 и по мере приближения к уплотнительным узлам 4 принимает цилиндрическую форму. Этому способствует и переменная жесткость эластичных направляющих элементов 7. После закачки гидравлической жидкости через канал А подвода (при закрытом отводе Б) - зарядки аккумулятора до давления Р ₁ - азот сжимается, разделитель сред выпрямляется и принимает форму цилиндра по всей длине (рис. 2). В процессе работе аккумулятора-демпфера средствами гидросистемы канал А отвода жидкости закрывается, а канал Б --сообщается с гидросистемой и через нее - с исполнительным механизмом - источником возбуждения колебаний давления. Возможен вариант, когда аккумулятор-демпфер устанавливается проточно - на трубопроводе, через который из исполнительного механизма истекает «возбужденная» жидкость. Во многих вариантах давление в гидросистеме может изменяться в широком диапазоне; желательный диапазон изменения давления - от Р ₀ до Р ₁. Эволюции в гидросистеме «отслеживает» аккумулятор-демпфер, сглаживая пики давления разной частоты: низко-, средне- и высокочастотные, а также ударные и импульсные нагрузки. При изменении в гидравлической полости Г разделитель сред 3 вместе с направляющими элементами 7 «дышит», принимая форму в сечении от криволинейного треугольника до цилиндра. В итоге при незначительных габаритных размерах и массе, простоте конструкции аккумулятор-демпфер обеспечивает эффективное гашение колебаний давления в гидросистеме, обеспечивая снижение динамических нагрузок и стабильное протекание технологических процессов в гидрофицированных машинах и агрегатах. Аккумулятор работоспособен на различных гидравлических жидкостях - минеральных маслах и спецжидкостях на водно-гликолевой основе.