Fondamenti di Oleodinamica: Componenti, Pompe e Controllo di Flusso

1. I Componenti Base di un Serbatoio Idraulico e la Loro Funzione

Di seguito sono elencati i componenti essenziali di un serbatoio idraulico e la funzione specifica di ciascuno:

1. Sfiato (Vent): Poiché l'olio all'interno del serbatoio entra ed esce, è necessario uno sfiato per riempire lo spazio lasciato dall'olio in entrata o in uscita e non creare il vuoto.
2. Indicatore di Livello Olio: L'indicatore di livello è utilizzato per verificare i litri correnti nel serbatoio. Il volume totale dovrebbe essere il doppio di quello utilizzato dal circuito.
3. Termometro: Controlla la temperatura dell'olio nel serbatoio, poiché ogni olio accetta determinati livelli di temperatura operativa.
4. Aspirazione Olio (Uscita): Questa è la zona in cui la pompa aspira l'olio. Può esserci un filtro tra la pompa e l'aspirazione.
5. Piastra Deviatrice (Deflettore): Consente di separare il fluido in ingresso da quello in uscita, impedendo così che l'aspirazione si mescoli con l'olio in ingresso e trasporti impurità, variazioni di temperatura, tra le altre cose.
6. Bocchettone di Riempimento: È il punto in cui si introduce l'olio prima di un'operazione o se l'indicatore di livello ne segnala la necessità.
7. Ritorno Olio: Dove l'olio ritorna. Si compone di un tubo tagliato a 45 gradi, orientato verso la parete opposta all'aspirazione per evitare di diffondere il liquido con impurità, bolle, ecc.
8. Scarico del Serbatoio (Tappo di Drenaggio): Utilizzato periodicamente per la pulizia del serbatoio e per scaricare l'olio residuo.

2. Posizionamento e Tipi di Filtri in un Sistema Idraulico

Nei sistemi idraulici si distinguono tre tipi principali di filtri, a seconda della loro posizione all'interno della centralina idraulica:

• Filtro d'Aspirazione: Si trova tra la pompa e il serbatoio e raccoglie le particelle dal deposito.
• Filtro di Pressione: Trattiene le particelle generate dalla pompa durante il normale funzionamento e si trova dopo la pompa.
• Filtro di Ritorno: Situato sulla linea di ritorno, impedisce alle particelle di usura dei componenti del circuito di raggiungere il serbatoio.

3. Classificazione e Descrizione delle Pompe Idrauliche

Di seguito sono elencati e classificati i principali tipi di pompe idrauliche a olio:

Pompe a Ingranaggi

• Pompa ad Ingranaggi Esterni: L'olio è condotto dallo spazio tra i denti di ciascun ingranaggio. Sono le più economiche e tollerano bene le impurità nell'olio, ma producono molto rumore.
• Pompa a Ingranaggi Interni: Lavorano a bassa velocità e bassa pressione di ingresso, fornendo condizioni di flusso di scarico costante al variare della pressione.
• Pompa a Lobi: È simile alle due precedenti, ma al posto degli ingranaggi utilizza dei lobi.

Pompe a Palette

• Pompa a Palette: Queste pompe sono costituite da un rotore scanalato che ruota all'interno di una camera che funge da guida per le palette, le quali scorrono all'interno e all'esterno delle fessure del rotore. Funzionano con la forza centrifuga per entrare o uscire a seconda della coppia. Di solito sono compatte e le palette possono essere sostituite.
• Pompa a Palette Bilanciata: Questo sistema ha due ingressi e due uscite per compensare le forze radiali ed espellere l'olio aspirato ogni mezzo giro. Sono più costose delle pompe a ingranaggi, ma producono meno rumore e la loro efficienza si riduce meno con l'usura.

Pompe a Pistoni

• Pompa a Pistoni Assiali: Sono le più diffuse tra le pompe a pistoni. Sono costituite da un tamburo rotante su cui sono montati i pistoni e hanno un tappo a pressione con le connessioni di ingresso e di uscita. Sono più costose ma più efficienti, sono più sensibili alla contaminazione dell'olio e hanno tolleranze più strette.

4. Metodi di Variazione della Portata nelle Pompe Idrauliche

Anche se tutte le pompe possono variare la loro portata di produzione semplicemente cambiando la velocità di lavoro, per "pompe a portata variabile" si intendono quelle in cui è possibile modificare il flusso in uscita modificando la geometria o il volume delle camere interne della pompa, motivo per cui esse sono chiamate pompe a portata variabile.

5. Specifiche Tecniche Fondamentali di una Pompa Idraulica

I dati tecnici essenziali di una pompa includono:

• Pressione massima e minima
• Portata (L/min)
• Cilindrata (Volume per giro)
• Tipo di Olio
• Dimensioni (Dimensional)
• Temperatura operativa
• Peso
• Pressione ammissibile
• RPM (Giri al minuto) massimi

6. Funzione Primaria dei Componenti Idraulici

Indicazione della funzione primaria dei seguenti componenti idraulici:

• Valvola di Scarico (Valvola di Sicurezza): Sono utilizzate per proteggere le apparecchiature o le tubazioni a cui sono collegate da una pressione eccessiva.
• Riduttore di Flusso (Strozzatore): Sono progettati per l'installazione in linea e consentono di regolare il flusso d'olio attraverso il loro anello esterno. Possono essere utilizzati in entrambe le direzioni.
• Valvola di Sequenza: È simile alla valvola limitatrice di pressione; si apre quando la pressione a monte supera il valore impostato da una molla.
• Valvola di Non Ritorno Pilotata: Viene utilizzata per mantenere una parte del sistema interna (come un cilindro idraulico o un motore) esente da perdite (leak-free).
• Divisore di Flusso: Separa il flusso in due o più rami. Sono utilizzati, per esempio, nel trattamento delle acque reflue per non saturare le vasche di trattamento.
• Selettore di Circuito (Valvola OR): Valvola "O" (OR).

7. Vero o Falso: Principi di Controllo Idraulico

Indicare se l'affermazione è vera (V) o falsa (F):

1. F. Controllare la portata altera la pressione applicata all'attuatore (motore o cilindro).
2. V. Con il controllo della pressione si modifica la potenza degli attuatori.
3. V. Riducendo il diametro di un tubo aumenta la velocità degli attuatori.
4. F. La coppia generata da un motore idraulico dipende dal flusso ricevuto.
5. V. La velocità di un attuatore dipende principalmente dal flusso ricevuto.

8. Posizionamento della Valvola di Regolazione del Flusso

In quale parte del circuito può essere installata la valvola di regolazione di flusso?

Sulla linea di lavoro e sullo scarico del servomotore per regolarne la velocità.

9. Identificazione della Valvola di Non Ritorno

Indicare il nome della valvola di non ritorno (riferendosi a un disegno implicito):

È bidirezionale (in entrambe le direzioni) perché è una valvola di controllo (check) regolabile.

10. Valvole a Cartuccia

Il principio di funzionamento di queste valvole è lo stesso delle valvole a fungo (o a spola). In combinazione con vari comandi, possono essere utilizzate per regolare la pressione, il flusso e come valvole direzionali.

11. Servovalvole e Valvole Proporzionali

Le servovalvole o valvole proporzionali sono azionate da segnali elettrici provenienti da un solenoide (normalmente situato a ciascuna estremità della valvola). A seconda dell'intensità del segnale, la bobina si muove in misura maggiore o minore.