I componenti di base di un sistema idraulico

Il sistema idraulico è composto da più componenti complessi che lavorano insieme per raggiungere determinati obiettivi. Solitamente, l'obiettivo è azionare i pistoni o i fluidi, ma i sistemi idraulici possono raggiungere una varietà di obiettivi diversi. Questo articolo presenterà i componenti idraulici più basilari del sistema idraulico e ne descriverà brevemente la funzione.

Componenti del sistema idraulico
Componenti del sistema idraulico

Tubi idraulici

tubo flessibile idraulico a pressione sinopulse
tubo flessibile idraulico a pressione sinopulse

Tubi idraulici sono i ponti per il flusso dei fluidi nei sistemi idraulici. Possono collegare pompe, valvole, cilindri idraulici e molti altri componenti.

Questi tubi sono più resistenti dei normali tubi da giardino perché solitamente trasportano fluidi più intensi, come l'olio, per garantire il normale funzionamento dell'impianto. Nonostante la loro robustezza, richiedono comunque una manutenzione attenta durante l'installazione. Tutti i tubi idraulici hanno un raggio di curvatura minimo; come suggerisce il nome, questo è il raggio massimo di curvatura che un tubo può raggiungere senza danneggiare il tubo interno o lo strato di rinforzo. Poiché i fluidi trovano sempre il percorso di minor resistenza, esercitano una pressione sulle guarnizioni interne del tubo, cercando di trovare una via d'uscita. Se il tubo è piegato eccessivamente, l'integrità strutturale del tubo interno e dello strato di rinforzo sarà compromessa e la pressione del liquido spingerà troppo intensamente nella curvatura, causando potenzialmente perdite o scoppi.

Raccordi idraulici

raccordi per tubi idraulici ad alta pressione
raccordi per tubi idraulici ad alta pressione

I raccordi idraulici sono dispositivi utilizzati per il collegamento di tubi flessibili idraulici, caratterizzati da aggancio e sgancio rapidi, eccellenti prestazioni di tenuta, resistenza alla pressione, resistenza alla corrosione e affidabilità. La loro applicazione nei sistemi idraulici può migliorare l'efficienza operativa, facilitare la manutenzione e la sostituzione dei componenti e garantire il funzionamento sicuro e stabile del sistema.

Gli attacchi rapidi idraulici sono ampiamente utilizzati in attrezzature industriali, macchinari idraulici, macchine edili, macchine agricole, navi e altri settori. Possono collegare tubi idraulici con componenti idraulici come cilindri idraulici, pompe idrauliche e motori idraulici. Gli attacchi rapidi idraulici possono essere collegati e scollegati rapidamente, migliorando l'efficienza della manutenzione del sistema e della sostituzione dei componenti e riducendo i tempi di fermo.

Foche

guarnizione del sistema idraulico
guarnizione del sistema idraulico

Le tenute sono i mezzi o i componenti che impediscono le perdite d'olio nei componenti idraulici e proteggono il sistema da polvere e sporco. Le tenute meccaniche sono dispositivi che aiutano a collegare sistemi o meccanismi tra loro prevenendo le perdite.
Quando si sostituiscono le guarnizioni dei cilindri idraulici di attrezzature pesanti, la scelta del tipo di guarnizione corretto è di fondamentale importanza. Se le guarnizioni utilizzate sono di dimensioni errate o realizzate con materiali non conformi ai requisiti, il rischio di perdite aumenterà e i contaminanti potrebbero entrare nel cilindro idraulico.

Liquido idraulico

Il sistema idraulico non può fare a meno dei liquidi! Sebbene l'acqua possa essere utilizzata come fluido idraulico, per vari motivi non è adatta.

La temperatura di esercizio del sistema idraulico può essere molto elevata. Se esposto al sole, la temperatura aumenterà ulteriormente. Se l'acqua bolle, il sistema idraulico smetterà di funzionare presto. Allo stesso tempo, proprio come per l'ebollizione, è necessario che i liquidi siano liquidi. Se l'acqua ghiaccia, l'acqua gela e il sistema non sarà in grado di funzionare. Nel sistema idraulico, molti componenti sono metallici, come pompe a ingranaggi, cilindri idraulici e così via. L'acqua accelera la corrosione dei metalli, riducendo significativamente la durata del sistema. In alcuni casi, è possibile utilizzare l'acqua, ma il campo di applicazione è limitato. L'olio non è soggetto a ebollizione o congelamento come l'acqua. L'olio non bolle o congela facilmente come l'acqua. Invece di corrodersi, l'olio lubrifica i metalli. Ecco perché gli oli sono comunemente utilizzati come fluidi idraulici.

Serbatoio di riserva

Lo scopo del serbatoio è quello di immagazzinare i fluidi idraulici da cui la pompa può attingere. Tuttavia, svolge anche diverse altre funzioni. Con il tempo, il fluido idraulico si perde, quindi il serbatoio deve contenere una quantità di fluido in eccesso per garantire il funzionamento continuo del sistema senza rabbocchi continui. Contribuisce anche a raffreddare i fluidi e alcuni sistemi lo puliscono parzialmente dai contaminanti.

Pompa idraulica

La pompa idraulica trasporta l'olio idraulico dove necessario. Converte l'energia meccanica in energia idraulica per raggiungere obiettivi specifici. Più specificamente, l'energia idraulica è la combinazione della pressione del fluido condensato e della potenza di flusso fornita dalla pompa che lo aziona.

Sensore del manometro

Il principio di funzionamento del sensore di pressione idraulica si basa principalmente sull'effetto della pressione sugli elementi sensibili al suo interno, che generano un segnale elettrico in uscita. Nello specifico, quando la pressione nel sistema idraulico agisce sul diaframma o sull'elemento sensibile del sensore, questi elementi subiscono una leggera deformazione (ad esempio la deformazione dell'estensimetro, la generazione di carica da parte dei cristalli piezoelettrici o la variazione di capacità del condensatore). Questa deformazione o variazione causa variazioni nelle proprietà elettriche del sensore, come il valore di resistenza, la quantità di carica o il valore di capacità al suo interno. Successivamente, queste variazioni nelle proprietà elettriche vengono rilevate e convertite dal circuito di elaborazione del segnale in segnali analogici standard o segnali digitali, consentendo così la misurazione e il monitoraggio della pressione idraulica.

Attuatore

L'attuatore idraulico (noto anche come cilindro idraulico) converte l'energia idraulica in energia meccanica. Utilizza l'energia fisica derivante dalla compressione dell'olio idraulico per azionare meccanicamente il proprio motore. Prendiamo ad esempio un autocarro con cassone ribaltabile. I fluidi idraulici vengono spinti dalla pompa verso l'attuatore, fornendogli l'energia necessaria per estendere e abbassare meccanicamente il carico utile dell'autocarro.

Esistono tre diversi tipi di attuatori:

Gli attuatori lineari sono gli attuatori per camion di cui abbiamo parlato. Questi attuatori si muovono solo in linea retta: su e giù, o sinistra e destra. Invece di muoversi in linea retta, questi attuatori rotanti ruotano di 360 gradi. Simili agli attuatori rotanti, tranne per il fatto che non compiono rotazioni complete. Gli attuatori rotanti ruotano rapidamente in una direzione, ma la variante semi-rotativa ruota a sinistra, poi passa a destra e viceversa.

Valvola

Sappiamo tutti cos'è una valvola. Le usiamo ogni volta che ci laviamo le mani in bagno. Le valvole idrauliche controllano la direzione del flusso del fluido, ma nei sistemi idraulici sono disponibili diversi tipi di valvole di controllo.
Valvola di controllo della pressione - Questa valvola utilizza un trasduttore di pressione (PT) per rilevare la pressione del liquido. Il trasduttore di pressione invia elettronicamente queste informazioni alla valvola per indicare quando la valvola deve chiudersi o aprirsi.
Valvola di controllo del flusso - È molto simile alla valvola di controllo della pressione; la differenza è che questa valvola utilizza un trasduttore di flusso (FT). Simile al trasduttore di pressione, il trasduttore di flusso misura il flusso del liquido e quindi controlla l'apertura e la chiusura della valvola.
Valvola di controllo della direzione - Questa è la più esclusiva delle tre valvole. Permette all'operatore di controllare la direzione del flusso del fluido. Come accennato in precedenza, quando si utilizzano tubi idraulici, il liquido scorre lungo il percorso di minor resistenza. Senza una valvola di controllo della direzione, il liquido scorrerà nella direzione più conveniente spinta dalla pompa.

Filtro

Sebbene il serbatoio possa svolgere un ruolo importante nella pulizia, è il filtro a rimuovere lo sporco. L'olio motore non è il liquido più pulito al mondo. Invecchia e si sposta costantemente tra le parti metalliche, quindi è molto facile che si sporchi. Il filtro può trattenere la maggior parte dello sporco ed evitare che venga catturato.

Potenza - Azionamento (Motore)

Infine, la fonte di energia è uno dei componenti più cruciali del sistema idraulico. Si tratta del motore idraulico. Aggiungendo olio idraulico e attivandolo, alimenta il sistema proprio come qualsiasi altro motore. Tuttavia, esiste un'altra opzione: installare una centralina idraulica, nota anche come centralina idraulica. Si tratta di un'unità monoblocco che include motore, serbatoio e pompa.

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