I SISTEMI CONTROLLATI MEDIANTE
SERVOVALVOLE
In
questa animazione invece parliamo di una valvola a 4 vie 3 posizioni con il
centro chiuso. Utilizzata in quei circuiti ove l’organo regolante necessita di
non mutare la sua posizione e di poterla variare di continuo. Molto simile alla
valvola di prima ove invertivano la direzione dell’olio Le porte sulla valvola
sono contrassegnati come P, T, A e B.
P
rappresenta porta di connessione della pompa.
T
rappresenta la porta di connessione del serbatoio.
A e B
può essere collegato ad un cilindro idraulico o un motore.
La
parte colorata in blu rappresenta la bassa pressione, quella in rosso l’alta
pressione. I cerchietti bianchi indicano la direzione del flusso. Le tre
posizioni del pistoncino sono indicate nella parte inferiore e verranno marcati
per descriverne il loro funzionamento.
LA SERVOVALVOLA
CENTRALINE IDRAULICHE
Per
il buon funzionamento delle servovalvole o amplificatori idraulici occorre però
una fonte di alimentazione oleodinamica a portata fissa e alla giusta pressione
per cui avremo bisogno di una centralina oleodinamica che gestisca il sistema.
Un impianto oleodinamico si può
suddividere in tre gruppi fondamentali:
- Gruppo di trasformazione dell'energia elettrica in energia idraulica (serbatoio, accessori e motopompa).
- Gruppo di regolazione e distribuzione dell'energia idraulica (regolatori di pressione, regolatori di portata e valvole direzionali)
- Gruppo di trasformazione dell'energia idraulica in meccanica (attuatori).
POMPA
A PISTONI ASSIALI
POMPA
ALTERNATIVA A PISTONI
In
queste pompe il trasporto del fluido dall'aspirazione alla mandata è realizzato
col movimento alternativo di un pistone. La figura rappresenta,
schematicamente, una pompa di questo tipo. Essa è composta essenzialmente da un
cilindro in cui scorre un pistone mosso da moto alternativo. Nel cilindro
stesso sono ricavate le sedi delle valvole d’aspirazione e di mandata. Quando
il pistone si muove, il vuoto parziale che si crea nella camera sposta la sfera
dalla sua sede aspirando il liquido nel cilindro attraverso la valvola.
Allorché il pistone si muove verso l’alto, la sfera resta premuta contro la sua
sede bloccando l'aspirazione, mentre la spinta
del liquido fa sollevare la sfera e il liquido può così essere espulso dal
cilindro attraverso la valvola di mandata. A questo tipo di pompe appartengono
sistemi ad azionamento manuale.
A
bordo venivano utilizzate come pompa servizio sentina, oramai soppiantate da
pompe a disco oscillante per via del non essere ad avviamento automatico.
Tutt’ora le troviamo sugli impianti di trattamento chimico alle caldaie qualora
fossero presenti sistema a pompe dosatrici. Le troviamo infine sulle petroliere
nei locali pompe del carico sul circuito della linea stripping. Su navi datate
era presente anche come alimentazione aria compressa al sistema di segnalazione
acustica (corno di prora, fischio di poppa ecc).
POMPE ROTATIVE AD INGRANAGGI
In
una pompa del tipo rotativo, un movimento circolare trasferisce il liquido dal
foro d’aspirazione al foro di mandata. Le pompe rotative sono generalmente
classificate secondo gli organi che pompano effettivamente il liquido; si hanno
così pompe rotative ad ingranaggi, a palette e a pistoni. Si
distinguono nei tipi ad ingranaggi esterni o interni; in entrambi i casi, la
dentatura può essere diritta o elicoidale. Sono realizzate solo nel tipo a
cilindrata costante. E' il tipo di pompa più diffuso, per la sua semplicità
costruttiva e quindi il costo limitato. L'aspirazione e la propulsione del
fluido sono realizzate successivamente dal distacco e dall'ingranamento di
ruote dentate (generalmente due soltanto, una motrice calettata con chiavetta
sull'albero della pompa e l'altra condotta), d’uguale numero di denti. Con
riferimento alla figura la successione dei vani fra i denti nella camera
d’alimentazione crea una depressione che
consente alla pressione atmosferica premente sul pelo libero del serbatoio di
fare rimontare il liquido nella condotta d’aspirazione, farlo entrare nella camera
stessa e riempire il vuoto d’ogni vano. Con la rotazione degli ingranaggi, il
liquido, imprigionato fra i denti e la carcassa che li avvolge, è forzato verso
la camera di mandata, dalla quale è espulso per effetto della penetrazione dei
denti nei vani corrispondenti della controruota. Facendo riferimento a
dentature con profilo ad evolvente, le più comunemente usate per la ridotta
sensibilità a piccole variazioni d’interasse, in prima approssimazione la
portata teorica di una pompa a due ingranaggi esterni a denti diritti è data
dalla relazione: Q = m · dP · b · ω x 10-3
(dm3/s)
POMPE
AD INGRANAGGI
dove:
m = modulo della dentatura in mm
dP = diametro primitivo della dentatura in
mm. [d = mz];
ω =
velocità di rotazione in rad/s;
b = larghezza del dente in mm;
z = numero dei denti.
La tenuta del fluido tra la camera di
mandata e quella d’aspirazione è assicurata:
all'interno
del contatto continuo fra la dentatura degli ingranaggi (generalmente il
fattore di ricoprimento è maggiore dell'unità per attenuare le pulsazioni di
portata); alla periferia lasciando un gioco ridottissimo (qualche centesimo di
mm) fra sommità dei denti e carcassa; sulla testata degli ingranaggi (l'olio
potrebbe, infatti, passare da camera di Mandata a camera di Aspirazione
scavalcando gli ingranaggi) mediante due piastre di riscontro. Il
gioco assiale fra gli ingranaggi e le piastre deve essere dell'ordine di pochi
millesimi di millimetro, se si vogliono ottenere rendimenti volumetrici
elevati. L'impossibilità di ricuperare i giochi prodotti dall'usura fa sì che
il rendimento volumetrico delle pompe ad ingranaggi normali decada piuttosto
rapidamente nel tempo, in particolare a causa dell'aumento dei trafilamenti
frontali. Per ovviare, almeno in parte, a quest'ultimo inconveniente, sono
state realizzate delle pompe con piastre frontali flottanti a tenuta premute
contro le testate degli ingranaggi dall'olio in pressione inviato in apposita
camera ricavata fra le piastre stesse e la carcassa della pompa; le pompe di
questo tipo sono dette "compensate".
Le
due piastre frontali possono inoltre essere caricate lateralmente mediante
invio d’olio in pressione, in modo da premere gli ingranaggi contro la carcassa
della pompa dalla parte della mandata. Con quest’accorgimento, si ottiene una
buona tenuta e il recupero, almeno entro certi limiti, dei giochi radiali
prodotti dall'usura. Infine, nelle pompe non compensate radialmente è
necessario realizzare la tenuta radiale fra ingranaggi e carcassa mediante più
denti, al fine di evitare eccessivi trafilamenti. Premendo gli ingranaggi
contro la carcassa, sono sufficienti uno o due denti per assicurare una buona
tenuta; tutti gli altri denti sono scaricati fresando opportunamente la
carcassa, quindi la zona in pressione è notevolmente ridotta e ben delimitata. Poiché
la spinta sugli ingranaggi è inferiore, il rendimento meccanico è più elevato.
I
volumi delle camere che si formano tra le palette aumentano progressivamente
lungo la semicirconferenza ABC e diminuiscono progressivamente lungo la
semicirconferenza CBA. I volumi crescenti e decrescenti sono collegati
rispettivamente con l'aspirazione e la mandata, o mediante cavità ricavata
nell'anello o, più frequentemente, mediante fori ricavati nella piastra
frontale.
POMPE ROTATIVE A PISTONI RADIALI
La
pompa rotativa a pistoni radiali è essenzialmente costituita da:
- un rotore contenente una stella di cilindri (in numero dispari, per le considerazioni fatte sulla regolarità della portata), trascinato in rotazione dall'albero motore
- un distributore di flusso cilindrico fisso coassiale al rotore
- un anello di reazione, esterno al rotore ed eccentrico rispetto ad esso, al quale sono ancorati mediante snodi sferici e pattini l'estremità dei pistoni (piedi di biella).
In
fase d’aspirazione, il contatto fra l'estremità dei pistoni e l'anello di
reazione è assicurato dalla forza centrifuga eventualmente integrata dalla
spinta del fluido sovralimentato mediante una pompa ausiliaria. In fase di
mandata è la pressione stessa del circuito che assicura il contatto. Essendo poi
l'anello di reazione (montato su cuscinetti) libero di ruotare, esso è
trascinato in rotazione dai pistoni riducendo in tal modo gli strisciamenti ai
soli movimenti di compensazione, con riduzione dell'usura. Al crescere della
sezione dei pistoni e della pressione di mandata, aumentano le spinte che si
scaricano sui supporti dell'anello, fino a rendere problematica la possibilità
di sopportarle mediante cuscinetti. Si fa allora sostenere la spinta dal
pattino stesso, realizzando soluzioni costruttive nelle quali l'anello di
reazione è fisso e s’inietta olio in pressione alla base dei pattini in modo da
realizzare un sostentamento
idrostatico (grazie anche alle notevoli velocità di strisciamento).
POMPE E MOTORI ROTATIVI A PISTONI ASSIALI
VALVOLE DI CONTROLLO DELLA
DIREZIONE DEL FLUSSO
Distributore a cassetto 2/2 NC (2 vie /
2 posizioni)
VALVOLE DI CONTROLLO DELLA
DIREZIONE DEL FLUSSO
Distributore a cassetto 3/2 (3 Vie / 2
Posizioni)
VALVOLE DI CONTROLLO DELLA
DIREZIONE DEL FLUSSO
Distributore a cassetto 4/2 ( 4 Vie / 2
Posizioni)
VALVOLE DI CONTROLLO DELLA
DIREZIONE DEL FLUSSO
Distributore a cassetto 4/3 ( 4 Vie / 3
Posizioni) – Centro chiuso
VALVOLE DI CONTROLLO DELLA PORTATA
Principio di funzionamento di un
regolatore della portata compensato
Circuito meter-in & meter - out
ELICA
A PASSO VARIABILE
Con
propulsore a passo variabile in locale apparato motore trova posto anche la
centralina oleodinamica per la movimentazione delle pale dell’elica. Anche nei
casi i cui a bordo siano presenti le eliche di manovra poppiere e prodiere,
saranno presenti le centraline per la gestione del passo delle eliche.
Nessun commento:
Posta un commento