Motori Idraulici a Pistoni Assiali: Funzionamento e Tipologie

I motori idraulici svolgono la funzione inversa delle pompe, cioè convertono l’energia idraulica in energia meccanica di tipo rotatorio. Come per le pompe, anche per i motori esiste una ampia gamma di forme e principi costruttivi. Gran parte delle considerazioni costruttive fatte per le pompe volumetriche possono essere riferite anche ai motori volumetrici corrispondenti.

Funzionamento delle Pompe a Pistoni

Le pompe a pistoni sono uno degli elementi fondamentali nel design e nel funzionamento di sistemi oleodinamici. Queste pompe sono progettate per generare un flusso costante di fluido ad alta pressione, mediante il movimento alternato di uno o più pistoni all'interno di cilindri.

Tipologie di Pompe a Pistoni

Esistono diverse tipologie di pompe a pistoni, tra cui:

Pompe a pistoni assiali: Il movimento dei pistoni è parallelo all'asse della pompa.
Pompe a pistoni radiali: Hanno pistoni disposti radialmente intorno all’albero motore. Questo design permette un’alta capacità di generare pressione, ma le rende meno comuni rispetto alle pompe a pistoni assiali a causa della loro complessità costruttiva.

Vantaggi delle Pompe a Pistoni

Le pompe a pistoni offrono numerosi vantaggi rispetto ad altre tipologie di pompe, come quelle a palette o a ingranaggi. Molte pompe a pistoni sono dotate di un sistema di controllo della portata, che permette di regolare il flusso in base alle esigenze del sistema (Regolabilità del flusso).

Applicazioni delle Pompe a Pistoni

Le pompe a pistoni sono utilizzate in una vasta gamma di applicazioni, soprattutto dove è richiesto un alto livello di potenza e precisione nel controllo del flusso.

Sistemi idraulici industriali: Le pompe a pistoni sono impiegate per alimentare macchinari industriali ad alta pressione, come presse, piegatrici, e sistemi di movimentazione.
Sistemi di trasmissione su macchine movimento terra e veicoli: In queste applicazioni, la pompa a pistoni è utilizzata per alimentare i sistemi di sterzo, le leve di comando e i sistemi di sollevamento idraulico.
Sistemi di controllo in ambito navale e offshore: Le pompe a pistoni sono utilizzate per il controllo di timoni, gru e altre attrezzature marine.

Manutenzione

Le pompe a pistoni richiedono una manutenzione regolare per garantire il corretto funzionamento nel tempo.

Altri Tipi di Pompe Idrauliche

Oltre alle pompe a pistoni, esistono altre tipologie di pompe idrauliche, ognuna progettata per specifiche applicazioni e condizioni operative.

Pompe a Ingranaggi

Le pompe a ingranaggi sono tra le più semplici e affidabili pompe idrauliche. Le pompe a ingranaggi esterni sono costituite da due ingranaggi che ruotano in direzioni opposte all’interno di una camera, creano un vuoto che aspira il fluido e lo spinge attraverso il sistema. Le pompe a ingranaggi interni utilizzano un ingranaggio esterno che ruota all’interno di un ingranaggio interno più grande. Questo design permette una maggiore efficienza volumetrica e un funzionamento più silenzioso rispetto alle pompe a ingranaggi esterni.

Pompe a Palette

Un altro tipo di pompa idraulica molto utilizzata e quella a palette, così chiamate poiché utilizzano palette scorrevoli montate su un rotore eccentrico per muovere il fluido attraverso il sistema. Funzionamento silenzioso, buona efficienza volumetrica e capacità di gestire fluidi a bassa viscosità sono i principali vantaggi delle pompe a palette. Solo i motori a palette fanno eccezione in quanto all’avviamento, per l'iniziale assenza delle forze centrifughe, le palette non riescono ad aderire sufficientemente ai fianchi dello statore per fare una adeguata tenuta, conseguentemente la coppia di avviamento si riduce notevolmente.

Motori LSHT (Low Speed High Torque)

Pochi tipi di motori sono utilizzabili sia a velocità di rotazione molto basse che a quelle superiori a 1000 RPM. I motori lenti detti anche motori LSHT (Low Speed High Torque) oltre a presentare basse velocità di rotazione presentano coppie elevate e sono ideali per tutte quelle applicazioni nelle quali l’utilizzatore richiede un carico notevole e basse velocità; infatti in questi casi un motore veloce, oltre a lavorare male, richiede ingombri e, quindi, costi molto più elevati. Nell’esempio in esame, ciò è realizzato tramite un anello fisso che presenta una serie di condottini disposti in direzione assiale, di questi una metà (pari al numero delle camme) è posta in comunicazione con condotto toroidale in comunicazione con l’ammissione e l’altra metà con un condotto toroidale collegato allo scarico. Il rotore, all’interno del quale sono realizzati i cilindri in cui alloggiano i corrispondenti pistoni, presenta, per ciascun cilindro, un condottino disposto anch’esso in direzione assiale e collegato al cilindro stesso. Questo condotto, a causa della rotazione del rotore, viene in contatto, alternativamente, con i condotti fissi di alta e bassa pressione.

Pompe Rotative ad Ingranaggi Esterni

In questo articolo prenderemo in considerazione le più comuni pompe rotative ad ingranaggi esterni. La ruota dentata primaria (2) ruota nel senso indicato dalla freccia (vedi figura 2), trascinando la ruota dentata secondaria (3), in senso di rotazione contrario. A seguito della rotazione, si rendono liberi i vani di dentatura: la conseguente depressione che viene generata e l’azione della pressione atmosferica, fanno in modo che il fluido affluisca nella camera di aspirazione E. Il fluido riempie i vani dei denti e, percorrendo la parte esterna, viene spinto verso l’uscita P, la cosiddetta mandata: per un buon rendimento volumetrico occorre tenere sotto controllo il gioco di accoppiamento laterale (rasamento sui fianchi) tra ingranaggi (5) e gli organi di tenuta, le ralle (6). Inoltre questo tipo di pompe sono dotate di cuscinetti di sostentamento e bilanciamento idrostatico funzionanti tramite i dischi (7), i quali, spinti dalla pressione del sistema, premono sui fianchi degli ingranaggi.

Problematiche e Manutenzione

Come si sottolineato all’inizio di questo articolo, la pompa costituisce il cuore di ogni impianto oleodinamico, per cui è fondamentale conoscerne le modalità di guasto, le possibili cause ed i rimedi più efficaci. Un ulteriore parametro fondamentale, indicatore dello stato di salute della pompa, è il Rendimento: esso viene considerato normale se pari a 95% o comunque superiore a 90%.

Motori Oleodinamici: Componenti Indispensabili

I motori oleodinamici sono delle componenti indispensabili per il corretto funzionamento dei macchinari impiegati in vari ambiti: a partire dalle macchine industriali e agricole fino ad arrivare al settore mobile. I motori oleodinamici sono le componenti principali dei macchinari; infatti servono per trasformare l’energia idraulica, fornita dalla pompa, in energia meccanica tramite un movimento rotatorio. Questi motori sono molto compatti e per funzionare correttamente devono avere una specifica struttura. Nel dettaglio, questi motori devono essere accoppiati ad una pompa idraulica costituita da diversi ingranaggi o da pistoni e piccole pale.

I motori oleodinamici sono molto diversi rispetto a quelli standard perché garantiscono valori molto elevati senza consumare troppe risorse. I motori oleodinamici vengono impiegati soprattutto nel settore industriale, per il sollevamento e il movimento di carichi pesanti, e in quello mobile. Questi motori possono assumere diversi aspetti in base all’impiego finale. Infatti ci sono svariate tipologie: ad ingranaggi esterni, a pistoni radiali o assiali a cilindrata fissa, orbitali, unidirezionali o bidirezionali.

Scelta della Pompa Idraulica Elettrica

Quale pompa idraulica elettrica scegliere per assicurarsi le migliori prestazioni? La valutazione deve tenere conto di diversi criteri, tra cui la pressione di esercizio richiesta, la portata necessaria, il tipo di fluido e le condizioni operative. La scelta della pompa oleodinamica più adatta deve, ovviamente, tenere conto delle proprie esigenze. è quindi necessaria un’attenta valutazione di molteplici fattori, non solo tecnici ma anche economici.

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