보일의 법칙(등온) 또는 단열 과정으로 유압 어큐물레이터를 사이징합니다.
유압 어큐뮬레이터는 가스 충전 챔버에 가압 유체를 저장하여 시스템이 단시간에 고유량을 공급하거나, 충격을 흡수하거나, 펌프 정지 구간에 압력을 유지할 수 있게 합니다. 이 계산기는 작동 압력, 가스 예비 충전 압력, 필요 토출 체적을 기반으로 등온 사이징에는 보일 법칙을, 고속 사이클에는 폴리트로픽 보정을 적용하여 어큐뮬레이터 용량을 산출합니다.
보일 법칙 P₁V₁ = P₂V₂는 충전 가스 체적과 압력의 등온 관계를 정의합니다. 필요 어큐뮬레이터 용량 V₀ = ΔV / (P_pc/P₂ − P_pc/P₁)이며, 여기서 P_pc는 예비 충전 압력, P₁은 최소 작동 압력, P₂는 최대 작동 압력, ΔV는 토출 유체 체적입니다. 고속 사이클(1분 미만)에는 폴리트로픽 형태(P₁V₁^n = P₂V₂^n, 질소의 경우 n = 1.4)를 사용하며, 이는 회당 토출에 대한 유효 체적을 작게 산출합니다. 경험 법칙: 블래더 어큐뮬레이터는 최소 작동 압력의 90%, 피스톤 어큐뮬레이터는 95%로 예비 충전합니다. 사이징은 온도 변화에도 의존하며, 가스 예비 충전은 약 3°C당 ~1% 변동하므로 한랭 환경 시스템은 재검토가 필요합니다.
200 bar에서 150 bar 사이에 5리터를 토출해야 하는 프레스 설계자는 135 bar 질소 예비 충전을 적용한 10리터 블래더 어큐뮬레이터를 선정하고, 토출 체적이 드웰 스트로크 요건을 충족하는지 검증합니다.
피스톤 펌프 맥동을 억제하려는 유압 기술자가 시스템 평균 압력의 80% 예비 충전을 적용한 1리터 어큐뮬레이터를 추가하여, 게이지 압력 변동폭을 ±15 bar에서 ±2 bar로 완화합니다.
차량 시스템 엔지니어가 펌프 고장 후 풀-록 3회 조향에 필요한 백업 조향 어큐뮬레이터를 사이징할 때, 토출 말단에서 잔류 유량이 조향 밸브 크랙 압력을 초과하도록 필요 가스 체적을 계산합니다.
블래더 어큐뮬레이터는 최소 작동 압력의 90%(블래더가 포펫을 충격하지 않도록), 피스톤 어큐뮬레이터는 95%로 충전합니다. 온도 변화 후 또는 안전을 위해 매년 예비 충전을 반드시 재확인하십시오.
블래더형(가장 일반적)은 고속 사이클과 오염 유체에 적합합니다. 피스톤형은 대용량(≥10 L)과 장수명을 제공합니다. 다이어프램형은 소형이며 소용량 작동(≤1 L)에 적합합니다.
질소 예비 충전은 열팽창으로 압력이 상승하며, 3°C당 약 1% 증가합니다. 25°C에서 충전된 유닛이 50°C에서 운전되면 예비 충전 압력이 약 8% 높아져 유효 토출 체적이 감소합니다.