Dispositivi di trasmissione idraulica sono ampiamente utilizzati in molti campi come macchinari di ingegneria, apparecchiature di automazione industriale e aerospaziale grazie alla loro eccellente efficienza, flessibilità e forte capacità di carico. Tuttavia, l’efficienza complessiva del sistema idraulico è influenzata da molti fattori, che non sono solo direttamente correlati alle prestazioni dell’attrezzatura, ma anche strettamente legati al consumo energetico e all’economia.
Proprietà dell'olio idraulico
Viscosità
La viscosità dell'olio idraulico è un parametro chiave che influisce sull'efficienza del sistema idraulico. Una viscosità troppo elevata causerà uno scarso flusso di olio idraulico, aumentando così il carico della pompa e riducendo l'efficienza complessiva del sistema. Relativamente parlando, una viscosità troppo bassa può causare la rottura del film d'olio e aumentare l'usura dell'attrezzatura. Pertanto, è molto importante selezionare un olio idraulico con la viscosità adeguata. Di solito, l'influenza della temperatura di lavoro e dell'ambiente di utilizzo dovrebbe essere considerata nella fase di progettazione del sistema idraulico.
Temperatura
La temperatura dell'olio idraulico ha un effetto significativo sulla sua viscosità e sulle proprietà chimiche. In ambienti ad alta temperatura, la viscosità dell'olio idraulico diminuirà, indebolendo così le sue prestazioni di lubrificazione e aumentando il rischio di perdite e usura; al contrario, la bassa temperatura farà aumentare la viscosità dell'olio influenzandone la fluidità. Pertanto, il sistema idraulico dovrebbe essere dotato di dispositivi di raffreddamento o riscaldamento efficienti per garantire che l'olio idraulico sia mantenuto entro un intervallo di temperatura di esercizio adeguato.
Contaminanti
I contaminanti presenti nell'olio idraulico (come acqua, particelle e sostanze chimiche) possono influire in modo significativo sulle prestazioni dell'olio, causando un aumento dell'usura e del tasso di guasto del sistema. L'ispezione e la sostituzione regolari dell'olio idraulico per mantenerlo pulito possono contribuire a migliorare l'efficienza e la durata dell'impianto idraulico.
Prestazioni dei componenti idraulici
Efficienza delle pompe
La pompa idraulica è il nucleo del sistema idraulico e la sua efficienza determina direttamente l'efficienza di trasmissione dell'intero sistema. Il tipo di pompa (come pompe a ingranaggi, pompe a palette e pompe a stantuffo, ecc.), la progettazione e l'accuratezza della produzione influenzeranno la sua efficienza operativa. Una pompa efficiente può fornire la portata e la pressione richieste con un consumo energetico inferiore, il che è fondamentale per migliorare le prestazioni complessive del sistema.
Progettazione di cilindri oleodinamici
Il design dei cilindri idraulici ha un impatto diretto sulla forza di uscita e sulla velocità di movimento. Fattori quali l'area del pistone, la corsa e il design della guarnizione del cilindro idraulico ne influenzeranno l'efficienza. Una progettazione ragionevole può non solo ridurre le perdite, ma anche aumentare la potenza di uscita, migliorando così efficacemente l'efficienza complessiva del sistema.
Prestazioni delle valvole
Le valvole di controllo (come valvole di troppopieno, valvole direzionali e valvole di controllo del flusso) nei sistemi idraulici svolgono un ruolo fondamentale nel controllo dei fluidi. Il design e la precisione di regolazione della valvola influiscono direttamente sul controllo del flusso e della pressione, influenzando quindi l'efficienza del sistema. Inoltre, anche le perdite della valvola e la perdita di resistenza porteranno a sprechi energetici e ridurranno le prestazioni complessive del sistema.
Progettazione e layout della pipeline
Lunghezza e diametro della tubazione
La lunghezza e il diametro della tubazione idraulica hanno un impatto significativo sulla resistenza al flusso del fluido. Una tubazione troppo lunga causerà perdite di pressione, riducendo così l'efficienza del sistema; mentre un diametro troppo piccolo della tubazione aumenterà la resistenza al flusso e causerà perdite di energia. Pertanto, durante la progettazione del sistema idraulico, la lunghezza della tubazione dovrebbe essere ridotta il più possibile e il diametro del tubo appropriato dovrebbe essere selezionato per ottimizzare il flusso del fluido e ridurre la perdita di pressione.
Gomiti e articolazioni
I gomiti e i giunti nella tubazione aumenteranno la resistenza al flusso del fluido e causeranno perdite di energia. Ciascun gomito e giunto può causare una certa perdita di pressione, pertanto il numero di gomiti dovrebbe essere ridotto al minimo durante la progettazione e dovrebbero essere selezionati giunti con una piccola perdita di potenza del fluido per migliorare l'efficienza complessiva del sistema.
