Pompe Idrauliche a Ingranaggi: Funzionamento e Tipologie
Le pompe idrauliche sono componenti essenziali in molte applicazioni industriali e mobili. La loro funzione principale è quella di convertire l’energia meccanica in energia idraulica, permettendo il movimento dei fluidi all’interno di un sistema idraulico. Esistono vari tipi di pompe idrauliche, ognuna progettata per specifiche applicazioni e condizioni operative.
Tipologie di Pompe Idrauliche
Le pompe idrauliche sono disponibili in una vasta gamma di tipologie, ognuna progettata per specifiche esigenze di trasferimento di liquidi. Ecco delle informazioni davvero utili su tipologie, caratteristiche e applicazioni delle pompe idrauliche.
- Pompe a Pistoni: Utilizzano pistoni mobili per comprimere il fluido idraulico e spingerlo attraverso il sistema. Le pompe a pistoni assiali sono caratterizzate da pistoni che si muovono parallelamente all’albero motore, note per l’efficienza e la capacità di operare a pressioni elevate. Le pompe a pistoni radiali hanno pistoni disposti radialmente intorno all’albero motore, un design che permette un’alta capacità di generare pressione, ma le rende meno comuni rispetto alle pompe a pistoni assiali a causa della loro complessità costruttiva.
- Pompe a Palette: 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.
- Pompe a Ingranaggi: Sono tra le più semplici e affidabili pompe idrauliche.
Pompe a Ingranaggi: Dettagli e Funzionamento
Le pompe a ingranaggi sono utilizzate per pompare fluidi anche a fronte di particolari viscosità, pressioni o temperature. Si tratta di una tecnologia che, grazie all’azione di ruote dentate, possiede ottime qualità aspiranti. Sono composte da due ruote dentate uguali a contatto tra loro: la prima viene azionata dal motore della pompa e trascina la seconda, facendola ruotare di conseguenza. Gli ingranaggi sono posizionati su un albero dotato di due boccole interne completamente immerse nel fluido. La struttura e i materiali utilizzati per le componenti sono strettamente legati alla tipologia di fluido da pompare.
Il funzionamento di una pompa idraulica dipende dal suo tipo. Tuttavia, il principio di base è quello di generare un flusso di liquido attraverso l'uso di energia meccanica. Le pompe per aspirare acqua sono progettate per creare un vuoto parziale all'interno del corpo della pompa, che a sua volta aspira il liquido da un serbatoio o da una fonte di approvvigionamento. Questo viene fatto creando una differenza di pressione tra la pompa e il punto di aspirazione.
Tipologie di Pompe a Ingranaggi
- 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. Si compone di due ingranaggi identici posizionati uno accanto all'altro. Uno di questi ingranaggi, detto ingranaggio motore, è azionato direttamente da un motore e a sua volta mette in movimento l'altro ingranaggio, detto ingranaggio mosso. Ogni ingranaggio è sostenuto da un albero con cuscinetti posizionati su entrambi i lati dell'ingranaggio. Durante il funzionamento, il fluido viene intrappolato tra i denti degli ingranaggi e trasportato dall'aspirazione alla mandata lungo la parte esterna dell'ingranaggio.
- 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. Utilizzano due ingranaggi accoppiati: un ingranaggio esterno, spesso ad anello, che guida l'ingranaggio interno, detto folle. Il fluido, intrappolato tra gli ingranaggi, viene trasportato dall'aspirazione alla mandata grazie alla rotazione degli ingranaggi accoppiati.
Nelle pompe a ingranaggi esterni due ingranaggi si accoppiano all'interno di un alloggiamento chiuso. Quando gli ingranaggi ruotano, il fluido riempie lo spazio tra i denti degli ingranaggi e viene trasportato dalla zona di aspirazione, passando attorno alla circonferenza esterna degli ingranaggi, a quella di mandata.
Ingranaggi esterni elicoidali
Gli ingranaggi elicoidali utilizzano ingranaggi "angolati", cioè ogni dente dell'ingranaggio ha un identico angolo di elica (riferito all'asse di rotazione) in modo che il rapporto contatto di accoppiamento dell'ingranaggio sia sempre maggiore di 1. Un rapporto di contatto più alto è vantaggioso in quanto due ingranaggi spesso condividono il carico durante il funzionamento.
Applicazioni delle Pompe a Ingranaggi
Le pompe a ingranaggi sono estremamente versatili e trovano applicazioni in una varietà di settori industriali. Le pompe a ingranaggi sono utilizzate per pompare fluidi anche a fronte di particolari viscosità, pressioni o temperature.
Le pompe ad ingranaggi, per esempio, sono ideali per i sistemi di lubrificazione, le attrezzature per l’edilizia e le macchine agricole in quanto prevedono una bassa o media pressione.
Esempi di Pompe a Ingranaggi Fluid-o-Tech
Fluid-o-Tech realizza anche pompe a ingranaggi per liquidi viscosi, perfette per dosaggio, miscelazione, e ricircolo di numerosi tipi di fluidi, tra cui l'acqua.
- FG304: Questa pompa a ingranaggi fa parte della serie FG200-300-400. Rappresenta la perfetta combinazione di design compatto, funzionamento silenzioso e flusso privo di pulsazioni, che la rendono ideale per ambienti sensibili allo spazio e al rumore.
- MG109: Questa pompa a ingranaggi fa parte della SERIE MG200-400. Le sue dimensioni compatte e le sue prestazioni di precisione la rendono ideale per le applicazioni ad alta tecnologia. Utilizzando il principio di azionamento a magnete, questa pompa offre una camera completamente sigillata, garantendo la gestione sicura di un'ampia gamma di liquidi corrosivi.
- SERIE DGD: Questa serie di pompe a ingranaggi è ottimizzata per il trasporto di fluidi puliti e viscosi, in grado di supportare pressioni fino a 70 °C (158 °F), 4 bar (58 psi) e portate di 160 l/h (42 GPH).
La creazione di prodotti su misura parte da un disegno tecnico della struttura e del funzionamento della pompa a ingranaggi, realizzato secondo le esigenze e le richieste più complesse dei nostri clienti. Vuoi realizzare una pompa a ingranaggi su misura?
Considerazioni sulla Scelta della Pompa Idraulica
La scelta della pompa idraulica giusta dipende da vari fattori, tra cui l’applicazione specifica, la pressione operativa, il tipo di fluido utilizzato e le condizioni ambientali. È quindi necessaria un’attenta valutazione di molteplici fattori, non solo tecnici ma anche economici.
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.
Pompe Volumetriche e Cilindrata
È opportuno precisare subito che una pompa volumetrica, di qualunque tipo essa sia, eroga semplicemente una portata che può essere considerata circa costante, mentre il livello di pressione alla mandata non dipende dalla pompa ma soltanto dal circuito a valle della stessa. Tutte le pompe che qui di seguito verranno presentate, hanno una caratteristica in comune, ossia sono tutte pompe volumetriche.
Con il termine cilindrata di una pompa si indica il volume teorico di liquido spostato (aspirato ed espulso) in una rotazione completa dell’albero motore. Nel ciclo reale si hanno una serie di perdite che vanno ad incrementare l’area del ciclo e quindi la potenza interna richiesta dalla macchina.
Il rendimento globale della pompa è definito come il rapporto tra la potenza idraulica conferita al fluido dalla pompa e la potenza meccanica assorbita attraverso l’albero motore ed è esprimibile come prodotto dei rendimenti volumetrico, idraulico e meccanico prima introdotti.
All’avviamento della pompa, nei vani viene trasportata, dall’attacco di aspirazione a quello di mandata, solo l’aria presente nelle tubazioni dall’aspirazione al serbatoio. Affinché il funzionamento della pompa sia corretto, è necessario che i vani siano a tenuta pressoché perfetta, in modo da garantire un trasporto del fluido senza perdite rilevanti.
Le pompe ad ingranaggi esterni hanno cilindrate comprese tra 0.2 e 200 cm3 , con una pressione massima di esercizio di circa 300 bar e una velocità di rotazione compresa fra i 500 e i 6000 RPM. La caratteristica più rilevante delle pompe ad ingranaggi interni è la bassa rumorosità.