Breve descripción

Un acumulador hidráulico es un dispositivo de almacenamiento de energía que mantiene líquido bajo presión para suministrar potencia hidráulica cuando la demanda supera la capacidad de la bomba o cuando esta se encuentra inactiva. Proporciona una reserva de fluido presurizado para maquinaria como prensas hidráulicas, grúas y elevadores.

Uso / Función

• Uso principal: Almacenar energía en sistemas hidráulicos presurizados y amortiguar picos o pulsaciones de presión.
• Usos secundarios: Proporcionar energía de emergencia en caso de fallo de la bomba, mantener presión continua en sujetadores hidráulicos y absorber cargas de choque.
• Escala: Industrial, talleres de generación de energía centralizada e instalaciones de ingeniería pesada.

Principio de funcionamiento

Se bombea fluido (habitualmente agua u aceite) al interior de un cilindro, elevando un gran peso o comprimiendo un gas o muelle.

1. Fase de carga: Una Bomba fuerza la entrada de fluido en el cilindro, elevando un émbolo o pistón pesado contra la gravedad (acumulador de peso) o comprimiendo gas nitrógeno o un muelle.
2. Fase de almacenamiento: El fluido permanece bajo alta presión controlado por una Válvula.
3. Fase de descarga: Cuando una máquina conectada (como una Prensa hidráulica) requiere un gran caudal inmediato, el fluido presurizado almacenado se descarga rápidamente hacia el sistema.

Cómo crearlo

Versión funcional mínima (Acumulador de peso)

1. Cilindro y Émbolo: Construye un cilindro vertical pesado de Hierro fundido o Acero con un interior rectificado liso. Ajusta un émbolo vertical con sellos estancos a alta presión en la parte superior.
2. Contenedor de Lastre: Ajusta un contenedor o caja grande en la parte superior del émbolo y llénalo con material de lastre denso (como piedra, lastre de hierro o chatarra).
3. Colector de Entrada/Salida: Conecta tuberías de alta presión con válvulas de no retorno en la base del cilindro, vinculándolo tanto a la bomba de suministro como a la maquinaria accionada.
4. Válvula de Seguridad: Instala una válvula de alivio de seguridad para alta presión a la altura máxima de carrera para evitar la sobreextensión del émbolo.

Materiales necesarios

• Esenciales:
  • Hierro fundido o Acero: Para el cilindro de pared gruesa, el émbolo y el colector de alta presión.
  • Agua: Como fluido hidráulico principal (a menudo mezclada con aceite soluble para prevenir la corrosión).
  • Lastre: Piedra pesada, grava o chatarra de hierro para cargar el émbolo.
  • Sellos: Anillos de empaquetadura de cuero o caucho para sellar el émbolo a alta presión.
• Herramientas: Torno (para tornear y rectificar el interior del cilindro y el émbolo), Llave, Mandrinadora.

Variantes y mejoras

• Acumulador de Peso: Utiliza la gravedad y un lastre pesado; proporciona una presión perfectamente constante independientemente del volumen de fluido almacenado.
• Acumulador de Muelle: Utiliza un muelle helicoidal pesado para ejercer fuerza sobre el pistón; más ligero, pero la presión disminuye a medida que se descarga el fluido.
• Acumulador de Gas (Vejiga/Pistón): Utiliza nitrógeno comprimido separado del fluido por una vejiga de caucho o un pistón flotante; estándar en los sistemas hidráulicos modernos.

Límites y riesgos

• Presión Hidráulica Extrema: Las altas presiones plantean riesgos significativos de fallo explosivo de componentes o lesiones por inyección de fluido.
• Cargas Estructurales Pesadas: Los acumuladores de peso requieren cimientos sólidos debido a las toneladas de peso del lastre.
• Degradación de Sellos: Los sellos desgastados o dañados provocan fugas continuas de fluido y una rápida pérdida de la energía hidráulica almacenada.