1. מהו מצבר
מצבר הידראולי הוא מכשיר לאגירת אנרגיה. במצבר, האנרגיה המאוחסנת מאוחסנת בצורת גז דחוס, קפיץ דחוס או עומס מורם, ומפעילה כוח על נוזל שאינו דחיס יחסית.
מצברים שימושיים מאוד במערכות כוח נוזלים. הם משמשים לאחסון אנרגיה ולביטול פולסים. ניתן להשתמש בהם במערכות הידראוליות כדי להקטין את גודל משאבת הנוזל על ידי השלמת נוזל המשאבה. הדבר נעשה על ידי אחסון האנרגיה במשאבה בשלב הביקוש הנמוך. הם יכולים לשמש כגורם האטה וסופג תנודות ופולסים. הם יכולים לרכך את המכה ולהפחית את הרטט הנגרם על ידי התחלה או עצירה פתאומית של גליל הכוח במעגל ההידראולי. כאשר הנוזל מושפע מעליית וירידת הטמפרטורה, ניתן להשתמש במצבר כדי לייצוב שינויי לחץ במערכת ההידראולית. הם יכולים להזרים נוזל תחת לחץ, כגון גריז ושמן.

כיום, המצברים הנפוצים ביותר הם מסוגים פנאומטיים-הידראוליים. תפקידו של הגז דומה לקפיץ חיץ, הוא פועל עם נוזל; הגז מופרד באמצעות בוכנה, דיאפרגמה דקה או כרית אוויר.

2. עקרון הפעולה של המצבר

תחת פעולת לחץ, שינוי הנפח של הנוזל (תחת טמפרטורה קבועה) הוא קטן מאוד, כך שאם אין מקור כוח (כלומר, תוספת של נוזל בלחץ גבוה), לחץ הנוזל יירד במהירות.

גמישות הגז גדולה בהרבה, מכיוון שהגז דחיס, ובמקרה של שינוי נפח גדול, הגז עדיין יכול לשמור על לחץ גבוה יחסית. לכן, כאשר המצבר משלים את השמן ההידראולי של המערכת ההידראולית, הגז בלחץ גבוה יכול להמשיך לשמור על לחץ השמן ההידראולי כאשר נפח הנוזל משתנה. הוא הופך קטן יותר, מה שגורם לשמן ההידראולי לאבד לחץ במהירות.

באשר לחנקן, הסיבה העיקרית לכך היא שחנקן יציב בטבעו ואינו בעל תכונות חמצון או חיזור. זה טוב מאוד לשמירה על ביצועי שמן הידראולי ולא יגרום לדנטורציה של שמן הידראולי עקב חמצון/חיזור!

חנקן הוא לחץ טרום-טעינה, המותקן בכרית האוויר של המצבר ומופרד משמן ההידראולי! כאשר ממלאים את המצבר בשמן הידראולי, עקב לחץ כרית האוויר של החנקן על השמן ההידראולי, כלומר, לחץ השמן ההידראולי שווה ללחץ החנקן. כאשר השמן ההידראולי זורם פנימה, כרית האוויר של החנקן נדחסת, ולחץ החנקן עולה. לחץ השמן עולה עד שהשמן ההידראולי מגיע ללחץ שנקבע!

תפקידו של המצבר הוא לספק לחץ מסוים של שמן הידראולי, המופק מכוח החנקן!

3. הפונקציה העיקרית של המצבר

1. עבור ספק כוח עזר
המפעילים של חלק מהמערכות ההידראוליות פועלים לסירוגין וזמן העבודה הכולל קצר מאוד. למרות שהמפעילים של חלק מהמערכות ההידראוליות אינם פועלים לסירוגין, מהירויותיהם משתנות מאוד בתוך מחזור עבודה (או בתוך מהלך). לאחר התקנת המצבר במערכת זו, ניתן להשתמש במשאבה בעלת הספק נמוך יותר כדי להפחית את הספק ההנעה הראשית, כך שכל המערכת ההידראולית תהיה קטנה בגודלה, קלה במשקלה וזולה.

2. כמקור כוח חירום
עבור מערכות מסוימות, כאשר המשאבה כושלת או החשמל נכשל (אספקת השמן למפעיל מופסקת בפתאומיות), המפעיל צריך להמשיך ולהשלים את הפעולות הנדרשות. לדוגמה, מטעמי בטיחות, מוט הבוכנה של גליל הידראולי חייב להימשך לתוך הגליל. במקרה זה, נדרש מצבר בעל קיבולת מתאימה כמקור כוח חירום.

3. חידוש דליפות ושמירה על לחץ קבוע
עבור מערכות בהן המפעיל אינו פועל במשך זמן רב, אך כדי לשמור על לחץ קבוע, ניתן להשתמש במצבר כדי לפצות על דליפה, כך שהלחץ יהיה קבוע.

4. ספיגת זעזועים הידראוליים
עקב שינוי פתאומי בכיוון שסתום ההיפוך, עצירה פתאומית של המשאבה ההידראולית, עצירה פתאומית של תנועת המפעיל, או אפילו צורך מלאכותי בבלימת חירום של המפעיל וכו', זרימת הנוזל בצינור תשתנה בחדות, וכתוצאה מכך ייווצר לחץ הלם (פגיעה בשמן). למרות שקיים שסתום בטיחות במערכת, עדיין בלתי נמנע ייצור של נחשול לחץ קצר טווח והלם. לחץ הלם זה גורם לעיתים קרובות לכשלים או אפילו נזק למכשירים, לרכיבים ולהתקני איטום במערכת, או לקרע בצינור, וגם גורם למערכת לייצר רעידות ברורות. אם מותקן מצבר לפני מקור ההלם של שסתום הבקרה או הצילינדר ההידראולי, ניתן לספוג ולהקל על ההלם.

5. ספיגת פעימות והפחתת רעש
הזרימה הפועמת של המשאבה תגרום לפעימות לחץ, מה שיוביל למהירות תנועה לא אחידה של המפעיל, ויצר רעידות ורעש. חברו מצבר אינרציה רגיש וקטן במקביל ביציאה של המשאבה כדי לספוג פעימות זרימה ולחץ ולהפחית רעש.