Гидроемкостями называются устройства, предназначенные для содержания рабочей среды с целью использования ее в процессе работы объемного гидропривода. К ним относятся гидробаки и гидроаккумуляторы. Рис. 3.117. Гидробаки типа: а — открытого; б — закрытого
Гидробаки. Гидробак предназначен для питания объемного гидропривода рабочей жидкостью. Он может находиться под атмосферным и избыточным давлением. Наиболее распространен гидробак открытого типа (рис. 3.117, а). Рабочая жидкость заливается в бак через горловину 5, снабженную сетчатым фильтром. Объем жидкости в баке контролируется указателем уровня 2. В насос жидкость поступает через насадок с фильтром 3 и из гидросистемы в бак — через насадок 1. Для избежания барботажа (интенсивного перемешивания) жидкости, могущего привести к вспениванию последней, на насадке 1 устанавливают для дробления струи сетчатое устройство или перфорированный колпак. Воздушный объем над свободной поверхностью жидкости сообщается с окружающей средой через сапун 4, снабженный воздушным фильтром тонкой очистки для защиты внутреннего объема бака от мелкодисперсного загрязнителя, содержащегося в атмосфере. В системах, предназначенных для работы в условиях переменного атмосферного давления (к примеру, при подъеме самолета на высоту 1000 м атмосферное давление понижается до 180 мм рт. ст.) применяют герметичные баки с наддувом (около 0,2—0,3 МПа) газом (рис. 3.117, б). Наддув осуществляется инертным газом (азотом), применение которого не вызывает окисления масла. Наддув бака газом производится через штуцер 6. Жидкость возвращается из гидросистемы в бак через насадок 1 с перфорированным колпаком для дробления струи. Бак заправляют жидкостью через снабженную фильтром горловину 7, герметично перекрываемую крышкой. Пневмогидравлические аккумуляторы. Гидроаккумулятор — емкость, предназначенная для аккумулирования энергии рабочей жидкости, находящейся под давлением. Гидроаккумулятор, в котором аккумулирование (накапливание) и возврат (отдача) энергии происходят за счет сжатия и расширения газа, называют пневмогидроаккумулятором. В системах гидропривода преимущественно применяют аккумуляторы этого типа. Подобный аккумулятор представляет собой закрытый сосуд (рис. 3.118), заполненный сжатым газом с некоторым начальным давлением зарядки. При подаче в этот сосуд жидкости объем газовой камеры уменьшается, вследствие чего давление газа повышается, достигая к концу зарядки жидкостью некоторого заданного максимального значения. В аккумуляторах, применяемых в гидроприводах, жидкость и газ обычно разделены поршнем или иными средствами для устранения возможности растворения газа в жидкости. В соответствии с типом применяемого разделителя сред различают поршевые (рис. 3.118, а) и диафрагменные (рис. 3.118, б) аккумуляторы. Недостатком первых является трение поршня в цилиндре, на преодоление которого расходуется энергия аккумулятора, а также возможность нарушения герметичности в соединении поршня и цилиндра. Кроме того, при наличии трения возможны скачкообразные движения поршня и как следствие — колебания давления. Эти недостатки практически устранены в аккумуляторах, в которых среды разделяются с помощью эластичной резиновой диафрагмы. Расчет пневмогидравлического аккумулятора сводится к определению его вместимости FK и полезного объема Fn, под которым понимается объем жидкости, вытесняемой газом из аккумулятора в процессе его разрядки. Произведение полезного объема на среднее давление газа в рабочем диапазоне давлений определяет накопленную энергию аккумулятора, которая отдается при разрядке. При быстром расширении газа изменение его состояния протекает обычно на режимах, соответствующих политропному процессу. где п — показатель политропы, значение которого определяется опытным путем [для распространенных режимов при времени разрядки, равном приблизительно 0,5 мин, /I «=з 1,3]. Аккумулятор часто применяют как источник аварийного питания отдельных ветвей гидросистемы в случае отказа или выключения насоса, а также в случае, когда требуется выдержать длительное время какой-либо участок гидросистемы под постоянным давлением, например, для длительной выдержки под давлением деталей, формуемых из резины. Так как энергия, накопленная в аккумуляторе, может быть отдана в короткое время, аккумулятор может кратковременно развить большую мощность. Благодаря этому применение аккумуляторов особенно рентабельно в гидросистемах с большими пиками расхода жидкости, значения которых намного превышают подачу насоса. Использование аккумуляторов в подобных гидросистемах позволяет понизить мощность питающих насосов до средней мощности потребителей гидроэнергии. Насосы гидросистем с аккумуляторами переводят после зарядки аккумулятора на режим холостого хода. Для этого служат регуляторы типа изображенного на рис. 3.30, а при нерегулируемом насосе используются автоматы разгрузки (рис. 3.120). При повышении давления в аккумуляторе 2 до значения, на которое отрегулирована пружина выключателя 1, подача насоса направляется в безнапорный гидробак 4. Питание гидросистемы осуществляется аккумулятором 2, который отключается от насоса и бака с помощью обратного клапана 3. При разрядке аккумулятора до заданного нижнего уровня давления выключатель I снова направляет подачу насоса в аккумулятор.
