اکومولاتور در سیستم هیدرولیک هواپیما

  نویسنده : امیر علی قدرتی 

آیا از وجود قطعه ای به نام اکومولاتور در هواپیما مطلع هستید ؟ این قطعه چه انواعی دارد ؟ و کاربرد انها چیست ؟ در این مقاله به تمام نکات پیرامون اکومولاتور در سیستم هیدرولیک هواپیما خواهیم پرداخت .

آکومولاتور در سیستم هیدرولیک نقشی همچون باطری در سیستم الکتریک دارد یعنی وقتی که موتور و همراه ان دینام خاموش است باطری برای مدت محدودی سیستم را تغذیه نموده و توسط دینام شارژ میشود در سیستم هیدرولیک نیز accumulator به هنگام کار نکردن پمپ برای مدت محدودی میتواند سیستم را تغذیه نماید .

به اکومولاتور pressure tank  و surge chamber نیز گویند . اکومولاتور بر سه نوع است .

1= diaphragm type

2= bladder type

3= piston type

و در هر سه حالت از دو نوع قسمت air chamber  و oil chamber و یک حایل بین این دو تشکیل شده که میتواند یک دیافراگم یا bladder  یا پیستون بوده باشد . معمولا قسمت air در پایین قرار داشته و بوسیله یک valve معروف به schrader قابل شارژ است و معمولا به اندازه 1/3 فشار معمول سیستم به ان هوا زده میشود . ترجیحا سعی می شود بجای air از nitrogen استفاده شود زیرا که اولا سبکتر از هوا بوده و بر خلاف ان خشک است ثانیا فاقد اثر corrosive بوده ثالثا از نظر fire خطری ندارد . از نظر احتیاط باید به هنگام پیاده کردن اکومولاتور فشار گاز انرا تخلیه نموده . معمولا در کنار اکومولاتور یک pass gage فشار گاز انرا نشان میدهد و هرگاه بخواهیم فشار واقعی گاز اکومولاتور را چک کنیم باید ابتدا با به کار انداختن و عملکرد چند unit هم چون flap و brake فشار هیدرولیک را صفر کنیم . انگاه هر عددی را که نشاندهنده بخواند بیانگر فشار گاز Accumulator  خواهد بود . البته با یک روش بهتر از داخل کابین خلبان و به کمک نشاندهنده فشار هیدرولیک هم میتوان این کار را انجام داد . بدین طریق که در حالیکه فشار سنج را نظاره میکنیم یک unit مثلا فلاپ را مرتبا بالا و پایین داده و نزول فشار هیدرولیک را نظاره میکنیم ناگهان متوجه میشویم که از یک عددی خاص عقربه سریعا به سمت صفر میرود این عدد بیانگر فشار گاز Accumulator است .

با توجه به شناختی که از این دستگاه مفید پیدا کردیم باید متذکر شویم که اکومولاتور پنج وظیفه را در سیستم عهده دار است:

1= حفظ فشار در سیستم زمانی که موتور خاموش است . پس تغذیه محدوده actuators بهنگام کار نکردن پمپ

2= شتافتن به کمک پمپ به هنگامیکه تحت peak-load است

3= damp کردن press surges حاص از کارکرد پمپ و نوع ان

4= حذف کردن shock در سیستم حاصل از مثلا press regulator . Kick-out

5= جلوگیری از قطع و وصل مداوم press regulator

آکومولاتور پیستونی

در آکومولاتور پیستونی، پیستون به عنوانی عاملی برای جداسازی گاز از روغن عمل می کند. مزیت اصلی این دسته از آکومولاتورها کار در دماهای بسیار بالا یا بسیار پایین است. در سیستم هایی که در فشار پایین کار می کنند، اصطکاک ایجاد شده در آب بندها مشکل ایجاد می کند. این دسته از آکومولاتورها به دلیل نشتی زیادی که در سیستم رخ می دهد باید در فواصل زمانی منظم شارژ شوند. این نوع آکومولاتورها به دلیل اصطکاک ایجاد شده در آببندها به عنوان ضربه گیر استفاده نمی شوند.

معایب آکومولاتورهای پیستونی

• هزینه ی بالای ساخت و محدودیت ابعادی می باشد.
• در فشار کاری پایین اصطکاک آب بند با دیواره سیلندر مانع عملکرد مناسب آن می‌شود
• به دلیل امکان نشتی از قسمت آب بند به صورت دوره ای نیاز به شارژ مجدد خواهد داشت.

آکومولاتور هیدرولیکی دیافراگمی ، آکومولاتورهای هیدروپنوماتیکی همراه با دیافراگم انعطاف پذیر هستند که به عنوان یک جزء جدا کننده ی بین کوسن گاز تراکم پذیر و سیال قرار می گیرد. در این نوع آکومولاتور واسطه ی روغن و گاز یک دیافراگم الاستیک است. با افزایش فشار در ورودی روغن و ورود آن به مخزن آکومولاتور، دیافراگم تغییر شکل می دهد. افزایش فشار روغن باعث افزایش فشار گاز و در نتیجه کاهش حجم آن می گردد و انرژی هیدرولیکی در آکومولاتور ذخیره می گردد. مهمترین مزیت آکومولاتورهای دیافراگمی پایین بودن نسبت وزن به حجم آن هاست به همین دلیل در ساخت وسایل پرنده مانند هواپیما بیشتر مورد استفاده قرار می گیرد. می دانیم بر خلاف گازها، روغن های هیدرولیک را نمی توان متراکم و انبار نمود، تا در زمان لازم از آنها استفاده کرد؛ و لذا برای رفع این نیاز از آکومولاتور بهره برداری می نمایند.
آکومولاتورها، در واقع انباره هایی هستند که قادرند روغن را تحت فشار خود ذخیره نمایند، تا بعداً در هنگام ضرورت مورد بهر ه برداری قرار گیرد.
از کاربردهای این نوع آکومولاتور ها می توان به گرفتن ضربه. مقاومت در برابرآلودگی و ابعاد کوچکتر آنها اشاره کرد. همچنین از آکومولاتورهای کیسه ای و دیافراگمی می توان برای آب هم استفاده نمود که شامل برند های شامل EPE , Hydac , Rexroth , Eaton هستند.
در آکومولاتورهای دیافراگمی برند اولائر که با جنس دیافراگم نیتریلی و بدنه ای از جنس فولاد که می‌تواند در مسیرهای جریانی در دماهای منفی 10 درجه تا 80 درجه کار کند همچنین از این نوع آکومولاتور ها جهت نصب بر روی سیستم های هیدرولیک انواع ابزار و ماشین آلات راهسازی و کشاورزی وبه هدف بالابردن طول عمر قطعات و کاستن ضربات هیدرولیکی قابل استفاده است.

آکومولاتور کیسه ای

در شکل زیر یک آکومولاتور کیسه ای را مشاهده می کنید که اجزای اصلی آن مشخص شده است. در این نوع آکومولاتور از کیسه ای بادکنکی برای جدا کردن گاز از روغن استفاده می‌شود. هرگاه کیسه منبسط شود مجرای ورودی روغن به کمک یک شیر سوپاپی بسته می‌شود. مهم ترین مزیت این دسته از آکومولاتورها این است که آب بندی کاملی بین محفظه ی گاز و روغن انجام می دهد. این آکومولاتورها نسبت به نوسانات فشاری رخ داده در سیستم بسیار سریع عمل می کنند و به همین دلیل استفاده از آنها در سیستم های جاذب ضربه مفید است.