Pompa Idraulica Fai da Te: Una Guida Completa
La pompa idraulica è uno strumento ampiamente utilizzato in molte zone rurali per prelevare l’acqua da pozzi sotterranei. Il meccanismo di funzionamento può sembrare complesso, ma è presente in molte applicazioni quotidiane. In questo articolo, esploreremo diverse tipologie di pompe idrauliche e come realizzarle in modalità fai da te.
Principi di Base dell'Oleodinamica
L’oleodinamica è una tecnica che utilizza i fluidi per generare pressione e convertirla in energia meccanica. I cilindri e le pompe idrauliche consentono di sollevare carichi pesanti con il minimo sforzo, e vengono utilizzati anche nelle frizioni o nei sistemi frenanti dei veicoli commerciali. La parola oleodinamica è composta da due parole greche: “élaion”, riferito a sostanze dotate di untuosità, e “dynamikós” riferito alla forza e al movimento. Da ciò si può dedurre in cosa consiste un sistema oleodinamico: un fluido viscoso viene immesso in un sistema chiuso dove successivamente viene creata o aumentata una certa pressione per azione meccanica o statica.
In entrambi i processi, la pressione che si crea viene trasmessa attraverso tubi o sistemi di tubature fino a innescare la reazione (meccanica) desiderata in un punto specifico. In virtù del loro semplice funzionamento, gli impianti oleodinamici vengono utilizzati in un’ampia gamma di aree di lavoro. Per il funzionamento di sistemi oleodinamici viene raramente utilizzata l’acqua. Di solito tali impianti vengono azionati con l’aiuto di un olio speciale (olio idraulico). Grazie alle sue proprietà, l’olio è perfettamente idoneo a garantire un funzionamento delicato all’interno della meccanica di precisione di macchine e motori.
Come oli oleodinamici si possono utilizzare, a seconda del settore di applicazione, oli minerali, oli vegetali, emulsioni acqua-olio o fluidi sintetici. I sistemi oleodinamici possono movimentare grandi carichi con una forza facile da gestire. In tale processo sono coinvolti diversi componenti all’interno del circuito oleodinamico.
Funzionamento Passo dopo Passo dell'Oleodinamica
- Aumento della pressione: La pompa idraulica viene azionata manualmente (ad esempio azionando una leva o un pedale) o tramite un motore. Il movimento del pistone riduce lo spazio per l’olio idraulico, facendo salire la pressione.
- Distribuzione del volume o del flusso: Il fluido in pressione viene distribuito attraverso i tubi idraulici del sistema. Nei sistemi oleodinamici complessi è possibile utilizzare delle valvole per controllare la direzione del flusso volumetrico.
- Conversione in energia meccanica: Il fluido attiva un secondo cilindro o motore idraulico responsabile del processo desiderato.
- Ritorno del fluido idraulico: Per abbassare la pressione, si riposiziona la leva nella sua collocazione iniziale o si apre una valvola di ritorno.
La centralina oleodinamica è fondamentale per il corretto funzionamento del sistema, regolando la pressione e il flusso del fluido idraulico per garantire efficienza e sicurezza.
Vantaggi dell'Oleodinamica
- Elevata trasmissione di potenza
- Ingombro relativamente ridotto
- Buona adattabilità alle condizioni di spazio
- Idoneità per macchine di precisione
- Lunga durata e bassa usura
- Funzione refrigerante dell’olio idraulico
Costruire una Pressa Idraulica da Officina Fai da Te
Molti appassionati di meccanica si chiedono come sia possibile costruire una pressa idraulica in casa, simile a quelle utilizzate nelle officine professionali. Ecco una guida dettagliata per realizzare una pressa idraulica fai da te.
Componenti Essenziali per la Costruzione
Una pressa idraulica da officina è generalmente composta da:
- Un telaio verticale molto resistente.
- Un pistone idraulico a singolo o doppio effetto.
- Una pompa idraulica (manuale o elettrica).
- Una tavola regolabile in altezza.
- Una base stabile.
Il Telaio
La struttura a colonna, solitamente di colore rosso, è composta da elementi meccanici saldati e forata verticalmente per regolare l'altezza di lavoro.
La Tavola
La tavola o bancale è composta da larghe e spesse lamiere montate parallelamente, con una superficie rinforzata per contenere gli assemblaggi meccanici.
Il Pistone
Il pistone è la parte mobile che applica la pressione. Esistono diversi tipi di pistoni:
- Pistone a comando manuale: sposta un cursore che applica la pressione.
- Pistone idraulico: azionato da un'unità esterna, alimentato elettricamente e comandato a mano con pulsante o pedale.
La Pompa e il Gruppo Idraulico
La pompa idraulica può essere manuale o idropneumatica, collegata al pistone da un flessibile rinforzato. Il gruppo idraulico, posizionato sul telaio, alimenta il pistone. Un limitatore di pressione assicura che la forza ammissibile non venga superata.
Il Manometro
Situato nella parte superiore della pressa, il manometro indica la pressione applicata dal pistone.
Dimensionamento e Progettazione
Per dimensionare correttamente la pressa idraulica, è fondamentale considerare la forza necessaria per i lavori che si intendono eseguire. Le presse idrauliche da officina sono disponibili con forze diverse, che possono variare dalle 5 alle oltre 100 tonnellate. Identificare l'esigenza precisa è il primo passo da effettuare prima di comprare questo attrezzo.
Avendo il pistone e la pompa, con quattro pezzi di ferro e un paio di travetti si può rifare facilmente, basta andare in officina, dare un'occhiata e scopiazzare quello che già c'è e funziona benissimo.
Alternative Manuali e a Pedale
Per lavori casalinghi, una pressa manuale a pedale può essere sufficiente, soprattutto per mettere e togliere cuscinetti. Tieni conto che ci sono meccanici professionisti che, per cuscinetti da automobili usano proprio presse a pedale, naturalmente sono a doppio effetto, e quindi spingono dall'alto, ma se non hai fretta... basta anche un crick idraulico a pedale montato in una pressa uguale a quella del video...
In quasi tutte le officine meccaniche c'è una pressa manuale per togliere cuscinetti e altri lavori in pressione. Il pistone non è a doppio effetto, ma bensì preme soltanto, il ritorno in alto è realizzato con una molla interna, che quando si apre il rubinetto di scarico della pressione, lo riporta in alto. Sono molto semplici, un pistone, una pompa manuale con una leva (proprio tipo crik) e un paio di rubinetti che aprono o chiudono delle valvole.
Sicurezza
La sicurezza è un aspetto fondamentale nella costruzione e nell'utilizzo di una pressa idraulica. È essenziale seguire alcune precauzioni per evitare incidenti:
- Utilizzare sempre occhiali protettivi.
- Assicurarsi che la pressa sia fissata saldamente al pavimento.
- Evitare saldature nei punti sottoposti a sforzo.
- Utilizzare spine in acciaio temperato nei punti strategici.
- Non superare la forza massima supportata dalla pressa.
La sicurezza delle presse idrauliche è disciplinata dalla norma europea UNI EN ISO 16092-3:2018 che recepisce la Direttiva macchine.
Accessori Indispensabili
- Prismi di supporto a V: per assicurare la stabilità di tubi e assi.
- Punzoni: per lavori specifici di deformazione.
- Supporto per pressa idraulica: per tenere in sicurezza i pezzi meccanici.
- Cassetta di estrattori: per l'estrazione professionale dei cuscinetti.
Altri Tipi di Presse da Officina
Oltre alla pressa idraulica standard, esistono altri tipi di presse utilizzate in officina:
- Curvatubi idraulica: per piegare tubi in acciaio.
- Pressa piegatrice a tubi: dotata di matrici per diversi diametri di tubi.
- Pressa a telaio idraulico: per assemblaggi complessi, utilizzata nell'industria del legno.
- Compressore per molle degli ammortizzatori: per smontare molle elicoidali.
Realizzare una Pompa dell’Acqua Senza Elettricità
Realizzare una pompa dell’acqua senza elettricità né carburante può essere un’ottima soluzione per chi cerca alternative sostenibili e a basso costo. Ecco come fare.
Materiali Necessari
- Una tanica plastica di dimensioni adeguate
- Un trapano con punte per forare la plastica
- Bulloni e guarnizioni
Procedura
- Scegliere la tanica adatta alle proprie esigenze.
- Realizzare i fori con il trapano sul coperchio e sulla parte inferiore della tanica.
- Installare le guarnizioni sui fori mediante l’utilizzo dei bulloni.
Una pompa dell’acqua senza elettricità né carburante funziona grazie alla pressione generata dall’aria. In pratica, il principio di funzionamento si basa sul fatto che l‘aria compressa esercita una forza maggiore rispetto all’atmosfera circostante.
Funzionamento di una Pompa a Pistone
La pompa a pistone è preposta all'alimentazione del materiale dal contenitore alla pistola a spruzzo. A questo proposito viene generata una pressione con la quale il materiale viene erogato ad alta pressione attraverso l’ugello, quindi scomposto, nebulizzato e applicato a spruzzo sulla superficie. Il principio dell'alimentazione è basato sullo spostamento poiché il pistone spinge il materiale nel tubo dopo che è stato aspirato, ragion per cui la pompa a movimento alternativo può essere ritenuta una pompa volumetrica.
La pompa a pistone è composta da un cilindro dove è alloggiato il pistone stesso. Essa presenta inoltre un ingresso, tramite il quale viene aspirato il materiale nella pompa a movimento alternativo, e un'uscita attraverso la quale il materiale viene spinto nel tubo. L'ingresso e l'uscita sono dotati di valvole atte ad assicurare il movimento del materiale in una sola direzione.
Quando il pistone si allontana dall'ingresso, si crea un vuoto, un'aspirazione. La valvola si apre quindi automaticamente e il materiale viene aspirato nella camera del cilindro. Quando il pistone viene spinto nella direzione opposta della biella, cioè verso l'uscita, la pressione solleva l'elemento di chiusura della valvola di uscita e il materiale alimentato viene pressurizzato nel tubo.
Dato che con le successive corse del pistone viene aspirato sempre più materiale e infine spinto nel tubo, esso viene alimentato alla pistola a pressione crescente anche all'interno del tubo, quindi scomposto e nebulizzato attraverso l'ugello.
La pompa a pistone non è un maratoneta. Ciò significa: si attiva quando la pressione scende al di sotto di una determinata soglia. Essa alimenta quindi il materiale riformando la pressione impostata sul dispositivo. La pompa si arresta al raggiungimento della pressione necessaria. Spruzzando il materiale la pressione si abbassa di nuovo.
Vantaggi della Pompa a Pistone
Una pompa a pistone assicura un'elevata aspirazione e un'ottima portata, in particolare per i materiali ad alta viscosità. La pompa stessa è robusta e resistente, due caratteristiche importanti per la lavorazione di materiali ad alto riempimento.
Campo di Applicazione della Pompa a Pistone
La pompa a pistone presenta un ampio campo di applicazione. Dai materiali liquidi, quali le velature, fino a quelli ad alta viscosità e ad alto riempimento per esterni è praticamente tutto possibile.
Possono essere applicati:
- Smalti e velature
- Colori a dispersione
- Vernici a base di latex
- Prodotti ignifughi
- Materiali per rivestimenti spessi
- Vernici a base di polveri di zinco
- Ferro micaceo
- Stucchi a spruzzo Airless
- Trattamenti anticorrosione
- Isolamenti per edifici
- Materiali bituminosi e di rivestimento simili
- Adesivi per tessuti
- Sigillanti
- Intonaci (se non riempiti) ed altri.
Altre Tecnologie di Alimentazione
Oltre alla pompa a pistone, esistono altri sistemi di alimentazione del materiale, tra cui:
- Pompa a membrana: Il materiale viene alimentato attraverso una membrana movimentata da un pistone ad azionamento idraulico.
- Pompa a doppia membrana: Due membrane si muovono simultaneamente aspirando e alimentando il materiale contemporaneamente.
- Pompa a vite: Lavora con lo spostamento del materiale attraverso il tubo e lo statore, adatta per materiali ad alta viscosità.
- Turbina: Nebulizza materiali a bassa viscosità tramite una ridotta pressione dell'aria e un elevato volume d'aria.
Manutenzione delle Pompe Idrauliche
Prendersi cura di un'elettropompa è essenziale per farla durare a lungo e garantirne un'elevata efficienza. Per questo sarebbe importante, al fine di preservare il funzionamento del galleggiante e dei quadri elettrici, che venisse eseguita anche una manutenzione elettrica.
Accesso e Smontaggio della Pompa
La prima operazione da eseguire è quella di accedere all'interno della pompa idraulica. Per raggiungere questo risultato bisognerà sbloccare con chiave le viti tra culatta e corpo. Per velocizzare questa operazione e svitare la culatta più facilmente bisognerà alternare lo sbloccaggio tra le viti opposte tra loro.
E' arrivato il momento di sbloccare con l'apposita chiave le viti poste tra corpo e flangia del motore. Anche in questo caso, per svitare più velocemente, sarà utile alternare lo sbloccaggio fra viti poste sui lati opposti.
Rimozione della Girante
Bisognerà ora rimuovere la girante e per farlo occorrerà utilizzare l'apposito estrattore. Si tratta di uno strumento appositamente indicato per questo scopo e indispensabile quando occorre fare una buona manutenzione di pompe destinate al sollevamento delle acque.
Intervento sulla Tenuta
Infilare la controfaccia della tenuta nell'apposito tampone, stando attenti a lasciare l'OR, verso l'esterno. Mettere dell'olio di glicerina sull'OR della controfaccia, in modo tale da lubrificarlo. Spingere con il tampone la controfaccia, direzionandola nella sua sede.
Inserire una vite in un qualunque foro della flangia motore. Infilare quindi il corpo pompa sull'albero del motore. Questo passaggio merita le dovute attenzioni, considerato che bisognerà evitare che l'albero del motore possa toccare la controfaccia della tenuta e inficiare l'operazione. Avvitare a mano la vite posizionata in precedenza e quindi proseguire con tutte le restanti viti.
Occorrerà ora lubrificare anche il labbro della parte rotante e l'estremità dell'albero. Inserire la parte rotante dell'albero con le mani, per poi proseguire questa operazione con un tampone cavo, fino a battuta con la controfaccia. Far entrare a mano la linguetta nel suo comparto, attraverso la scanalatura del tampone.
Rimontaggio della Girante e della Culatta
Ricollocare la girante sull'albero, spingendola con la mano. Colpire il mozzo della girante con un martello dotato di rivestimento in gomma morbida, in modo tale da farlo aderire per bene. Colpire, mediante tampone cavo, il mozzo della girante affinchè affinchè sia ben saldo anche lui all'interno.
Inserire l'OR nella scanalatura presente sulla parte più interna della culatta. Far aderire quindi la culatta al resto della pompa. Riavvitare le sei viti a mano, alternando sempre una di sopra con una di sotto.
Manutenzione dell'Olio Idraulico
L’olio deve essere controllato dopo le prime 100 ore e va verificato che la classe d’olio soddisfi i requisiti della pompa utilizzata. Cambiare o pulire necessariamente o come indicato sui filtri forniti con indicatore visivo. Deve essere pulito dopo 10 ore di funzionamento inizialmente e successivamente ogni 100 ore. Mantenere sempre il livello dell’olio.
La pulizia o sostituzione dei filtri dell'impianto viene effettuata per evitare la grippatura della pompa. Durante lo smontaggio dei filtri viene valutata la necessità della loro sostituzione oppure la semplice pulizia. Mantenere in circolo all'interno dell'impianto olio sporco, che contiene detriti o microparticelle, mette a rischio tutti i compenenti dell'impianto oltre a ridurne la pressione di utilizzo.
Utilizzare contenitori, tubi e impianti puliti durante il riempimento del serbatoio. L’olio bollente nell’impianto idraulico delle vostre apparecchiature è una delle cause principali di scarso funzionamento, guasto dei componenti e tempi di fermo macchina. L’olio del sistema idraulico è stato progettato per funzionare entro un preciso intervallo di temperatura.
Alcuni sistemi idraulici sono progettati per funzionare a circa 54°C (130°F) o più. Se le valvole di controllo del flusso o di scarico sono in funzione, controllare e regolare le loro impostazioni. Mantenere l’apparecchiatura pulita. Uno spesso strato di sporco funge da isolante. Nei giorni e nei climi caldi, controllare e cambiare l’olio più frequentemente.
Monitoraggio della Temperatura dell'Olio
Esistono diversi modi per controllare la temperatura dell’olio. Il metodo migliore e più accurato è per mezzo di un termometro. Su alcune macchine, questo è montato sul serbatoio. Se la tua macchina non ha un termometro del serbatoio, usa il “test della mano”. Prima controlla il serbatoio con la punta del dito; se non è troppo caldo da toccare, posiziona il palmo sul serbatoio. Sarai in grado di tenerlo lì senza disagio se la temperatura dell’olio è di circa 55°C o inferiore.
Valvole e Manutenzione Preventiva
Una valvola bloccata può causare calore eccessivo. Se una bobina non torna immediatamente nella posizione neutra, il flusso della pompa si scaricherà continuamente. Se una valvola limitatrice è impostata su un valore troppo basso, parte dell’olio verrà scaricato attraverso la valvola stessa ad ogni ciclo. Anche questo è fonte di eccessivo calore.
Il controllo periodico della temperatura dell’olio è una buona manutenzione preventiva. L’olio che è diventato troppo caldo apparirà più scuro e si sentirà più sottile dell'olio nuovo. Avrà anche odore di bruciato.
Efficienza della Pompa e Risoluzione dei Problemi
Prendere nota del flusso di scarico. È visibilmente diminuito? stesso lavoro rispetto al passato?
Per determinare la causa di qualsiasi diminuzione del flusso, la pressione di scarico e di aspirazione del vuoto deve essere misurata mentre la pompa è in funzione. Se la pressione di mandata della pompa di aspirazione del sottovuoto sono stati misurati all’accensione, le ultime letture dovrebbero essere confrontate a quelle registrate originariamente. Quando si verificano questi problemi ad un qualsiasi tipo di pompa e al relativo sistema, occorre leggere anomalie nella lettura dei valori.
Verifica del Vuoto e delle Componenti
Generalmente, un controllo di massima del vuoto è utile per determinare la posizione del problema. Riempi la pompa con la quantità minima di acqua che il corpo a spirale è in grado di mantenere normalmente per il normale adescamento.
Installa un vacuometro dal lato di aspirazione della pompa e chiudi una valvola nella linea di aspirazione esterna. Se non ci sono valvole nella linea di aspirazione, può essere installata una guarnizione senza un foro interno in un giunto per tubi per creare un effetto “valvola”. Energizzare la pompa e ispezionare il vacuometro. La pompa tirerà a vuoto contro la valvola chiusa o la guarnizione. Questa lettura corrisponderà alla capacità di spinta della pompa.
Anche cuscinetti usurati possono causare un rumore eccessivo. Il rumore dovrebbe essere riconoscibile come meccanico o idraulico. Far funzionare la pompa per breve tempo senza acqua. Se il rumore non è più presente, è di natura idraulica. Se è presente il rumore dopo la rimozione del prodotto, allora è di tipo meccanico.
Sigillatura e Ispezione
Utilizzando un misuratore del vuoto, assicurarsi che la linea di aspirazione, i raccordi e i tappi dei tubi siano a tenuta d’aria. Utilizza sigillanti per tubi e stoppa per sigillare i tubi. Risulterà normale avere delle letture errate durante questo tipo di controlli e regolazioni.
Ispezioni frequenti e la pulizia del filtro di aspirazione sono particolarmente importanti quando si pompano liquidi che contengono solidi.
Test di Arresto e Regolazione
E’ possibile effettuare un test di arresto per misurare l’usura interna. Avviare la pompa e permetterle di raggiungere la portata massima. Chiudere lentamente una valvola di scarico e registrare le letture relative all’aspirazione e allo scarico.
Tenute e Cuscinetti
Cuscinetti usurati possono causare il traballamento dell’albero. Alla fine la pompa diventa rumorosa e tende a surriscaldare. Cuscinetti usurati causeranno delle letture di amperaggio più elevate e provocheranno prima o poi fermi e blocchi.
Motore e Componenti Aggiuntivi
La pompa potrebbe non sempre raggiungere la potenza necessaria per operare in modo efficiente. Il motore dovrebbe essere sottoposto a regolazione periodica e avere bisogno di manutenzione. Controllare il corretto funzionamento dei dispositivi di rilascio dell’aria, delle valvole, valvole di ritegno e dei dispositivi di controllo anti-shock.
Riparazione e Sostituzione
Se la tua pompa idraulica non funziona correttamente, perde pressione o fa rumori insoliti, i nostri tecnici qualificati possono intervenire per diagnosticare e risolvere il problema rapidamente.
Manutenzione Programmata
La manutenzione programmata delle pompe idrauliche è fondamentale per prevenire guasti improvvisi e garantire un funzionamento continuo ed efficiente.
Pompa Idraulica Semplice con Materiali di Uso Comune
Seguendo il modello del dosa-sapone, si può costruire una pompa idraulica semplice utilizzando una canna o un tubo di gomma, una piccola damigiana e una pentola. Costruire una pompa idraulica è semplice e non è necessario avere a disposizione molto tempo.
La prima cosa da fare è riempire la damigiana con acqua e metterla accanto alla pentola ma in una posizione rialzata, è necessario che la damigiana sia più in alto della pentola. A questo punto immergete il tubo di gomma nella damigiana, l’acqua non inizierà a fluire autonomamente ma avrà bisogno di una spinta. La forza per fluire, l’acqua, la ricaverà dalla pressione atmosferica ma prima voi dovrete aspirare dal tubo, aspirate come se stesse succhiando da una cannuccia. Con l’aspirazione l’acqua inizierà subito a fluire e quindi dovrete dirigere il getto nella pentola.