Pompa Idraulica Manuale: Funzionamento e Applicazioni
Le pompe sono dispositivi essenziali in molti settori, e ne esistono diverse tipologie, come le pompe sommergibili, quelle per l’irrigazione e quelle per la circolazione dell'acqua calda. In linea di massima, le pompe si possono suddividere in tre categorie principali: pompe autoadescanti, pompe centrifughe e pompe sommerse. In questo articolo ci concentreremo sulle pompe idrauliche manuali, analizzandone il funzionamento e le applicazioni.
Pompe Idrauliche Manuali: Cosa Sono e Come Funzionano
Le pompe idrauliche manuali non necessitano di alimentazione elettrica per funzionare, il che consente di lavorare in modo indipendente da una fonte di energia, rendendole estremamente portatili. Queste pompe manuali trasferiscono i fluidi manualmente e sono una soluzione pratica ed economica per varie applicazioni, tra cui il riempimento, la prova della pressione e la prova idraulica. Possono essere ad azione singola (spostamento nella corsa in avanti) o a doppia azione (spostano il liquido sia nella corsa in avanti che in quella di ritorno).
Le pompe idrauliche manuali contengono un serbatoio di fluido che viene generalmente attivato da una leva. Quando la leva viene pompata verso il basso, genera pressione sul fluido, provocandone lo spostamento attraverso l'uscita. Quando la leva viene pompata verso l'alto, l'acqua viene aspirata dall'ingresso, ripristinando il serbatoio per la successiva attivazione. Le pompe idrauliche manuali contengono valvole di salvaguardia che impediscono il risucchio del fluido attraverso l'uscita.
Principi di Funzionamento
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.
Cilindrata: 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. Inoltre, a causa delle perdite di tipo meccanico, la potenza assorbita dalla pompa è superiore alla potenza interna: si introduce, a tal fine, il rendimento meccanico ηm pari al rapporto tra la potenza interna e quella assorbita. Il rendimento globale della pompa ηP, che appare nella espressione precedente, 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.
Tipi di Pompe Volumetriche
Esistono diverse tipologie di pompe volumetriche, ognuna con caratteristiche specifiche:
- 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.
- Pompe ad ingranaggi interni: La caratteristica più rilevante è la bassa rumorosità. Mettendo in rotazione il rotore dentato accoppiato al motore di azionamento il volume fra i fianchi dei denti aumenta e la pompa aspira.
- Pompe a viti: Presentano una notevole silenziosità di funzionamento. L’albero ad elica destra, viene accoppiato al motore dal quale riceve la coppia e trasmette il movimento rotatorio all’altro albero, munito di elica sinistra.
- Pompe a pistoni radiali con albero eccentrico: L’albero rotante eccentrico genera movimenti radiali dei pistoni inseriti nel corpo esterno fisso. Vengono generalmente progettate con un numero di pompanti dispari.
- Pompe a pistoni assiali: In questo tipo di macchina il movimento rotatorio dell’albero si trasforma in un moto oscillatorio dei pistoncini (pompanti) nella direzione parallela a quella dell’asse di rotazione.
Oleodinamica: Il Cuore dei Sistemi Idraulici
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. Questi vengono inoltre utilizzati anche nelle frizioni o nei sistemi frenanti dei veicoli commerciali.
Un sistema oleodinamico consiste in un fluido viscoso 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).
Come Funziona un Sistema Oleodinamico
- Aumento della pressione: La pompa idraulica viene azionata manualmente o tramite un motore. Il movimento del pistone riduce lo spazio per l’olio idraulico, e la pressione continua a salire.
- 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 corrispondente (ad esempio, il sollevamento di una piattaforma o l’attivazione del freno).
- Ritorno del fluido idraulico: Per abbassare nuovamente la pressione, è sufficiente riposizionare la leva nella sua collocazione iniziale o utilizzare un secondo interruttore che abbassa il pistone e apre una valvola di ritorno.
Applicazioni dell'Oleodinamica
I sistemi oleodinamici trovano impiego in diversi settori:
- Macchine agricole e da costruzione
- Officina meccanica
- Ingegneria automobilistica
- Ingegneria logistica
- Impianti di sollevamento
- Produzione
Vantaggi dei Sistemi Oleodinamici
- Elevata trasmissione di potenza
- Ingombro relativamente ridotto
- Buona adattabilità alle contingenti condizioni di spazio
- Idoneità anche per macchine di precisione
- Lunga durata e bassa usura
Esempi di Pompe Idrauliche Manuali
Esistono diverse serie di pompe idrauliche manuali, adatte a diverse applicazioni:
- Pompa a mano serie PAM: Adatta ad alimentare cilindri oleodinamici a semplice effetto o tuffanti. Il ciclo pompante è a doppio effetto.
- Pompa a mano serie PAM-T: Simile alla serie PAM, ma predisposta per fissaggio a serbatoio.
- Pompa a mano serie PAM-TD: A doppia mandata, adatta ad alimentare cilindri oleodinamici a doppio effetto o tuffanti.
Pompe a Pistone: Un Focus Specifico
La pompa a pistone fa parte delle tecnologie di alimentazione più potenti e consente di lavorare anche materiali densi e ad alta viscosità. 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.
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.
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.
Campi 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. 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
Le pompe a pistone sono disponibili in varie classi di prestazione e modelli, adatte sia per uso professionale che per il fai da te.