1. O que é um acumulador?
Um acumulador hidráulico é um dispositivo para armazenar energia. Nele, a energia armazenada fica na forma de gás comprimido, mola comprimida ou carga levantada, e aplica força a um fluido relativamente incompressível.
Os acumuladores são muito úteis em sistemas hidráulicos. São utilizados para armazenar energia e eliminar pulsos. Em sistemas hidráulicos, podem ser usados ​​para reduzir o tamanho da bomba, complementando o fluido bombeado. Isso é feito armazenando energia na bomba durante os períodos de baixa demanda. Podem atuar como amortecedores e absorvedores de flutuações e pulsos. Podem amortecer o impacto e reduzir a vibração causada pela partida ou parada repentina do cilindro hidráulico. Quando o fluido é afetado por variações de temperatura, o acumulador pode ser usado para estabilizar as mudanças de pressão no sistema hidráulico. Podem também dispensar fluidos sob pressão, como graxa e óleo.

Atualmente, os acumuladores mais comuns são do tipo pneumático-hidráulico. O funcionamento do gás é semelhante ao de uma mola amortecedora, atuando em conjunto com um fluido; o gás é separado por um pistão, um diafragma fino ou uma bolsa de ar.

2. Princípio de funcionamento do acumulador

Sob a ação da pressão, a variação de volume do líquido (a temperatura constante) é muito pequena, portanto, se não houver fonte de energia (ou seja, o fornecimento de líquido sob alta pressão), a pressão do líquido cairá rapidamente.

A elasticidade do gás é muito maior, pois o gás é compressível; mesmo com uma grande variação de volume, o gás pode manter uma pressão relativamente alta. Portanto, quando o acumulador suplementa o óleo hidráulico do sistema hidráulico, o gás sob alta pressão consegue manter a pressão do óleo hidráulico mesmo quando o volume do líquido diminui, fazendo com que o óleo hidráulico perca pressão rapidamente.

Quanto ao nitrogênio, a principal razão é que ele é estável na natureza e não possui propriedades de oxidação ou redução. Isso é muito bom para manter o desempenho do óleo hidráulico e não causa a desnaturação por oxidação/redução do mesmo!

O nitrogênio é a pressão de pré-carga, que é instalada na bolsa de ar do acumulador e separada do óleo hidráulico! Quando você enche o acumulador com óleo hidráulico, devido à pressão da bolsa de ar de nitrogênio sobre o óleo hidráulico, a pressão do óleo hidráulico se iguala à pressão do nitrogênio. À medida que o óleo hidráulico entra, a bolsa de ar de nitrogênio é comprimida e a pressão do nitrogênio aumenta. A pressão do óleo aumenta até que o óleo hidráulico atinja a pressão definida!

A função do acumulador é fornecer uma determinada pressão de óleo hidráulico, que é produzida pela força do nitrogênio!

3. A principal função do acumulador

1. Para fonte de alimentação auxiliar
Os atuadores de alguns sistemas hidráulicos atuam de forma intermitente, resultando em um tempo total de funcionamento muito curto. Embora alguns sistemas hidráulicos não apresentem atuação intermitente, suas velocidades variam consideravelmente dentro de um ciclo de trabalho (ou dentro de um curso). Após a instalação do acumulador nesse sistema, uma bomba de menor potência pode ser utilizada para reduzir a potência do acionamento principal, tornando todo o sistema hidráulico compacto, leve e econômico.

2. Como fonte de energia de emergência
Em alguns sistemas, quando a bomba falha ou há uma queda de energia (o fornecimento de óleo ao atuador é interrompido repentinamente), o atuador deve continuar executando as ações necessárias. Por exemplo, por segurança, a haste do pistão de um cilindro hidráulico deve ser retraída para dentro do cilindro. Nesse caso, é necessário um acumulador com capacidade adequada como fonte de energia de emergência.

3. Reponha o líquido vazando e mantenha a pressão constante.
Para sistemas em que o atuador não opera por um longo período, mas é necessário manter uma pressão constante, um acumulador pode ser usado para compensar vazamentos, de modo que a pressão permaneça constante.

4. Absorver choque hidráulico
Devido à mudança repentina de direção da válvula reversora, à parada súbita da bomba hidráulica, à interrupção repentina do movimento do atuador ou mesmo à necessidade de frenagem de emergência do atuador, etc., o fluxo de líquido na tubulação sofrerá uma mudança brusca, resultando em um choque de pressão (impacto de óleo). Embora haja uma válvula de segurança no sistema, ainda é inevitável a ocorrência de um pico e choque de pressão de curta duração. Esse choque de pressão frequentemente causa falhas ou mesmo danos aos instrumentos, componentes e dispositivos de vedação do sistema, ou ruptura da tubulação, além de provocar vibrações significativas no sistema. Se um acumulador for instalado antes da fonte do choque, como a válvula de controle ou o cilindro hidráulico, o choque poderá ser absorvido e atenuado.

5. Absorver a pulsação e reduzir o ruído.
O fluxo pulsante da bomba causa pulsações de pressão, resultando em velocidade de movimento irregular do atuador, o que causa vibração e ruído. Conecte um acumulador de inércia pequeno e sensível em paralelo na saída da bomba para absorver as pulsações de fluxo e pressão e reduzir o ruído.