Principi e Funzionamento di Macchine Volumetriche e Accumulatori Idraulici

Macchine Volumetriche: Principi e Funzionamento

Le macchine volumetriche sono dispositivi meccanici progettati per realizzare uno scambio di energia tra un fluido e un asse di rotazione. Questo scambio di energia avviene in modo intermittente in questo tipo di macchine.

Classificazione delle Macchine Volumetriche

Possono essere classificate come:

• Di generazione (pompe): aumentano l'energia del fluido.
• Di ricezione (motori): estraggono energia dal fluido.

Sia i motori che le pompe sono caratterizzati da specifiche curve di funzionamento.

Perdite nelle Macchine Volumetriche

Le macchine volumetriche sono composte da parti fisse e mobili che sono in contatto con un fluido e con altre parti fisse del circuito. Questo produce una serie di perdite:

• Perdite volumetriche: sono causate dalla presenza di giochi tra le parti fisse e mobili e dalla mancanza di guarnizioni di tenuta. I loro rendimenti sono espressi tramite l'espressione delle perdite volumetriche.
• Perdite idrauliche: sono causate dal contatto diretto con il fluido. La formula per il calcolo è simile a quella delle perdite nei tubi. L'espressione delle perdite idrauliche ne definisce la resa.
• Perdite meccaniche: sono generate dall'attrito tra le varie parti fisse e in movimento delle macchine. Il loro impatto sulla resa è significativo.

Espressioni Fondamentali nelle Macchine Volumetriche

All'interno delle macchine volumetriche possiamo definire le seguenti espressioni:

• Espressioni di flusso: È possibile definire tre tipi:
  • Nelle macchine di generazione: flusso in ingresso, flusso di perdite e deflusso.
  • Nelle macchine di ricezione: le stesse.
• Espressioni di potenza: per macchine di generazione e riceventi.
• Espressioni di coppia: per macchine riceventi e generatrici.

Accumulatori Idraulici: Funzioni e Tipologie

Gli accumulatori sono utilizzati nei circuiti oleodinamici come dispositivi di accumulo di fluido per utilizzare questa energia durante l'intero ciclo di lavoro del circuito.

Funzioni degli Accumulatori nei Circuiti Oleodinamici

Nel circuito oleodinamico, gli accumulatori svolgono le seguenti funzioni:

• Mantenimento della pressione del fluido: contribuiscono a mantenere la pressione del circuito.
• Smorzamento di improvvisi cambiamenti del flusso: nel circuito.
• Assorbimento dei picchi di pressione: proteggono il circuito da eventuali danni.
• Flessibilità di funzionamento: in un circuito esistente.
• Recupero energetico: sono un modo economico per recuperare energia nei circuiti frenanti.
• Altre caratteristiche: fonte di alimentazione ausiliaria, compensatore di dilatazione termica, compensatore di perdite, ecc.

Tipi di Accumulatori

Esistono tre tipi principali di accumulatori:

• Accumulatori a peso (o a gravità): utilizzano un peso per creare resistenza al riempimento del serbatoio ausiliario. La pressione del liquido rimane costante all'aumentare del volume del serbatoio.
• Accumulatori a molla: la molla oppone resistenza al riempimento del serbatoio. La pressione del serbatoio aumenta linearmente all'aumentare del volume del fluido.
• Accumulatori a gas: la forza si ottiene tramite la compressione di un dato gas. La pressione del fluido aumenta all'aumentare del volume dell'olio, ma dipende anche dal tipo di gas.

  Gli accumulatori a gas possono essere suddivisi in due gruppi:

  • Non separati dal gas: il gas è a contatto diretto con il fluido.
  • Separati dal gas: il gas non è a contatto con il fluido.

Considerazioni per il Calcolo degli Accumulatori

Per quanto riguarda il calcolo degli accumulatori, si deve notare che se la compressione avviene in più di 3 minuti, il processo può essere considerato isotermo, poiché c'è tempo sufficiente per raggiungere la temperatura ambiente.