Acumuladores hidráulicos

UNIVERSIDAD POLITECNICA
SALESIANA
INGENIERIA MECANICA AUTOMOTRIZ
MAQUINARIA PESADA

ACUMULADORES HIDRAULICOS
ACUMULADOR HIDRAULICO
Un acumulador hidráulico es un elemento cuya función es la de
almacenar un volumen de fluido a presión cuando no lo requiera el
sistema, para utilizarlo luego cuando lo necesite el elemento
consumidor.

Esta formado por una carcasa metálica dividida en dos partes
separadas por una membrana, vejiga o pistón; en una parte se
almacena el aceite y en la otra hay un gas, generalmente nitrógeno,
sometido a una determinada presión previa.

En un momento determinado, en el que el sistema no necesita
aceite, éste propulsado por la bomba penetra en el acumulador. En
otro momento, cuando algún actuador necesite aceite a presión la
bomba y el acumulador en paralelo proporcionarán el caudal
necesario.

El acumulador de energía más sencillo es un muelle, al ser
comprimido almacena fuerza.
Un acumulador también puede utilizarse para amortiguar los golpes
o para aplicar progresivamente una tuerza sobre una carga.

APLICACIONES DE LOS ACUMULADORES
Las cuatro aplicaciones principales de los acumuladores de presión
son:
 Como acumuladores de energía
 Como amortiguadores para las puntas de presión
 Para conseguir un aumento gradual de la presión
 Para mantener constante la presión

La mayoría de los acumuladores sirven para cualquiera de las cuatro
aplicaciones mencionadas. En la práctica se montan en los sistemas
hidráulicos para realizar una de las cuatro funciones nada más.

ACUMULADORES DE ENERGIA
Se suelen emplear para "reforzar" la presión hidráulica en sistemas
hidráulicos con bombas de caudal constante. Este se carga de aceite
a presión durante los períodos de reposo del sistema hidráulico y lo
realimenta en los períodos de trabajo, cuando cae la presión del
aceite, la bomba carga de nuevo el acumulador después de cada
ciclo de trabajo.

ACUMULADORES DE ENERGIA
Estos acumuladores se emplean algunas veces también como
reserva de presión de aceite para el caso de que falle la bomba.
Como ejemplo de este caso pueden citarse los frenos asistidos por
fuerza hidráulica de las máquinas más pesadas. En el caso de fallar
el suministro de aceite a presión, el acumulador mantiene la presión
dentro del circuito de los frenos siendo todavía posible frenar la
máquina.

ACUMULADORES AMORTIGUADORES DE PUNTAS DE PRESION
Estos se cargan con el exceso de aceite durante la elevación brusca
de la presión para dejarlo salir de nuevo una vez pasada la "punta".
De esta manera se reducen las vibraciones y el ruido que produce el
sistema hidráulico durante el trabajo.

ACUMULADORES AMORTIGUADORES DE PUNTAS DE PRESION
El acumulador también contribuye a mantener la presión constante
en los sistemas equipados con bombas de caudal variable. En el
momento de desactivarse la bomba se produce una caída de presión
que el acumulador "se encarga de igualar".

ACUMULADORES PARA AUMENTO GRADUAL DE LA PRESION
Estos son empleados para "suavizar" el ciclo de trabajo de un pistón
contra una carga fija, como en el caso de una prensa hidráulica. El
acumulador absorbe una parte del aumento de la presión y frena la
carrera del pistón.

ACUMULADORES PARA MANTENER LA PRESION CONSTANTE
Estos se cargan con un peso que mantiene una determinada presión
dentro de un circuito hidráulico cerrado. En el circuito hidráulico
cerrado la presión puede variar por fugas de aceite o por la
expansión o contracción causadas por el calentamiento o
enfriamiento del líquido, pero gracias a la acción de la gravedad, el
peso del acumulador compensa estas variaciones y mantiene la
presión constante.

TIPOS DE ACUMULADORES
Los tipos principales de acumuladores son los siguientes:
 Neumáticos (cargados con gas)
 Cargados con peso
 Cargados con muelle.

ACUMULADORES NEUMATICOS
Una de las propiedades de los gases es que pueden comprimirse,
por esta condición se utilizan en muchos acumuladores para
cargarlos de energía o para que actúen de amortiguadores en las
elevaciones bruscas de presión.

El adjetivo "neumático" indica que el acumulador trabaja con gas
comprimido, en este tipo de acumuladores el gas y el aceite ocupan
el mismo recipiente, al aumentar la presión del aceite, el gas se
comprime, al reducirse la presión, el gas se expande de nuevo
haciendo salir el aceite del acumulador.

En la mayoría de los ingenios de este tipo el gas se separa del aceite
por medio de un pistón, una vejiga o un diafragma, de esta manera
se evita que el gas se mezcle con el aceite y pueda entrar en el
sistema hidráulico.

En la figura se muestra un acumulador de pistón típico, similar a un
cilindro hidráulico pero sin biela. Un pistón "flotante" separa el gas
del aceite.

El pistón entra ajustado dentro del cilindro y lleva una
empaquetadura que separa el gas del aceite. La doble
empaquetadura, obliga a disponer un orificio de purga para dar
salida al aceite que se va acumulando entre ambas
empaquetaduras.

Este acumulador se puede cargar con gas a presión antes de
instalarlo en el sistema hidráulico, para ello basta con llenar la
cámara de gas a la presión deseada con un gas inerte como el
nitrógeno seco.

Los acumuladores de pistón se tienen que cuidar con esmero para
evitar que aparezcan fugas internas.
En cambio, tienen la ventaja de acumular una gran cantidad de
energía en relación con su tamaño y de funcionar con gran precisión.

ACUMULADORES TIPO DE VEJIGA
En este caso un balón o vejiga flexible de goma sintética contiene el
gas y lo separa del aceite del sistema hidráulico. En la parte superior
del acumulador hay una válvula para cargar la vejiga con gas
comprimido.

Para no dañar la goma al cargar la vejiga, el acumulador lleva un
platillo de protección, cuando se expande la vejiga, este platillo
impide que se meta por la boca de entrada del aceite, con lo que la
goma se rompería.

En la figura se ha representado un acumulador con una válvula
dosificadora en la boca de entrada de aceite, esta válvula deja que el
aceite entre libremente en el acumulador, pero restringe su salida
para que lo haga más lentamente.

ACUMULADORES DE DIAFRAGMA
En este caso el gas se separa del aceite por medio de un diafragma
metálico, el diafragma metálico va soldado o otro diafragma de
goma que flecta con los cambios de presión. Este tipo de
acumuladores se caracteriza por pesar poco, siendo esta la razón de
que se empleen más en los aviones.

PRECAUCIONES QUE DEBEN ADOPTARSE CON LOS
ACUMULADORES NEUMÁTICOS
Cuando se trabaja con acumuladores neumáticos se observarán los
precauciones que se indican a continuación.
1. Atención: el acumulador no debe cargarse nunca con oxigeno. la
mezcla del aceite con oxígeno a presión puede originar una
explosión.
2. No cargar nunca el acumulador con aire. Al comprimir el aire se
condensa el vapor de agua que lleva y este puede oxidar los
metales, el óxido, a su vez, puede dañar las juntas e inutilizar el
acumulador, por otra parte, en contacto con el aire el aceite se
oxida y descompone.

PRECAUCIONES CON ACUMULADORES HIDRAULICOS
3. El acumulador debe cargarse siempre con un gas inerte, que
puede ser el nitrógeno seco. Este gas no contiene ni vapor de agua
ni oxígeno, por lo que no ataca al metal, ni al aceite.
4. No cargar nunca un acumulador a más presión que la
recomendada por el fabricante. Consultar las características y
respetar la "presión de trabajo

PRECAUCIONES CON ACUMULADORES HIDRAULICOS
5. Antes de desmontar un acumulador de un sistema hidráulico, hay
que descargar toda la presión.
6. Antes de despiezar un acumulador hay que descargar tanto la
presión hidráulica como la presión del gas. Además hay que tomar
las precauciones necesarias para que no puedan entrar en su
interior suciedad y materias abrasivas.

FIN
MAQUINARIA PESADA
TRABAJO REALIZADO POR: ING. FERNANDO CHICA
GRACIAS POR SU ATENCIÓN

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