Демпферы пульсаций
Как всем известно, для того, чтобы новый механизм прослужил долго и надёжно, в его отношении необходимо производить тщательный технический досмотр. Вместе с тем не менее важную роль играют и правильные условия эксплуатации.
Системы гидравлики в данном случае не являются исключением. Проектируя гидравлическую станцию для пробивного станка или сложной буровой установки, в первую очередь нужно позаботиться об обеспечении длительного срока службы гидравлической системы. В первую очередь, мы должны предусмотреть систему фильтрации, которая бы улавливала появившийся абразив или случайный мусор. Правильный расчёт нагрузок на те или иные узлы также продлят срок службы нашего привода. И если вы решили применить поршневой насос, то будьте готовы к тому, что неравномерная подача масла в систему может создавать пиковые нагрузки и кратковременные падения давления. Связано это с тем, что поршневой насос (в отличие от лопастного или шестерённого) подаёт давление порционно, как результат поочерёдного движения своих поршней. И вот тут на помощь приходит демпфер пульсации – устройство, которое путем накопления энергии может сглаживать неравномерное движение жидкости. Состоит он в основном из двух полостей, которые разделены эластичным материалом, способным деформироваться. Из описания видно, что гидравлический демпфер схож с гидроаккумулятором. Действительно, в большинстве случаев, там, где не требуется применение специальных материалов и высокоточных значений, используют пневмогидроаккумулятор, или гидроаккумулятор. Благодаря своим накопительным свойствам, он отдаёт часть энергии в необходимый момент, а избытки, соответственно, поглощает.
Там же, где происходит высокоточное движение жидкостей (обычно малых расходов, как система смазки, например) используют демпферы пульсации небольших размеров. Особенность таких «специальных» демпферов:
- разделитель среды изготовлен из различных материалов (тефлон, металлическая гофра и т.д.);
- совместимость с агрессивными средами (кислоты, щёлочи, содержащие бензин продукты и т.д.);
- подсоединение имеет конструкцию, при которой гидравлические удары и пульсации жидкости приходятся непосредственно на демпфер;
- отсутствие быстроизнашивающихся уплотнений позволяет расширить диапазон рабочей температуры, как в положительную, так и в отрицательную сторону.
Вкратце рассмотрим конструктивные особенности нескольких видов демпфера пульсаций:
Мембранный – состоит из двух полостей, газовой и жидкостной, которые разделены каучуковой мембраной. Для агрессивных сред применяют фторопластовую (тефлоновую) мембрану. В ввиду того, что тефлон обладает небольшой пластичностью, колебания мембраны обеспечивается большим диаметром- отсюда приплюснутая форма демпфера.
Баллонный – применяют как в напорной гидравлической линии, так и во всасывающей. Во втором случае необходимость установки демпфера обусловлено длинным трубопроводом между баком и насосом и, как следствие, возможность кавитации. Это демпфер большего размера с маленьким баллоном внутри, относительно обычных пропорций баллонных пневмогидроаккумуляторов.
Сильфонные – демпферы, в которых в качестве разделителя среды используется система на основе металлической гофры. Такие демпферы чаще всего применяются со сложными и едкими средами и высокими температурами. В частности, данный вид демпферов широко применяется для гашения пульсаций топливоподающих поршневых насосов в мощных дизельных двигателях на морских судах.
Как и любое устройство, придуманное человеком, демпфер пульсации создан для того, что бы «облегчить» его труд, стабилизировать работу и увеличить срок эксплуатации подобных демпферу устройств.