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l'accumulateur de Métal-soufflets manipule les extrémités

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les accumulateurs Bord-soudés de soufflets en métal sont à l'avant-garde de la technologie hydropneumatique d'accumulateur, selon Peter Kloft et Daniel Rau, des ingénieurs de recherche et développement avec la technologie de HYDAC en Sulzbach/Sarre, Allemagne.

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Comparé à d'autres conceptions telles que le diaphragme, les accumulateurs de vessie et de piston, la chambre à gaz dans des unités de métal-soufflets est habituellement hermétiquement scellé et la barrière métallique entre le gaz et les côtés liquides ne permet aucune perméation. Ceci a comme conséquence une conception qui a la compatibilité extraordinaire de médias, une température ambiante opérationnelle extrêmement large, est exempt d'entretien et maintient la pleine représentation pendant sa durée de vie entière.

Dans une présentation à la conférence de cette année de transmission d'énergie par fluide d'IFK à Aix-la-Chapelle, l'Allemagne, les chercheurs a discuté une des plus nouvelles versions de HYDAC, qui monte sur un moteur à réaction. Elle résiste à des vibrations, à des charges de choc et à la chaleur extrêmes, et comporte un indicateur qui laisse des techniciens facilement vérifier l'intégrité des soufflets en métal.

Généralement HYDAC distingue deux conceptions de base différentes :

Les soufflets ridés en métal ont seulement un taux de compression limité et ont besoin, en conséquence, d'un espace de grande installation par rapport à leur volume de déplacement. Mais en raison de leurs coûts inférieurs comparés aux soufflets bord-soudés en métal, ils servent souvent d'amortisseurs.

les soufflets Bord-soudés en métal sont très utilisés comme compensateurs dans des applications de vide comme dans l'équipement de production de semi-conducteur. Ils sont fabriqués en soudant les blancs ronds simples ont poinçonné hors d'une bobine à la circonférence intérieure et externe.

les soufflets Bord-soudés en métal ont un taux de compression sensiblement plus élevé que font les versions ondulées et approprié ainsi au stockage de l'énergie aussi bien qu'à chaque autre application d'accumulateur. Les blancs en métal sont formés pour réduire des efforts et des déformations dans les secteurs aux coutures de soudure. Avec le processus de soudure et l'essai, ce sont les considérations de conception les plus importantes et de production.

Le métal beugle l'acte comme un ressort, ainsi les ingénieurs doivent expliquer ce printemps pour forcer. La force contre la compression dans les soufflets typiques en métal est principalement linéaire jusqu'à ce qu'elle arrête une position de bloc. En manipulant de basses pressions de pré-charge, de la manière prescrite pour une canalisation d'aspiration accumulateur, cette force doit être considérée pendant la phase de conception et s'est ajoutée à la pression de pré-charge.

Nouvelle conception

HYDAC a été attribué un contrat à concevoir et produire un métal bord-soudé beugle l'accumulateur pour la canalisation d'aspiration dans un circuit hydraulique d'avions. Les accumulateurs doivent maintenir la pression à l'intérieur de la canalisation d'aspiration au-dessus d'une certaine limite, permettant aux pompes d'accélérer sans cavitation ; et pendant l'arrêt des pompes évitez les crêtes à haute pression produites en ralentissant l'écoulement de fluide. Les accumulateurs sont installés au moteur à réaction, près de l'orifice d'entrée des pompes.

Des applications d'avions sont principalement caractérisées par les températures extrêmes, par exemple de -75° à 160° C, et à profils exaltants de choc et de vibration. La capacité de résister à la vibration grave en cas de perte de pale de ventilateur, médias et températures ambiantes élevées, grands volumes de déplacement combinés avec des débits élevés, et l'option pour avoir une avance exempte d'entretien d'accumulateur aux soufflets bord-soudés en métal comme conception préférée.

Indicateur de défaut

Utilisant des soufflets en métal comme barrière entre le gaz et les côtés liquides, la chambre à gaz devrait être hermétiquemente scellé. Par conséquent il est difficile de vérifier l'intégrité de l'accumulateur avec une mesure ou un dispositif semblable. Chaque joint ajoutera une certaine fuite au côté de gaz qui, par conséquent, réduira la durée de vie ou exigera l'entretien. N'importe quel genre de mesure de pression exigera également mesurer la température de gaz, particulièrement dans les applications avec la température large oscillation-telle comme dans des avions. Par exemple, si chargeant l'accumulateur à 20° C de la pré-charge nominale, la pression de pré-charge entre les plus basses et les plus élevées températures variera plus de 350%.

Évaluant tous ces effets, HYDAC a décidé de construire dans un type différent de l'indicateur qui laisse des techniciens ne déterminer l'intégrité des soufflets en métal sans aucun joint, et sans mesure de pression ou de la température. Si les coupures de soufflets en métal il expulseront le gaz et permettront dedans une certaine entrée de fluide dans la chambre à gaz. HYDAC a incorporé une pression résistante, verre étanche au gaz dans la partie supérieure de l'accumulateur. De tels vitraux sont très utilisés dans l'ingénierie des procédés et les industries chimiques. Ces vitraux sont fuite d'hélium examinée avec × inférieur 10-8 mbar-l/sec de taux de fuite un que 1. À l'intérieur de, un tissu blanc traité avec du produit chimique spécial changera en une couleur rouge fortement évidente si souillé avec le fluide hydraulique. L'indicateur est tenu un petit logement environ 10 millimètres de diamètre, qui est fait par la fabrication additive à partir de l'acier inoxydable.

Conditions de moteur à réaction

Pour qualifier une conception pour l'application d'avions, l'accumulateur a été soumis à l'essai rigoureux. Pour vérifier la conformité aux conditions de vibration, l'accumulateur a été examiné dans toutes les directions gyroscopiques sur une des tables de vibration les plus puissantes en Allemagne.

Une condition unique pour un accumulateur installé sur un moteur à réaction est l'essai de feu. L'essai a été effectué selon une norme générique adaptée aux besoins du client de spécifications d'essai du feu qui est basée sur OIN 2685. Pendant cet essai le spécimen doit résister à une température de flamme de 1050° C pour 5 et 15 minute-tandis qu'elle vibre le long de sa direction plus faible à une fréquence de 33 hertz et avec une accélération minimum de 8 G. L'unité a avec succès passé les essais, ne montrant aucune fuite externe de l'accumulateur ou de l'interface en verre. Le verre a montré quelques fissures extérieures mais ne s'est pas désagrégé ou ne s'est pas desserré.

La canalisation d'aspiration accumulateur était également résistance examinée entre la barre 0 et 15 (absolue) pour plus de 1 million de cycles, sur la température ambiante complète. Les résultats globaux ont montré que l'accumulateur bord-soudé de soufflets en métal pourrait accomplir son travail même dans les environnements durs. En raison de la résistance de haute température et de médias, aussi bien qu'étant exempte d'entretien, cette classe des accumulateurs peut être installée dans les applications bien au-delà des capacités des accumulateurs utilisant les matériaux de barrière élastomères ou en plastique. Dérivé des applications d'avions, ces accumulateurs sont utilisés de plus en plus dans des applications d'ingénierie des procédés et d'industrie chimique, dans des circuits de freinage, et comme amortisseurs dans des circuits hydrauliques.

Comparé aux accumulateurs de diaphragme, de vessie et de piston, les accumulateurs bord-soudés de soufflets en métal sont plus chers d'avance, mais un coût inférieur de la service-vie compensent le prix plus élevé d'acquisition. Une production plus à fort débit et le poinçon automatisé et la soudure abaisseront les coûts de soufflets en métal à l'avenir. Avec des coûts réduits, les accumulateurs de soufflets en métal gagneront de plus en plus la part de marché dans tout le genre d'applications mobiles et industrielles.