Calcolo degli Accumulatori Idraulici: Principi e Applicazioni
Il compito principale di un accumulatore idraulico è quello di accumulare liquido sotto pressione per restituirlo in caso di necessità. Nella maggior parte degli impianti oleodinamici vengono quindi impiegati accumulatori a gas muniti di elemento di separazione tra gas e liquido.
Tipologie di Accumulatori Idraulici
Gli accumulatori idraulici a peso sono ideali dal punto di vista del comportamento stazionario in quanto sono in grado di assicurare una pressione costante (pari al rapporto fra la forza peso e la superficie utile) in tutto il campo di funzionamento. Tuttavia, non trovano pratico impiego in campo industriale sia perché richiedono pesi di dimensioni enormi e, soprattutto, perché i tempi di risposta sono notevoli a causa dell’inerzia connessa alla grande massa del peso.
Anche gli accumulatori a molla hanno un'importanza relativa perché è difficile reperire in commercio molle di rigidezza adeguata alle enormi forze richieste dagli accumulatori. Altrettanto limitato è l’uso degli accumulatori a gas senza elemento di separazione, ciò a causa dell'assorbimento del gas da parte del liquido.
Per gli impianti con fortissimi assorbimenti istantanei o di breve durata oppure con cicli d’esercizio brevi l'unica soluzione economica è rappresentata dagli accumulatori idropneumatici.
Funzionamento degli Accumulatori Idraulici
Nelle fasi del ciclo di lavoro in cui il fabbisogno di portata del sistema è inferiore alla portata della pompa, questa riempie l'accumulatore.
L’uso di un accumulatore idraulico permette di immagazzinare energia sotto forma di energia di pressione; energia che può essere utilizzata o negli istanti in cui si devono fronteggiare picchi di potenza richiesta o per completare delle operazione in caso di avaria (per es.
Applicazioni degli Accumulatori Idraulici
Consideriamo un sistema tendicavo per i cavi portanti di una funivia. Come ben noto, la tensione in una fune dipende dai carichi verticali che deve sopportare, ma anche dalle pendenze che essa assume. Infatti non è possibile ipotizzare una disposizione perfettamente orizzontale che comporterebbe una tensione infinita anche per carichi molto bassi.
Ciò, nonostante tutti i progressi fatti dall’elettronica, è difficile, praticamente impossibile, da effettuare con un sistema elettrico-elettronico per la rapidità con cui il sistema di controllo dovrebbe intervenire e per la difficoltà di inserire dei sensori che siano in grado di rilevare la sollecitazione all’interno del cavo e di fungere da input per il sistema di controllo.
In altre applicazioni l’accumulatore idraulico funge da riserva di energia, in caso di mancanza di energia elettrica e, quindi, in assenza di energia idraulica proveniente dalla pompa, in un caso per l’azionamento delle ganasce del freno di emergenza di una funivia, e nell’altro caso per far fuoriuscire il pistone (per es.
Infine è possibile trovare applicazioni in cui l’accumulatore idraulico è utilizzato come riserva di olio, per es.
Vantaggi dell'Oleodinamica
Questo requisito non trova corrispondenza negli altri settori e rende quasi indispensabile l’uso di sistemi oleodinamici ogni qual volta si prevedono forti oscillazioni del carico e quindi sovraccarichi. D’altra parte, rispetto a sistemi puramente elettrici-elettronici, l’oleodinamica è in grado anche di controllare movimenti estremamente lenti, per i quali i primi mostrano delle difficoltà.
La possibilità di partenza a pieno carico è legata alla facilità di ridurre la coppia resistente utilizzando componenti (di solito valvole) che sono già presenti nell’impianto per svolgere altre funzioni, ciò permette di evitare l’uso di frizioni. Attualmente, mediante convertitori di frequenza, è fattibile anche con sistemi elettricielettronici, ma l’analisi dei costi dimostra che i sistemi oleodinamici sono da preferire.
Principi di Funzionamento di un Impianto Oleodinamico
In un impianto oleodinamico, l’energia meccanica viene inizialmente convertita in energia idraulica. Riassumendo, il funzionamento di un impianto oleodinamico è il seguente: partendo da energia di tipo termico o elettrico tramite un motore primo è possibile azionare una pompa che genera energia idraulica.
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