Distributore Idraulico con Elettrovalvole: Funzionamento e Componenti

L’oleodinamica, chiamata anche oleoidraulica, è un ramo della fluidodinamica e trova applicazione soprattutto in ingegneria meccanica e studia la trasmissione dell’energia tramite fluidi in pressione, come l’olio idraulico. L’Italia è uno dei paesi più attivi per quanto riguarda questo settore e si piazza al quinto posto tra i produttori mondiali di componenti oleodinamici. Grazie alla possibilità di gestire potenze notevoli tramite componenti semplici e di dimensioni e peso ridotte, il settore oleodinamico è in forte espansione.

Componenti e Funzionamento del Distributore Idraulico

Questa punta alla diffusione di forze grazie all’ausilio di oli idraulici ad una certa pressione, che puntano a muovere delle valvole oleodinamiche, il cui funzionamento è simile a quelle delle valvole limitatrici. L’energia necessaria e convertita in pressione dell’olio all’interno di un circuito è chiamata centrale oleodinamica, che ospita diversi componenti. All’interno delle centraline troviamo i motori oleodinamici. Il motore produce la spinta e manda in pressione l’olio. Il cilindro è un attuatore lineare che, costituito da una camicia in cui scorre un pistone, spinge uno stelo che produce il moto.

Per prima cosa è necessario collegare il tubo di mandata della pompa P del distributore. La valvola di massima è regolabile da 30 a 210 bar, per regolare la pressione è consigliabile di montare un manometro che abbia una scala che possa arrivare almeno fino a 250 sulla connessione supplementare P. E' possibile a questo punto regolare la valvola di massima del distributore agendo sul grano posto sulla valvola stessa.

Ogni valvola ha due bobine poste una sul lato destro e una sul lato sinistro. Essendo le due bobine collegate alla stessa valvola non possono essere alimentate contemporaneamente. A seconda di quale bobina si alimenta si ottiene un movimento o quello opposto. Per alimentare una bobina basta portare positivo e negativo ai due pin della bobina uno di fronte all' altro mentre il terzo pin centrale può non essere collegato.

Valvole Pneumatiche: Tipologie e Funzioni

Il tipo di valvola è subordinato all’impianto pneumatico. I fattori importanti sono la funzione da eseguire, il tipo di pilotaggio e l’attacco. Le valvole impiegate nella pneumatica servono innanzitutto per il comando. Per poter comandare occorre energia, cercando di realizzare il massimo effetto con un consumo minimo di passaggio. Come vie si considerano: attacchi alla rete di aria compressa, deviazioni per gli utilizzatori e aperture di scarico. I cosiddetti rubinetti di intercettazione fanno parte delle valvole a due vie poiché essi hanno un attacco per l’alimentazione (1° via) ed un attacco per l’utilizzazione (2° via).

Valvole 3/2 Vie

Una valvola 3/2 è dotata di tre porte d’aria su due posizioni. Le due posizioni si riferiscono a due diverse posizioni di lavoro (ON, OFF) del nucleo dell’elettrovalvola pneumatica. Il nucleo della valvola controlla diversi passaggi di fluido quando la valvola guadagna e perde potenza. Il corpo della valvola pneumatica ha tre porte, cioè A, P e T, di cui una (P) è per l’ingresso e due (A & T) sono per l’uscita: una delle uscite è normalmente aperta e l’altra è normalmente chiusa.

Le valvole 3/2 possono essere suddivise in modalità normalmente chiusa e normalmente aperta. Una valvola a 2 posizioni e 3 vie normalmente chiusa prevede che la circolazione del fluido sia inibita quando la bobina non è alimentata (l’ingresso e l’uscita sono chiusi), o che A e P siano scollegati ad alimentazione spenta e A e T siano collegati con l’alimentazione accesa. Una valvola a 2 posizioni e 3 vie normalmente aperta prevede che la circolazione del fluido sia permessa quando la bobina non è alimentata, o che A e P siano collegati con alimentazione spenta.

Le valvole a 3/2 vie possono essere progettate in diversi modi. Il meccanismo di tenuta delle valvole può essere un otturatore o una spola. Nelle valvole ad azionamento diretto, l’otturatore è mosso direttamente dall’attuatore. Nella progettazione di una valvola 3/2 è necessario considerare le condizioni di lavoro l’ambiente di un sistema pneumatico. In presenza di sostanze aggressive il corpo della valvola e le guarnizioni devono essere resistenti alla corrosione.

Una tipica applicazione per una valvola 3/2 è l’azionamento di un cilindro a semplice effetto. Un cilindro a semplice effetto ha una porta pneumatica per riempire e svuotare una camera d’aria. Il cilindro si muove in una direzione riempiendo la camera d’aria e torna indietro grazie alla forza di una molla. Le valvole a 3/2 vie sono adatte per applicazioni di soffiaggio, rilascio della pressione e vuoto.

Elettrovalvole: Criteri di Scelta

Esistono numerosi modelli di valvole a solenoidi e questo da un lato consente di poter trovare la valvola ideale, quella con esattamente tutte le caratteristiche necessarie all’utilizzo cui è destinata, d’altro canto tanta offerta può generare un po’ di confusione, almeno a prima vista. Quando si sta scegliendo un’elettrovalvola è importante osservare i seguenti requisiti:

Portata: una valvola troppo grande o sovralimentata non sarà conveniente e rischia di sprecare fluidi mentre una valvola troppo piccola o sottodimensionata non sarà in grado di fornire un corretto funzionamento dell’impianto.
Compatibilità col fluido: è importante scegliere sempre la valvola adatta al fluido col quale dovrà lavorare (acqua, aria, vapore, oli, carburante, o qualsiasi altro mezzo).
Pressione: La pressione deve essere bilanciata con i requisiti di sistema per prestazioni ottimali.
Temperatura.
Tipo di montaggio.

Seguire le linee guida dei produttori è comunque una buona pratica al fine di validare i requisiti minimi (o massimi necessari). L’acquisto di una valvola i cui parametri operativi espressi siano pari o leggermente superiori, è solitamente un buon approccio, ma attenzione a non eccedere. Pena, il sistema nel quale la valvola viene installata potrebbe non rispondere nel modo ottimale ed essere causa di altri problemi.

Tipi di Elettrovalvole

I solenoidi in vendita oggi offrono caratteristiche specifiche nelle seguenti aree:

Elettrovalvola per gas
Elettrovalvola per acqua
Elettrovalvola per aria compressa
Elettrovalvola pneumatica
Elettrovalvola per alta pressione

All’interno delle macro categorie qui sopra elencate vi è poi una vasta gamma di tipi operativi e funzionali. Di seguito, ti presentiamo una breve panoramica di alcune specifiche fondamentali che un’acquirente dovrebbe sempre considerare per una corretta scelta:

Elettrovalvole a comando diretto: il solenoide sollecitato agisce direttamente sul pistone o sull’armatura della valvola e pertanto la capacità di limitare o abilitare il flusso dipende dalla potenza nominale del componente;
Elettrovalvole pilotate: l’apertura o la chiusura della valvola è alimentata dall’energia immagazzinata nel fluido o nel gas pressurizzato.

Le valvole impiegate nella pneumatica servono innanzitutto per il comando. Per poter comandare occorre energia, cercando di realizzare il massimo effetto con un consumo minimo. Il tipo di valvola è subordinato all’impianto pneumatico. I fattori importanti sono la funzione da eseguire, il tipo di pilotaggio e l’attacco.

Principi di Funzionamento delle Valvole Pneumatiche

Le valvole regolatrici permettono di variare uno dei due parametri fondamentali dell’aria compressa che sono la portata e la pressione. Nei cilindri la prima influenza la velocità del movimento dello stelo, la seconda fa variare la forza esercitata. Come vie si considerano: attacchi alla rete di aria compressa, deviazioni per gli utilizzatori e aperture di scarico. I cosiddetti rubinetti di intercettazione fanno parte delle valvole a due vie poiché essi hanno un attacco per l’alimentazione (1° via) ed un attacco per l’utilizzazione (2° via).

Valvole 3/2: Caratteristiche e Modalità di Funzionamento

Una valvola 3/2 vie ha tre porte e due posizioni che possono essere azionate pneumaticamente, meccanicamente, manualmente o elettricamente tramite un’elettrovalvola.

Progettazione e Materiali

Le valvole a 3/2 vie possono essere progettate in diversi modi. Il meccanismo di tenuta delle valvole può essere un otturatore o una spola. Nelle valvole ad azionamento diretto, l’otturatore è mosso direttamente dall’attuatore. Nella progettazione di una valvola 3/2 è necessario considerare le condizioni di lavoro e l’ambiente di un sistema pneumatico. In presenza di sostanze aggressive il corpo della valvola e le guarnizioni devono essere resistenti alla corrosione.

Applicazioni Tipiche

Elettrovalvole: Panoramica Approfondita

Per avere uno schema più utile e dettagliato dei diversi tipi di elettrovalvola esamineremo ora più da vicino “come” i vari formati disponibili di solenoide sono progettati e realizzati.

Elettrovalvole a due vie

Le elettrovalvole a due vie sono tra i tipi più semplici disponibili: in sostanza, controllano semplicemente una porta di ingresso e una di uscita che aprono o chiudono ogni volta che ricevono il segnale elettrico. Sono disponibili nelle varietà "normalmente aperte" e "normalmente chiuse" a seconda che le applicazioni richiedono che il flusso sia limitato o abilitato nelle condizioni standard.

Elettrovalvole a tre vie

Le elettrovalvole a tre vie hanno tre porte di ingresso/uscita e due valvole sigilli, uno dei quali sarà sempre aperto mentre l’altro sempre chiuso durante la modalità normale (inattiva). In risposta ad un input elettrico, lo stato aperto/chiuso di queste due valvole viene invertito, consentendo il controllo di varie operazioni della valvola.

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