Sistemi Idraulici: Componenti, Principi e Manutenzione

Serbatoi

Il serbatoio immagazzina i liquidi, trattiene i sedimenti contaminanti e dissipa il calore generato dal fluido. È costituito da piastre in acciaio e staffe che lo isolano dal suolo, rivestito con vernice specifica per l'acqua. La base del serbatoio deve essere inclinata verso il tappo di scarico per la condensa. Deve essere presente un coperchio per la pulizia, uno sfiato con filtro dell'aria per trattenere le impurità e dei deflettori per prevenire turbolenze e sedimenti. Ciò permette la decantazione dei sedimenti e separa l'aria dal fluido, previene la formazione di schiuma e dissipa il calore. La capacità del serbatoio è in genere di 2 o 3 volte la quantità di fluido fornita dalla pompa. Dovrebbe avere uno spioncino, un'apertura per l'aspirazione, il ritorno e il drenaggio.

Filtrazione

La filtrazione è un'operazione meccanica o fisica che separa i materiali attraverso un filtro. Il filtro trattiene le particelle attraverso un materiale poroso. Il colatore è un filtro a maglie metalliche con passo più grande. Il passo è il valore che determina la finezza del filtro. Esistono filtri a pressione, installati a valle della pompa, che trattengono le particelle che non dovrebbero raggiungere le valvole e gli attuatori. Il filtro di ritorno trattiene le particelle inquinanti lavate via dal fluido prima che raggiungano il serbatoio, evitando la contaminazione. Il filtro di aspirazione rimuove le particelle più grossolane prima che raggiungano la pompa.

Materiali del Filtro

• Meccanici: Trattengono le particelle tra dischi di metallo e una maglia metallica strettamente intrecciata.
• Assorbenti: Trattengono le polveri molto fini (ad esempio carta, cotone) e sono solitamente utilizzati per la protezione dei filtri metallici.
• Adsorbenti: Non sono spesso utilizzati in idraulica, poiché il fluido può contaminare l'impianto.

I sensori magnetici, installati all'interno dei serbatoi, sono costituiti da un magnete permanente a diretto contatto con il liquido, che trattiene le particelle metalliche contaminanti. I refrigeratori d'aria pompano il fluido attraverso tubi alettati e spesso incorporano una ventola per migliorare il trasferimento di calore.

Pompe Idrauliche

Le pompe idrauliche forniscono il flusso necessario per muovere gli attuatori. Le pompe a ingranaggi generano il flusso trasportando il fluido tra i denti degli ingranaggi.

Principi di Idrostatica

L'idrostatica studia i liquidi in quiete. Secondo il principio di Pascal, la pressione esercitata su un punto di un liquido si trasmette interamente in tutte le direzioni con la stessa intensità. Nei sistemi idraulici, la potenza è trasmessa attraverso una pompa, che genera una differenza di pressione per alimentare il flusso. La caduta di pressione si verifica quando il fluido attraversa delle restrizioni. La velocità è la distanza percorsa dalle particelle di fluido per unità di tempo. La portata è la quantità di liquido che passa per un punto per unità di tempo. Il flusso laminare si verifica quando il fluido scorre in percorsi rettilinei e paralleli. Nel regime turbolento, le particelle si incrociano causando maggiore attrito. La turbolenza si verifica in presenza di bruschi cambiamenti di direzione o di sezione delle tubazioni.

Olio Idraulico

L'olio idraulico trasmette la forza, dissipa il calore, lubrifica le valvole e gli elementi del circuito e permette di individuare le perdite. Le sue caratteristiche principali sono la morbidezza, la lubrificazione in condizioni di estrema pressione, la viscosità e l'elevata resistenza all'usura. Gli additivi migliorano le prestazioni dell'olio.

Tubazioni Idrauliche

Le tubazioni idrauliche più utilizzate sono in acciaio, ferro e acciaio senza saldatura (standard, extra spessore, doppio extra spessore). L'unione dei tubi può avvenire tramite filettatura (conica, cilindrica), saldatura o flange di accoppiamento. La tenuta stagna è ottenuta con raccordi conici e, nel caso di raccordi cilindrici, è necessario utilizzare guarnizioni. Sono disponibili diversi raccordi come riduzioni, innesti, tappi, valvole, gomiti, giunti sferici. I tubi di grande diametro utilizzano flange saldate o filettate. I tubi flessibili sono utilizzati quando sottoposti a movimento. Sono realizzati con strati di gomma e tessuto o con una maglia metallica in acciaio, e possono sopportare alte pressioni. La maglia in acciaio riduce l'elasticità dello strato esterno di gomma. La tenuta stagna è fondamentale per mantenere la pressione nel circuito.