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賀德克蓄能器的選擇和計算方法

2018-03-27 [1689]
賀德克蓄能器作為能量儲存設(shè)備在液壓系統(tǒng)中被廣泛應(yīng)用,其作用包括如下幾方面:
①作輔助油源,補(bǔ)充液壓泵輸出流量的不足,以滿足瞬時大流量的需要;
②作應(yīng)急油源;
②補(bǔ)償泄漏;
④減小沖擊;
⑤補(bǔ)償由于溫度或壓力引起的容積變化;
⑥吸收壓力脈動。
選擇賀德克蓄能器類型時,雖然有些應(yīng)用場合也會使用重力式和彈簧式的蓄能器,到結(jié)構(gòu)的緊湊性和良好的工作性能,大多數(shù)應(yīng)用場合主要采用充氣式蓄能器。但是考慮蓄能器的規(guī)格型號通過計算由蓄能器的容積V0進(jìn)行選取。
當(dāng)液壓系統(tǒng)需要流量補(bǔ)充時,蓄能器開始釋放能量,蓄能器內(nèi)氣體的體積增至Vl,壓力會隨著油液的釋放下降至p1(zui小系統(tǒng)壓力)。從蓄能器中釋放出的油腑體積可以表示為
ΔV=V2-V2
對于理想氣體,根據(jù)賀德克蓄能器內(nèi)氣體壓縮和膨脹兩個過程的理想氣體狀態(tài)方程,經(jīng)推蓄能器內(nèi)氣體體積的變化可表示為:式中n2-—壓縮多變指數(shù);
n2—膨脹多變指數(shù)。
由于nl和n2的數(shù)值難以確定,通常近似為nl=l、n2=γ,因此,蓄能器內(nèi)氣體的初始體積可計算為
式中γ—絕熱指數(shù)。
已知ΔV、pl、p2、p0和γ,利用式(20)能夠計算得到蓄能器容積V0,利用這一參數(shù)來選擇蓄能器的規(guī)格型號,能夠很好地滿足絕大多數(shù)液壓系統(tǒng)的工業(yè)應(yīng)用要求,但在計算過程中還應(yīng)注意:
①由于實(shí)際氣體的絕熱指數(shù)是氣體溫度和壓力的函數(shù),所以,在確定蓄能器尺寸時,應(yīng)該利用實(shí)際氣體的絕熱指數(shù)進(jìn)行計算。
②由于蓄能器的工作循環(huán)決定了蓄能器的油液容積ΔV,因此在計算之前,根據(jù)液壓系統(tǒng)的設(shè)計需要正確建立所需的工作循環(huán)是保證計算準(zhǔn)確性的關(guān)鍵。
③根據(jù)系統(tǒng)的zui大工作壓力(例如溢流閥調(diào)定壓力)來確定壓力p2的值,其值必須比保證系統(tǒng)工作性能的壓力值要大。
④壓力p1的確定只要保證系統(tǒng)能夠提供足夠的壓力來克服摩擦、密封等阻力即可。
⑤選擇預(yù)先充氣壓力久時應(yīng)注意防止蓄能器的能量被*釋放。一般情況下,p0應(yīng)大約為系統(tǒng)zui小工作壓力的90%。
⑧若選用充氣式蓄能器,應(yīng)注意蓄能器中進(jìn)油閥可能會出現(xiàn)為防止蓄能器的能量被*釋放而過早關(guān)閉的現(xiàn)象。這種情況有可能會在蓄能器快速釋放能量時出現(xiàn),主要是由進(jìn)油閥的異常變形或在閥芯上存在反向速度梯度而引起的。
⑦一般在廠家提供的蓄能器樣本上也會給出zui大釋放流速這一參數(shù),應(yīng)驗(yàn)算所需的釋放流速以防止超過允許值。
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