I raccordi idraulici vengono utilizzati nei sistemi idraulici per collegare tubi flessibili, tubazioni e altri componenti, garantendo un collegamento sicuro e affidabile e prevenendo perdite. Tuttavia, esistono numerosi tipi e dimensioni di raccordi idraulici, il che rende la scelta di quello più appropriato non un compito facile. Questa guida vi aiuterà a comprenderne le tipologie e a sceglierli.
Che cosa è il collegamento idraulico?
Il sistema idraulico sfrutta le proprietà del fluido in pressione per trasferire energia meccanica. L'energia viene trasferita da un punto all'altro attraverso il fluido contenuto nel tubo idraulico, che è collegato all'apparecchiatura meccanica tramite raccordi idraulici.
Il connettore idraulico deve essere saldamente fissato all'attrezzatura e al tubo flessibile e resistere ad alte pressioni e alte temperature. I connettori sono disponibili in diverse dimensioni, materiali, tipi di tenuta e hanno diverse tolleranze di temperatura e pressione.
Alcuni connettori consentono il flusso del fluido, altri lo impediscono, e altri ancora sono progettati per fare entrambe le cose. La funzione più importante di un connettore è quella di creare una tenuta stagna per impedire perdite di fluido e l'ingresso di contaminanti.
Tipi di collegamento idraulico
Collegamenti americani
Il filettatura per tubi NPT (National Pipe Thread) È ampiamente utilizzato da oltre 100 anni. NPT è lo standard per le filettature coniche negli Stati Uniti e viene utilizzato per tubi e raccordi. Sono utilizzati per sigillare efficacemente il trasferimento di fluidi e gas. Il diametro nominale del tubo può essere identificato misurando il diametro della filettatura e sottraendo 1/4 di pollice.
disponibili in ferro o ottone, adatti per applicazioni a bassa pressione; sono disponibili anche in acciaio al carbonio e acciaio inossidabile, adatti per applicazioni ad alta pressione.
Il Collegamento NPTF (National Pipe Tapered Fuel) È ampiamente utilizzato nei sistemi oleodinamici. La sua filettatura conica garantisce la tenuta grazie alla deformazione della filettatura. Il metodo per misurare la dimensione della filettatura NPTF è il seguente: misurare il diametro della filettatura, quindi sottrarre 1/4 di pollice e si otterrà la dimensione nominale del tubo.
Il Collegamenti NPSM (National Pipe Straight Mechanical) Sono comunemente utilizzati anche nei sistemi oleodinamici. Il componente femmina adotta filettature dritte e ha una sede a 30°. Anche il componente maschio utilizza filettature dritte e ha uno smusso interno a 30°. La tenuta si ottiene attraverso la compressione dello smusso a 30° contro lo smusso interno. Questa è una connessione meccanica. Se il maschio NPTF viene smussato in modo appropriato, è possibile ottenere la tenuta anche con la connessione femmina NPSM.
La National Fire Protection Association (NFPA) raccomanda l'uso di O-ring con filettatura dritta SAE J1926 (ORB) per prevenire perdite nei sistemi idraulici a media e alta pressione. L'attacco maschio è una filettatura dritta con O-ring. Anche la porta femmina è una filettatura dritta ed è stata lavorata per formare una superficie liscia e piana (minima lappatura) e uno smusso in cui alloggia l'O-ring. Quando l'O-ring viene compresso nello smusso, l'attacco maschio e quello femmina possono essere abbinati per ottenere la tenuta. Anche questo è considerato un collegamento meccanico.
Il SAE J514 JIC/37° idraulico connessioni è molto comune nella maggior parte dei sistemi di potenza fluida. Sia il connettore maschio che il connettore femmina sono dotati di un 37° seggiLa tenuta è ottenuta tramite il contatto tra la sede svasata maschio e quella conica femminaAnche questo è considerato un collegamento meccanico.
Il Connessioni SAE J512 a 45° Ampiamente utilizzato nei sistemi di tubazioni per autoveicoli, refrigerazione e camion. Questi connettori sono tipicamente realizzati in ottone. Sia il giunto maschio che quello femmina adottano un design con sedi angolate a 45°. La funzione di tenuta è quella di creare un punto di incontro tra la svasatura maschio e il cono femmina. Si tratta di una connessione meccanica.
NOTA: le dimensioni del tratto: -02, -03, -04, -05, -08 e -10 di SAE 37° e SAE 45° hanno la stessa filettatura, ma NON gli stessi angoli di sede. Mescolare i due diversi tipi di raccordi causerà perdite, quindi prestare attenzione nella misurazione degli angoli di sede.
Il Connessioni con guarnizione frontale O-ring secondo SAE J1453 (ORFS) È considerato il migliore per il controllo delle perdite. Il connettore maschio utilizza filettature dritte e presenta un O-ring sulla superficie frontale. Anche il connettore femmina utilizza filettature dritte e presenta una superficie piana lavorata. Il principio di tenuta si ottiene premendo l'O-ring sulla superficie piana del connettore femmina, in modo simile a un connettore a flangia divisa. Le filettature mantengono la connessione meccanicamente.
Il Collegamento invertito SAE J512 È comunemente utilizzato nei sistemi automobilistici. Il connettore maschio presenta un'apertura svasata a 45° all'interno del raccordo del tubo, oppure una sede filettata a 42° in un adattatore lavorato. Il connettore femmina utilizza filettature dritte e presenta un'apertura svasata invertita a 42°. Il connettore sigilla sulla superficie svasata. Queste filettature mantengono anche la connessione meccanica.
Flangia SAE J518 a 4 bulloniQuesta connessione ha due livelli di pressione: la serie standard è il Codice 61 e la serie da 6000 PSI è il Codice 62. I design delle due serie sono gli stessi, ma il diametro della testa della flangia e la spaziatura dei fori dei bulloni della connessione ad alta pressione da 6000 PSI Codice 62 sono maggiori.
La porta femmina della connessione è liscia e non filettata, e i quattro fori per i bulloni sono disposti in uno schema rettangolare attorno alla porta. La porta maschio è una testa con flangia, dotata di una scanalatura per O-ring; la flangia può essere divisa o integrale, con i fori per i bulloni corrispondenti alla porta. La tenuta si ottiene comprimendo l'O-ring tra la testa della flangia e il piano della porta. La connessione è fissata tramite bulloni filettati.
*Ad eccezione delle dimensioni dei bulloni, gli standard SAE J518, JIS B 8363, ISO/DIS 6162 e DIN 20066 possono essere intercambiati.
Collegamenti britannici
Il Tubo standard britannico (BSP) e BSPT (affusolato) sono simili alle connessioni NPT, ma il passo della maggior parte delle dimensioni è diverso. Sebbene i diametri esterni e forma del filo sono simili, non sono esattamente uguali. La sigillatura si ottiene attraverso la deformazione delle filettature. Pertanto, si consiglia di utilizzare un sigillante per filettature quando messa in sicurezza queste connessioni.
BSPP (Parallelo) Il connettore maschio BSPP è simile al connettore maschio NPSM, tranne per il fatto che il passo della maggior parte delle dimensioni è diverso. Il suo metodo di tenuta è un contatto superficiale inclinato metallo su metallo, o una combinazione di contatto metallo su metallo con un O-ring. Questo metodo di connessione è molto simile al connettore maschio NPSM americano (ma non è intercambiabile). Il connettore femmina BSPP è un raccordo girevole senza svasatura a punta conica e la tenuta avviene sulla sede conica del connettore maschio.
Collegamenti tedeschi
Il Serie DIN 7631 Sono connettori metrici comunemente utilizzati nei sistemi idraulici. Il connettore maschio utilizza filettature diritte, con una superficie conica incassata con un angolo di 60°. Anche il connettore femmina utilizza filettature diritte, con una sede di attacco conica. La superficie di attacco conica del connettore maschio entra in contatto con la girella senza svasatura del connettore femmina per formare una tenuta.
Il Serie DIN 2353/ISO 8434 è una filettatura maschio comune con tre diverse metà femmina. L'angolo di inclinazione di questa filettatura metrica diritta esterna è di 24°. Il suo foro svasato corrisponde al diametro esterno del tubo collegato. La filettatura femmina può essere di uno dei seguenti tipi:
tubo, dado e ghiera (tipo a compressione)
girevole senza svasatura con punta affusolata
girevole senza svasatura con punta affusolata con un O-ring in stile DKO nel naso
DIN 3902: Offre diverse opzioni di connessione femmina, come quella a compressione e quella girevole senza svasatura. La parte maschio ha un angolo di 24° e alcune opzioni femmina possono includere O-ring.
DIN 3852: I raccordi DIN 3852 sono una scelta diffusa nelle applicazioni idrauliche a livello globale, definendo uno standard per la progettazione di connettori e porte. La loro versatilità li rende compatibili con tubi flessibili di varie dimensioni e filettature metriche.
Connessioni giapponesi
Tubo conico JIS (PT) adotta filettature metriche conformi allo standard JIS B 0203. Queste filettature coniche JIS sono paragonabili al design delle connessioni BSPT. Le connessioni con filettatura conica JIS possono essere intercambiate con le connessioni BSPT.
Il sedile invertito maschio JIS 30° La connessione è una filettatura parallela secondo lo standard JIS B 0202. La connessione parallela JIS è equivalente alla connessione BSPP. La connessione filettata parallela JIS può essere intercambiata con la connessione BSPP.
JIS 30° Femmina (Cono) La sede è conforme allo standard JIS B 0202 e appartiene alla filettatura cilindrica. La connessione svasata giapponese JIS a 30° è simile alla connessione svasata americana SAE a 37° in termini di applicazione e principio di tenuta. Tuttavia, l'angolo e le dimensioni della svasatura JIS a 30° sono diversi e la sua filettatura è simile alla filettatura BSPP.
Flangia a 4 bulloni JIS B 8363 I raccordi sono frequentemente utilizzati nei sistemi oleodinamici. Esistono due classi di pressione per i raccordi flangiati a 4 bulloni JIS B 8363:
1) Il codice tipo I 61 è la serie standard di flangia a 4 bulloni
2) Il codice tipo II 62 è la serie da 6000 PSI
Connessioni AN
AN (Esercito-marina)I raccordi idraulici sono raccordi svasati con un angolo di 37 gradi per creare una tenuta metallica. Questo tipo di raccordo viene utilizzato principalmente per collegare tubi flessibili e tubazioni metalliche. È simile ai raccordi idraulici JIS ed è teoricamente universale, ma non è raccomandato e utilizzato in modo intercambiabile.
Connessioni ISO
La flangia a 4 bulloni ISO/DIS 6162 è un metodo di collegamento comune nei sistemi oleodinamici. Questo metodo di collegamento ha due classi di pressione: la serie standard è di tipo 61, con PN 35/350 bar; la serie ad alta pressione è di tipo 62, con PN 415 bar. Le loro strutture sono le stesse, ma la spaziatura dei fori dei bulloni e il diametro della testa della flangia della serie ad alta pressione PN 415 bar sono maggiori. Questi metodi di collegamento possono utilizzare bulloni imperiali o metrici. Se si utilizzano bulloni metrici, la porta sarà contrassegnata con "M". La porta interna del giunto è una porta liscia e non filettata, con quattro fori per bulloni disposti a rettangolo attorno ad essa. La porta esterna è una testa della flangia, con una scanalatura per l'alloggiamento degli O-ring. La flangia è disponibile nei tipi diviso e integrale, e i fori per bulloni corrispondono alla porta interna. La tenuta si ottiene comprimendo l'O-ring tra la testa della flangia e il piano della porta. Il collegamento è fissato tramite bulloni filettati.
Estremità porta e prigioniero ISO 6149 con filettature ISO 261 e guarnizione O-ring. Sebbene sia simile all'O-ring Boss (ORB) a filettatura dritta SAE J514, questo metodo di collegamento utilizza filettature metriche. Il connettore maschio ha una filettatura dritta e un O-ring. Anche la porta femmina ha una filettatura dritta, con la sua superficie lavorata con precisione per formare una superficie liscia, piana e posizionata con precisione (superficie del punto minimo), e presenta smussi per l'alloggiamento dell'O-ring. Quando l'O-ring viene spinto nello smusso, il giunto maschio e quello femmina si accoppiano, ottenendo la tenuta. Questo metodo di collegamento è anche considerato un collegamento meccanico.
Come scegliere il connettore idraulico giusto
La scelta dei connettori idraulici appropriati è di vitale importanza per garantire la sicurezza e l'efficienza del sistema idraulico. Di seguito sono riportati i fattori chiave da considerare. Alcune di queste considerazioni sono riassunte nell'acronimo STAMP:
Questo si riferisce al misurare e il tipo di filettatura del raccordo. Dovrebbe adattarsi perfettamente al tubo o alla tubazione che si desidera collegare. Gli standard di dimensionamento più comuni includono NPT, BSP e metrico (ISO), descritti sopra.
È essenziale considerare entrambi gli aspetti temperatura di lavoro del sistema e dalla temperatura dell'ambiente in cui verrà utilizzato il giunto. Alcuni materiali possono diventare fragili o perdere resistenza a temperature estreme.
Considerare la funzione della connessione nel sistema applicazionePotrebbe essere necessario utilizzare un giunto progettato specificamente per gestire ambienti ad alte vibrazioni, mentre le opzioni di collegamento rapido potrebbero essere adatte per un facile montaggio e smontaggio.
In relazione all'applicazione, come verrà fissato il raccordo al tubo flessibile o alla tubazione? I raccordi crimpati sono permanenti e durevoli, mentre i raccordi riutilizzabili sono più flessibili.
Materiale: il materiale del giunto deve essere compatibile con l'olio idraulico utilizzato e in grado di resistere alla pressione del sistema.
Pressione: la pressione nominale del giunto deve essere superiore alla pressione massima generata dal sistema idraulico. La scelta di un giunto con una pressione inferiore alla pressione massima del sistema può portare a guasti catastrofici.
Fluido: i diversi fluidi hanno proprietà diverse, che possono influenzare la scelta del materiale del raccordo. Il fluido deve essere compatibile con il materiale del raccordo per evitare corrosione o degrado.
Valutando attentamente questi fattori, è possibile selezionare il connettore idraulico più adatto alla propria applicazione. In caso di dubbi sulla selezione, si consiglia di consultare un esperto idraulico, soprattutto nei casi in cui il sistema sia complesso.
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