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  • MANUALE

    DI

    O L E O D I N A M I C A

  • INDICE

    INDICE INDICE 2 PREFAZIONE 9 1 INTRODUZIONE 10 2 FUNZIONI DELLE APPARECCHIATURE OLEODINAMICHE 13 3 STATICA DEI FLUIDI 15 3.1 I FLUIDI E LA PRESSIONE 15 3.2 PRINCIPIO DEI VASI COMUNICANTI 15 3.2.1 Azioni meccaniche sui fluidi: la pressione 16 3.3 PRESSIONI ESERCITATE SUI FLUIDI 18 3.3.1 La legge di Pascal 18 3.4 LA PRESSIONE ATMOSFERICA 20 3.5 FORZA E PRESSIONE 21 3.6 MISURA DELLA PRESSIONE 21 3.7 MANOMETRI 22 3.8 UNITÀ DI MISURA INGLESE PER LA PRESSIONE 25 3.9 FORZA, LAVORO E POTENZA 25 3.9.1 Applicazioni della legge di Pascal 26 4 DINAMICA DEI FLUIDI 29 4.1 CAUSE E CARATTERISTICHE DEI MOTI E DELL'ENERGIA DEI FLUIDI 29 4.1.1 Cause dei moti: differenze di pressione 29 4.2 CARATTERISTICHE DEL MOTO DEI LIQUIDI 29 4.3 PRINCIPIO DI BERNOULLI 30 4.4 PORTATA 32 4.5 VELOCITÀ DEL FLUIDO 33 4.6 NUMERO DI REYNOLDS 34 4.7 PERDITE DI CARICO DISTRIBUITE 36 4.8 CALCOLO DELLE PERDITE DI CARICO DISTRIBUITE 36 4.9 MOTO LAMINARE 36 4.10 MOTO TURBOLENTO 37 4.11 PERDITE DI CARICO CONCENTRATE 37 5 FLUIDI IDRAULICI 39 5.1 CLASSIFICAZIONE DEI FLUIDI IDRAULICI 39 5.2 CARATTERISTICHE DEI FLUIDI IDRAULICI 40 5.3 LA VISCOSITÀ DEL FLUIDO VARIA CON LA TEMPERATURA 42 5.3.1 Influenza della temperatura sulla viscosità 43 5.3.2 Indice di viscosità 43 5.3.3 Significato dell'indice di viscosità 43 5.4 CONSIDERAZIONI SULLA SCELTA DEI FLUIDI IN BASE ALLA VISCOSITÀ 44 5.5 PESO SPECIFICO 45 5.6 COMPRIMIBILITÀ 46 5.6.1 Temperatura di esercizio 47 5.7 POTERE LUBRIFICANTE E PROPRIETÀ ANTIUSURA 48 5.8 INFIAMMABILITÀ 49 5.9 TOSSICITÀ 50 5.10 SETTORI CARATTERISTICI DI IMPIEGO DEI DIVERSI FLUIDI IDRAULICI 50 5.10.1 Acqua 50 5.10.2 Olio minerale 51 5.10.3 Fluidi sintetici a base d'acqua 51 5.10.4 Fluidi sintetici non acquosi 51 6 IMPIANTO OLEODINAMICO ELEMENTARE 52 6.1 SIMBOLI OLEODINAMICI 57

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    6.2 SIMBOLOGIA 58 7 COMPONENTI OLEODINAMICI (1°GRUPPO) 65 7.1 SERBATOIO 65 7.1.1 Funzioni del serbatoio 65 7.1.2 Dimensionamento del serbatoio 66 7.1.3 Verifica del volume 66 7.1.4 Caratteristiche costruttive dei serbatoi 66 7.2 FILTRI 70 7.2.1 Perché i sistemi oleoidraulici richiedono un controllo della contaminazione 70 7.2.2 Tolleranze critiche dei componenti 71 7.2.3 Guasti tipici dei componenti 71 7.2.4 Contaminazione 72 7.2.5 Filtri 75 7.2.6 Componenti 77 7.2.7 Criteri di scelta dei filtri 77 7.2.8 Definizioni 87 7.3 INDICATORI DI LIVELLO 93 8 POMPE 96 8.1 FUNZIONAMENTO 96 8.2 CLASSIFICAZIONE 97 8.3 PRINCIPI DI FUNZIONAMENTO 97 8.3.1 Pompe non-volumetriche 97 8.3.2 Pompe ad elica 99 8.4 POMPE VOLUMETRICHE 100 8.4.1 Pompe alternative 100 9 POMPE ROTATIVE 101 9.1 POMPE AD INGRANAGGI 101 9.1.1 Principi di funzionamento e caratteristiche costruttive 101 9.1.2 Volume di schiacciamento 103 9.1.3 Bilanciamento delle pompe ad ingranaggi 103 9.2 POMPE A PALETTE 104 9.2.2 Bilanciatura 105 9.3 POMPE A PALETTE A PORTATA VARIABILE 108 9.3.2 Metodologia di lavoro della pompa a portata variabile 109 9.4 POMPE ROTATIVE A PISTONI 110 9.4.1 Pompa a pistoni radiali 110 9.4.2 Pompe a pistoni assiali 111 9.5 POMPE A PISTONI ASSIALI A CILINDRATA VARIABILE 115 9.6 DATI CARATTERISTICI DELLE POMPE 117 9.7 CAVITAZIONE 118 10 MOTORE ELETTRICO 121 10.1 CARATTERISTICHE E PRESTAZIONI DEI MOTORI ELETTRICI ASINCRONI TRIFASE 122 11 GRUPPI MOTOPOMPA 123 11.1 RIDUZIONE DEL RUMORE 124 11.1.1 Flusso acustico 124 11.1.2 Possibilità di riduzione del rumore 125 11.1.3 Emissioni acustiche delle pompe e loro riduzione 126 11.1.4 Influenza del processo d’aspirazione 126 11.1.5 Motori elettrici 128 11.1.6 Riduzione della propagazione del suono via solido 128 12 VALVOLE DI SICUREZZA 131 12.1 VALVOLE DI SICUREZZA PILOTATE 133 12.2 VALVOLE DI MASSIMA PRESSIONE SERIE R4V 134 12.2.1 Descrizione 134 12.2.2 Funzionamento 134

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    12.3 PILOTAGGIO A SCARICO DELLE VALVOLE DI SICUREZZA 136 12.4 MESSA A SCARICO MEDIANTE ELETTRODISTRIBUTORE 136 13 VALVOLE DI RITEGNO 137 13.1 VALVOLE DI RITEGNO SEMPLICI 137 14 VALVOLE DISTRIBUTRICI 139 14.1 DISTRIBUTORI A QUATTRO VIE A COMANDO MANUALE 140 14.2 ELETTROVALVOLE 141 14.2.1 Pilotaggio interno 144 14.2.2 Pilotaggio esterno derivato dalla linea di pressione 146 14.3 ELETTROVALVOLE A CARTUCCIA 146 15 TIPI E FUNZIONAMENTO DEI SOLENOIDI 148 15.1 SOLENOIDI A TRAFERRO 148 15.2 SOLENOIDI A BAGNO D'OLIO 148 15.3 SOLENOIDI A CORRENTE CONTINUA 149 15.4 SOLENOIDI A CORRENTE ALTERNATA 149 15.5 CONFRONTO TRA SOLENOIDI A CORRENTE CONTINUA E A CORRENTE ALTERNATA 150 15.5.1 Tempi di risposta 150 15.5.2 Affidabilità 151 15.5.3 Considerazioni pratiche 151 15.6 SOLENOIDI VARIABILI 151 15.6.1 Solenoidi proporzionali 152 16 REGOLAZIONE DELLA PORTATA MEDIANTE STROZZAMENTO 153 16.1 VALVOLE DI STROZZAMENTO 153 17 SCAMBIATORI DI CALORE 156 17.1 TIPI DI SCAMBIATORI A SUPERFICIE IMPIEGATI IN OLEOIDRAULICA. 156 17.1.1 Scambiatori ad acqua 156 17.1.2 Scambiatori ad aria 157 17.2 INSTALLAZIONE DEGLI SCAMBIATORI 157 18 CILINDRI 158 18.1 CILINDRI A SEMPLICE EFFETTO 158 18.2 CILINDRI A DOPPIO EFFETTO 159 18.3 ALTRI TIPI 159 18.4 MATERIALI 160 18.5 GUARNIZIONI 160 18.6 FRENATURA DI FINE CORSA 161 18.7 MONTAGGIO, MESSA IN OPERA E MANUTENZIONE DEI CILINDRI OLEODINAMICI 163 18.7.1 Manutenzione 163 19 CIRCUITO 2 164 20 COMPONENTI OLEODINAMICI (2°GRUPPO) 166 20.1 ACCUMULATORI OLEOPNEUMATICI 166 20.2 FUNZIONI DEGLI ACCUMULATORI OLEOPNEUMATICI 167 20.3 FUNZIONAMENTO E DIMENSIONAMENTO DEGLI ACCUMULATORI OLEOPNEUMATICI 167 20.3.1 Dimensionamento 170 20.4 ESEMPI APPLICATIVI 171 20.4.1 Accumulo d’energia 171 20.4.2 Azionamento d’emergenza 173 20.4.3 Compensazione di forze 174 20.4.4 Compensazione di trafilamenti 175 21 PRESSOSTATI 179 22 VALVOLE DI SEQUENZA E BILANCIAMENTO 181 22.1 FUNZIONAMENTO VALVOLA DI SEQUENZA DENISON SERIE R4S 181 22.2 TARATURA DELLE VALVOLE DI SEQUENZA 182

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  • INDICE

    22.3 VALVOLA DI BILANCIAMENTO 183 22.3.1 Funzionamento valvola OIL CONTROL 184 23 VALVOLE RIDUTTRICI DI PRESSIONE 187 24 MOTORI OLEODINAMICI VOLUMETRICI 191 24.1 CARATTERISTICHE PECULIARI DEI MOTORI VOLUMETRICI 191 24.2 TIPI COSTRUTTIVI 194 24.2.1 Motori a ingranaggi esterni e interni 194 24.2.2 Motori a palette 195 24.2.3 Motore oleodinamico DENISON a palette 196 24.2.4 Motori a pistoni 198 24.2.5 Motori orbitali 199 25 CIRCUITO 3 201 26 COMPONENTI OLEODINAMICI (3°GRUPPO) 202 26.1 VALVOLE DI SICUREZZA E SCARICO PER ACCUMULATORI 202 26.1.1 Valvole di scarico DN10 / DN25/ DN32/ SERIE R4U 203 27 VALVOLE DI DECELERAZIONE 205 27.1 CIRCUITO A DUE VELOCITÀ 206 28 VALVOLE DI RITEGNO PILOTATE 208 28.1 FUNZIONAMENTO VALVOLA C4V 211 29 APPLICAZIONI DELLE VALVOLE DI RITEGNO 213 30 REGOLATORI DI PORTATA CON COMPENSATORE IDROSTATICO 222 30.1 REGOLATORE DI PORTATA DENISON SERIE 2F1C 225 30.1.1 Descrizione 225 30.1.2 Funzionamento 226 31 EFFETTI DELLA CONTROPRESSIONE ALLO SCARICO 228 32 DIVISORI DI FLUSSO 231 32.1 DOPPIO REGOLATORE DI PORTATA 231 32.2 DOPPIO MOTORE OLEODINAMICO ACCOPPIATO 231 32.3 DIVISORI DI FLUSSO AD INGRANAGGI 232 32.4 EQUALIZZATORI DI FLUSSO 232 32.5 DIVISORI DI FLUSSO 233 32.6 DIVISORI DI FLUSSO A CURSORE 234 33 INTENSIFICATORI DI PRESSIONE 237 34 VALVOLE A CARTUCCIA A 2 VIE O ELEMENTI LOGICI 238 34.1.1 Come si può inquadrare quest’elemento nell'ambito dei componenti idraulici di comando? 238 34.2 PRINCIPIO DI FUNZIONAMENTO 239 34.3 IMPIEGO E PROPRIETÀ 241 34.4 VALVOLE A CARTUCCIA A 2 VIE, FUNZIONI DI DISTRIBUZIONE 242 34.4.1 Tipi di pilotaggio 243 34.5 PILOTAGGIO (PRELIEVO D'OLIO) DALL'ATTACCO A 243 34.5.1 Pilotaggio diretto (senza valvola pilota) 243 34.5.2 Pilotaggio dall'attacco B 245 34.5.3 Pilotaggio diretto (senza valvola pilota) 245 34.6 PILOTAGGIO ESTERNO 245 34.7 CIRCUITO DI DISTRIBUZIONE CON VALVOLE A CARTUCCIA A 2 VIE 246 34.7.1 Pilotaggio di 4 valvole a cartuccia a 2 vie mediante valvole pilota separate 246 34.7.2 Pilotaggio di 4 valvole a cartuccia a 2 vie mediante un'unica valvola pilota 248 34.7.3 Comando del cilindro con controllo della velocità 251 34.8 CONFRONTO TRA DISTRIBUTORI A CASSETTO E VALVOLE A CARTUCCIA 253 34.8.1 Caratteristiche dei distributori a cassetto: 253 34.8.2 Caratteristiche delle valvole a cartuccia a 2 vie: 253

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  • INDICE

    34.9 FUNZIONE DI LIMITAZIONE PRESSIONE CON TARATURA MANUALE 254 34.10 ELEMENTI LOGICI TIPO SCREW-IN (AVVITATE) 254 34.11 APPLICAZIONI DEGLI ELEMENTI LOGICI 256 34.11.1 Cesoia oleodinamica per colata continua billette 256 34.11.2 Comando oleodinamico per ribaltamento forno di colata 258 35 SCELTA DEL TIPO PIU'CONVENIENTE DI CENTRALINA OLEODINAMICA 260 35.1 SCHEMA FUNZIONALE 260 35.1.1 Impianti con distributori a centro aperto 261 35.1.2 Impianti con distributori a centro chiuso 265 35.2 CIRCUITO RIGENERATIVO 272 36 CIRCUITI LOAD-SENSING 276 36.1 PRINCIPI DI FUNZIONAMENTO 276 36.2 EVOLUZIONE DEI SISTEMI IDRAULICI VERSO IL SISTEMA LS 279 37 DIMENSIONAMENTO DELL'IMPIANTO OLEODINAMICO 287 37.1 PRESSIONE MASSIMA D’ESERCIZIO 287 37.2 DIMENSIONAMENTO DEGLI ATTUATORI 287 37.2.1 Determinazione dei cilindri oleodinamici 288 37.2.2 Determinazione dei motori oleodinamici rotanti 289 37.3 METODO GRAFICO PER LA DEFINIZIONE DEI CICLI DI LAVORO 291 37.3.1 Definizione dei segnali DI comando 291 37.3.2 Stesura del diagramma dei movimenti 294 37.4 PORTATA DELLA POMPA 297 37.5 POTENZA DEL MOTORE DI COMANDO 298 38 DIMENSIONAMENTO DELLE TUBAZIONI 299 38.1 DETERMINAZIONE DEL DIAMETRO NOMINALE 301 38.2 SCELTA DEL MATERIALE 303 38.3 PRESSIONI NOMINALI 303 39 REALIZZAZIONE ED INSTALLAZIONE DEI SISTEMI TUBIERI PER IMPIANTI OLEODINAMICI

    304 39.1 CRITERI DI PROGETTAZIONE 304 39.2 COLLEGAMENTO TRA TUBI