ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Результат выполнения научно-исследовательской работы.

Пневмогидроаккумулятор включает цилиндрический корпус 1 (см. рисунок), нижнюю 2 и верхнюю 3 резьбовые крышки-колпаки, плавающий поршень 4, заправочное устройство 5 на верхней крышке и гидравлический штуцер 6, встроенный в нижнюю крышку. Плавающий поршень разделяет корпус на пневматическую «а» и гидравлическую «б» полости. Названные детали, кроме плавающего поршня, выполнены из высокопрочной термоупрочненной стали, а поршень - из алюминиевого сплава. Между концевыми наружными цилиндрическими поверхностями корпуса 1 и крышками 2, 3, а также между соответствующими поверхностями нижней крышки и штуцером 6 предусмотрены неподвижные резиновые уплотнения из колец круглого сечения. Между верхней крышкой и корпусом заправочного устройства 5 установлено торцевое уплотнение. Подвижные уплотнения в плавающем поршне 4 представляют оппозитно расположенные манжеты с клиновыми упорами. Смонтированные на поршне три элемента - это направляющие кольца из антифрикционного материала, преимущественно из бронзы.

Перед задействованием пневмогидроаккумулятора первоначально заправляют пневматическую полость «а» сжатым инертным газом, подавая его посредством заправочного устройства 5 из баллона. Под действием давления газа поршень 4 опускается в крайнее нижнее положение. В этом положении давление газа - начальное давление аккумулятора Р ₀=10,5 МПа. Выполненное в поршне углубление увеличивает объем пневматической полости. После этого газ постоянно находится в пневматической полости и не расходуется, этому способствуют надежные уплотнения. Зарядку пневмогидроаккумулятора гидравлической жидкостью проводят с помощью штуцера 6. При закачке жидкости --подаче ее в гидравлическую полость «б» - газ дополнительно сжимается, и поршень 4 поднимается вверх до определенного положения. Зарядка прекращается при достижении расчетного давления Р ₁=25 МПа. До этого давления сжимается и газ. Поддержание заданного гидравлического давления осуществляется запорно-распределительными элементами гидросистемы (на рис. не показаны). Для разрядки пневмргидроаккумулятора открывают эти элементы, скорость разрядки при необходимости может регулироваться дросселем. Возможна частичная разрядка аккумулятора до промежуточного гидравлического давления Р, когда плавающий поршень несколько опускается, Р ₀<р><р>₁. Полная разрядка наступает, когда Р=Р ₀ и поршень снова занимает крайнее нижнее положение.

К пневмогидроаккумуляторам, в том числе поршневого типа, предъявляются жесткие требования в части надежности и долговечности. Органы Котлонадзора трактуют пневмогрдроаккумуляторы как сосуды высокого давления и распространяют на них соответствующие правила устройства и безопасности эксплуатации. Для снижения металлоемкости корпус и крышки изготавливают из высокопрочной и легированной стали типа 38ХНЗМФА. После термообработки заготовки детали из этой стали предел текучести и временное сопротивление составляют: s_т=950 МПа; s_в=1150 МПа. Допускаемое расчетное напряжение принимают из условия:

[s]=h·min , (1)

где =1,5; =2,4 - коэффициенты запаса прочности соответственно по пределу текучести и временному сопротивлению;h- поправочный коэффициент; для рассматриваемого случаяh=1. Следовательно, [ ]=950/1,5=633,3 МПа; [ ]=1150/2,4=479,2 МПа. Согласно условию (1) принимаем меньшее значение допускаемого напряжения. Сосуды считаются подведомственными Котлонадзору, если Р ₁· v ₁і20 МПа·л, где v ₁ - вместимость сосуда. Согласно приведенной технической характеристике Р ₁=25 МПа; v ₁=40 и 20 литров. Вместимость в 20 л достигается уменьшением длины корпуса 1 при сохранении размеров остальных деталей. Для этих вариантов Р ₁· v ₁=25·40=1000 МПа·л и Р ₁· v ₁=25·20=500 МПа·л. Это означает, что оба варианта поршневых пневмогидроаккумуляторов, как сосудов высокого давления, являются изделиями ответственного назначения, поскольку попадают под правила Котлонадзора. Для повышения коррозионной стойкости и быстродействия пневмогидроаккумуляторов внутренние поверхности их корпусов подвергают хромированию и последующему шлифованию. После сборки аккумуляторов, затем периодически в процессе эксплуатации проводят гидравлические испытания на герметичность рабочим давлением Р ₁ и прочность пробным давлением Р _пр=1,5Р ₁=37,5 МПа. В итоге достигается высокое качество, надежность и долговечность пневмогидравлических аккумуляторов.