Un acumulador es una estructura metálica en forma de bola, separada internamente en dos compartimentos por una partición de goma artificial. El compartimento superior mantiene el fluido del sistema bajo presión, mientras que el compartimento inferior se llena con nitrógeno o aire.
En los sistemas hidráulicos de alta presión también se utiliza una variante cilíndrica del acumulador. Se pueden encontrar múltiples acumuladores en los sistemas hidráulicos de numerosas aeronaves, incluido un acumulador del sistema primario y un acumulador del sistema de respaldo. También se pueden encontrar acumuladores adicionales en diferentes subsistemas.
A continuación se muestra una explicación más detallada de las partes del acumulador hidráulico en la imagen:
- Presión del sistema hidráulico:Esta es la presión del fluido hidráulico en el sistema hidráulico.
- Diafragma:El diafragma es una membrana flexible que separa el fluido hidráulico del gas presurizado.
- Pantalla para evitar la extrusión:Esta pantalla evita que el diafragma salga a través de la válvula de servicio de gas.
- Botón o disco rígido para evitar la extrusión:Este botón o disco también evita que el diafragma salga a través de la válvula de servicio de gas.
- Fluido hidráulico:Este es el fluido que se almacena y transporta en el acumulador.
- Nitrógeno o aire:Este es el gas presurizado que expulsa el fluido hidráulico del acumulador.
- Válvula de servicio de gas:Esta válvula permite ajustar la presión del gas en el acumulador.
- Tapón de retención:Este tapón sella la válvula de servicio de gas.
Tipos de acumuladores
Existen dos tipos principales de acumuladores hidráulicos: acumuladores de vejiga y acumuladores de diafragma. Ambos tipos funcionan según el mismo principio básico, pero utilizan diferentes métodos para separar el fluido hidráulico del gas.
En un acumulador de vejiga, el fluido hidráulico está separado del gas por una vejiga flexible. El gas suele ser nitrógeno, que es un gas inerte que no reacciona con el fluido hidráulico.
En un acumulador de membrana, el fluido hidráulico está separado del gas por una membrana flexible. El diafragma suele estar hecho de un material de caucho sintético.
El gas en el acumulador se precarga a una presión superior a la presión de funcionamiento del sistema hidráulico. Esta presión de precarga proporciona la fuerza para empujar el fluido hidráulico fuera del acumulador cuando sea necesario.
Los acumuladores se utilizan en una variedad de sistemas hidráulicos para diversos propósitos. Algunos de los usos más comunes de los acumuladores hidráulicos incluyen:
- Proporcionar energía a los sistemas auxiliares.Los acumuladores se pueden utilizar para proporcionar energía a sistemas auxiliares, como frenos, dirección y cabrestantes. Esto puede resultar útil en aplicaciones donde el sistema hidráulico principal no siempre está funcionando.
- Para absorber golpes y vibraciones.Los acumuladores se pueden utilizar para absorber golpes y vibraciones causados por cambios repentinos de carga o presión. Esto puede ayudar a proteger el sistema hidráulico contra daños.
- Para mantener la presión del sistema.Se pueden utilizar acumuladores para mantener la presión del sistema cuando la bomba hidráulica no está funcionando. Esto puede resultar útil en aplicaciones donde el sistema hidráulico debe poder funcionar incluso cuando el motor no está en marcha.
- Para suavizar las pulsaciones de flujo.Se pueden utilizar acumuladores para suavizar las pulsaciones de flujo causadas por la bomba hidráulica. Esto puede ayudar a mejorar el rendimiento del sistema hidráulico y prolongar la vida útil de los componentes.
Calculadora de capacidad del acumulador
Los cálculos utilizados en esta calculadora se basan en las leyes de los gases ideales y suponen que el gas y el fluido no interactúan. En aplicaciones del mundo real, es posible que estas suposiciones no sean completamente precisas y es posible que sea necesario tener en cuenta factores adicionales como la temperatura, la compresibilidad del fluido y la relación gas-fluido.
Ahora, describamos cada entrada en la fórmula:
- BC (Volumen del contenedor del acumulador por capacidad en galones): Este es el volumen físico del contenedor del acumulador. Se puede encontrar en la hoja de especificaciones del fabricante o en la etiqueta del propio acumulador.
- Pp (Presión de precarga en psi): Esta es la presión inicial del gas en el acumulador antes de que se le envíe cualquier fluido. La presión de precarga generalmente la establece el fabricante y, a menudo, se puede encontrar en la hoja de especificaciones del producto. En algunos casos, puede ser necesario medir manualmente esta presión mediante un manómetro.
- Ps (Presión del sistema en psi): Esta es la presión del sistema cuando está funcionando en condiciones normales de funcionamiento. En muchos casos, la presión del sistema la establece la válvula de alivio de presión y se puede encontrar en el manual de funcionamiento del sistema o mediante el uso de un manómetro.
- Pf (Presión final en psi): Esta es la presión máxima que alcanzará el acumulador cuando esté completamente cargado. Este valor se establece en función de los requisitos del sistema y se puede encontrar en el manual operativo del sistema. En la práctica, puede ser necesario ajustar la presión final para tener en cuenta los cambios en la demanda del sistema o los requisitos de energía.
Enter Pre-charge Pressure (psi):
Enter System Pressure (psi):
Enter Final Pressure (psi):
Los acumuladores hidráulicos son un componente importante de muchos sistemas hidráulicos. Proporcionan una variedad de beneficios, como rendimiento mejorado, mayor confiabilidad y costos de mantenimiento reducidos.
El acumulador de aire acondicionado, un componente crítico en el sistema de aire acondicionado de su vehículo, funciona almacenando el exceso de refrigerante para evitar posibles daños al compresor. Básicamente funciona como un filtro, atrapando la humedad y los desechos que de otro modo podrían dañar su sistema de aire acondicionado. El acumulador también sirve para separar el refrigerante en estado líquido y gaseoso, permitiendo que solo el gas fluya hacia el compresor, lo que garantiza un funcionamiento suave y la longevidad de su sistema de aire acondicionado. Comprender cómo funciona un acumulador de aire acondicionado ayuda a mantener el rendimiento y la comodidad óptimos del automóvil, especialmente durante los meses más cálidos.
¿Qué es (y hace) un acumulador en un sistema hidráulico?
Está diseñado para regular el rendimiento del sistema manteniendo la presión del fluido hidráulico, absorbiendo los impactos y compensando las fugas de fluido. Los acumuladores desempeñan un papel vital para garantizar la eficiencia y la longevidad de los sistemas hidráulicos, lo que los hace indispensables en una amplia gama de aplicaciones industriales. Desde maquinaria de construcción hasta sistemas de frenos de automóviles, los acumuladores son una piedra angular de la tecnología hidráulica, ya que impulsan una funcionalidad óptima y ofrecen resultados de alto rendimiento.
FREQUENTLY ASKED QUESTIONS
Hydraulic accumulators improve system performance and reliability by providing a buffer against pressure fluctuations, absorbing shock and vibration, and supplementing pump flow during peak demand periods. This results in smoother system operation, reduced wear and tear on components, and increased overall system efficiency. Additionally, accumulators help to maintain a consistent system pressure, which reduces the likelihood of component failure and extends system lifespan.
Using multiple accumulators in a hydraulic system offers several benefits, including increased system redundancy, improved overall system reliability, and enhanced performance. In aircraft hydraulic systems, for example, multiple accumulators provide backup capacity in case of primary system failure, ensuring continued safe operation. In other applications, multiple accumulators can be used to serve different subsystems or to provide additional capacity during peak demand periods.
Accumulator capacity has a direct impact on system performance and efficiency. An accumulator with insufficient capacity may not be able to provide adequate pressure and flow support, leading to reduced system performance and efficiency. Conversely, an oversized accumulator can lead to increased system complexity, higher costs, and potential reliability issues. Proper sizing of the accumulator is critical to ensure optimal system operation and efficiency.
When selecting an accumulator for a hydraulic system, key factors to consider include system pressure and flow requirements, operating temperature range, fluid compatibility, and physical space constraints. Additionally, consideration should be given to the type of accumulator (bladder or diaphragm), its materials of construction, and any specific certifications or regulatory requirements (e.g., aerospace or industrial applications).
An accumulator capacity calculator is a valuable tool for optimizing hydraulic system design by ensuring that the accumulator is properly sized for the specific application. By inputting system parameters such as pressure, flow rate, and fluid properties, the calculator can determine the required accumulator capacity, taking into account factors such as pressure fluctuations, flow demand, and system efficiency. This helps to prevent undersizing or oversizing the accumulator, ensuring optimal system performance and efficiency.
