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Los acumuladores son cámaras de almacenamiento que contienen fluido hidráulico presurizado, que acumulan la energía recibida del circuito óleo-dinámico para restituirla cuando se necesita.
Suministra líquido a presión al sistema hidráulico cuando se presenta alguna falla en el sistema y terminar la labor que se esté realizando.
Si disminuye la presión el acumulador debe poder suministrar líquido a presión al sistema hidráulico. El fluido hidráulico bajo presión entra a las cámaras del acumulador y hace una de estas tres funciones: comprime un resorte, comprime un gas o levanta un peso, y posteriormente cualquier caída de presión en el sistema provoca que el elemento reaccione y fuerce al fluido hacia fuera otra vez.
Construcción de un acumulador hidráulico
El acumulador de vejiga consta de los siguientes componentes importantes para su funcionamiento : (1) Depósito de acero , (2) Vejiga del acumulador , (3) Válvula de gas , (4) Válvula de plato , (5) Tornillo de purga de aire y (6) Empalme para la tubería del líquida a presión.
Funcionamiento de un acumulador hidráulico
Se llena la vejiga elástica del acumulador de nitrógeno tomado de una botella a presión por la válvula de gas (3), hasta alcanzar la presión de llenado necesaria (Pe1). La vejiga del acumu¬lador rellena interiormente el depósito de acero y cierra la válvula de plato (4) . El nitrógeno contenido en la vejiga tiene el volumen V1, (Fig. 1). Al poner en marcha el grupo de accionamiento una parte del líquido a presión enviado por la bomba pasa por la válvula de plato y entra en el depósito acumulador, comprimiendo el nitrógeno en la vejiga hasta el valor necesario de la presión máxima de trabajo (Pe3). El volumen del nitrógeno disminuye con ello a V3. (Fig. 3). Si baja la presión en el sistema hidráulico. El líquido a presión contenido en el acumulador es desplazado por la vejiga que se dilata con la presión momentáneamente mayor Pe3 hasta que las presiones se equilibran. Al mismo tiempo la presión en la vejiga disminuye de Pe3 a Pe2 y el volumen del gas se dilata de V3 a V2 (Fig. 3).
1.Deposito de acero 2. Vejiga del acumulador 3. Válvula de gas 4. Válvula de plato 5. Tornillo de purga de aire 6. Empalme para la tubería
Tipos de Acumuladores Hidráulicos.
ACUMULADOR HIDRÁULICO DE VEJIGA
Se emplea la capacidad de compresión de un gas en una vejiga para almacenamiento de fluidos.
ACUMULADOR HIDRÁULICO DE PISTÓN
Esta compuesto de una parte liquida y una gaseosa , con el pistón como un elemento separador hermético al gas.
ACUMULADOR HIDRÁULICO DE MEMBRANA
Posee una membrana flexible que actúa de separador entre la reserva de gas que se puede comprimir y el líquido de servicio.
Video 1. Acumulado hidráulico de diafragma. Tomado de: https://www.youtube.com/watch?v=BzvA5n6fHeo
ACUMULADOR HIDRÁULICO DE RESORTE
Comprime un resorte por medio de un fluido almacenando energía potencial elástica.
ACUMULADOR HIDRÁULICO CARGADO POR CONTRAPESO
El fluido al entrar en el cuerpo, levanta pesos que han sido previamente calibrados.
APLICACIÓNES DE LOS ACUMULADORES HIDRÁULICOS
•RESTITUIR. Compensar pequeñas pérdidas de fluido en el circuito.
•CONTRA DILATACIÓN. Los fluidos por cambios de temperaturas pueden dilatarse y perder presión.
•RESERVA. Al poder mantener una presión, pueden servir de reserva de energía.
•CONTRA GOLPES DE ARIETE. El golpe de ariete es un concepto hidráulico que engloba diferentes causas de pérdida de caudal, como podrían ser el cierre de válvulas, parada de bombas, puesta en marcha de bombas, etc.
•AMORTIGUADOR. Puede utilizarse para amortiguar las pulsaciones de una bomba.
•SEGURIDAD. Para evitar accidentes por interrupciones súbitas del generador de potencia.
Los acumuladores se utilizan como suministradores de líquido en caso de emergencia cuando falla la bomba por alguna perturbación con el objeto de finalizar un proceso iniciado (véase el esquema del circuito).
La cantidad acumulada de líquido a presión para el circuito de al lado debe ser tal que en caso de fallar la bomba el cilindro de doble efecto pueda efectuar los movimientos.
Al accionar la válvula 3/3 del acumulador a su posición a se carga el acumulador hasta la presión que le permite la válvula limitadora de presión incorporada. En la posición media conserva el aceite a presión, si se presenta una falla de caudal (válvula 2/2) se puede usar el aceite del acumulador para terminar la labor del cilindro, cuando se quiera descargar el acumulador se conmuta la válvula 3/3 del acumulador a su posición b.
Símbolo según ISO 1219
Simbología de acumulador hidráulico Tomado de: www.smctraining.com
Actividad: Acumulador hidráulico
Ha de establecerse un sistema hidráulico con¬forme al esquema de circuito siguiente.
Al accionar la válvula distribuidora 4/2 el vástago del émbolo del cilindro de doble efecto debe salir. En caso de fallar la bomba, el acumulador se empleará como fuente de energía con el objeto de llevar a término la fase ya empezada por el cilindro de doble efecto, verifique las operaciones de llenado, retención de carga y descarga del acumulador manipulando la válvula 3/3.
Actividad: Acumulador hidráulico - ACCIONAMIENTO DE EMERGENCIA
En casos de emergencia, por ejemplo corte de corriente, con la ayuda de la energía del acumulador hidráulico se realiza una carrera de trabajo o de cierre, es decir finaliza el ciclo de trabajo.
UBICACIÓN DEL ACUMULADOR HIDRÁULICO EN EL SISTEMA
Actividad: Simula en el software Fluid sim H el circuito descrito en el video “ACUMULADOR HIDRÁULICO SIMULACIÓN” en el enlace https://youtu.be/0PKqhWNoW08
Cold-store door
Training aims
To show the use of a hydraulic accumulator as a power source
To show how to use the accumulator to power advance and return strokes of the cylinder after the pump is switched off
Problem definition
Drawing the hydraulic circuit diagram
Determining the necessary components
Practical assembly of the circuit
Determining the number of working cycles possible after the pump is switched off
Drawing conclusions
Explaining the design and mode of operation of a diaphragm accumulator
Naming possible applications of an accumulator
Solution description
After the circuit has been assembled and checked, the accumulator should first be switched off and the pressure relief valve (3) fully opened. Now switch on the hydraulic power pack and set the system pressure to 50 bar. The accumulator can now be charged. Allow the cylinder to advance and retract several times and then switch off the hydraulic power pack. It is possible to advance and retract the cylinder several times more by actuating the 4/2-way valve (8). Following this, the accumulator pressure will fall slowly, as indicated by the pressure gauge (5). Be sure to switch off and depressurise the accumulator before dismantling the circuit.
Actividad : Simule el circuito hidráulico Cold-store door y verifique el consumo de potencia de durante el avance y en la posición media de la válvula, analice las conclusiones.
