Pompa Idraulica Manuale a Doppio Effetto: Funzionamento e Manutenzione
Le pompe sono ampiamente utilizzate nell'industria moderna, rendendo essenziale la comprensione della loro funzione e scopo. In questo articolo, esploreremo da vicino le pompe, fornendo una definizione di base e descrivendo il loro utilizzo e funzionamento.
La pompa può essere considerata la prima forma di macchinario che ha sostituito l’energia ottenuta da uno sforzo muscolare umano. Ad ogni modo, alcune pompe, come ad esempio la vite di Archimede o la noria (ruota idraulica), sono molto semplici da un punto di vista costruttivo.
Una pompa è progettata per trasferire un fluido da un luogo ad un altro. Le pompe sono in grado di trasferire un fluido da aree con basse pressioni fino a luoghi con alte pressioni, da luoghi in basso a luoghi posizionati in alto, da luoghi vicini a luoghi lontani.
Per poter spostare un fluido da un luogo ad un altro sconfiggendo la gravità è necessaria quindi una pompa che aggiunga energia al moto e permetta lo spostamento del fluido ad un punto più alto. Senza questa energia il trasferimento del fluido sarebbe impossibile. Per muovere un fluido attraverso una condotta o una tubazione è inoltre fondamentale una pompa per compensare la perdita di energia che si crea attraverso l’attrito, generato con lo scorrimento del fluido attraverso la superficie della tubazione.
Classificazione delle Pompe
Dato che le forme di una pompa possono essere numerose, in realtà le pompe possono essere classificate in diversi modi. Se la classificazione delle pompe viene effettuata in base a quanta energia viene aggiunta al fluido, non avremo sovrapposizioni.
Pompe Fluidodinamiche
Le pompe fluidodinamiche hanno la caratteristica di aggiungere energia continuamente. Questa energia aumenta la velocità del fluido presente all’interno della pompa a livelli al di sopra di quelli che occorrono alla mandata. Quando il fluido in velocità raggiungere la mandata deve rallentare per eguagliare la velocità del fluido trovato.
Le pompe centrifughe pomperanno il fluido solo fino ad un preciso livello per cui sono state progettate. Raggiunto questo livello, il fluido non si muoverà più e tutta l’energia cinetica si trasformerà in calore. Le pompe centrifughe sono indubbiamente le pompe fluidodinamiche più utilizzate, sia in ambito industriale che in ambito residenziale.
Le pompe centrifughe in base alla disposizione dell’albero di trasmissione che muove la girante, si distinguono in pompe ad asse orizzontale e ad asse verticale.
Pompe Volumetriche
Le pompe volumetriche aggiungono energia periodicamente. Si dicono pompe volumetriche quelle pompe che sfruttano la variazione di volume in una camera per provocare un’aspirazione o una spinta su un fluido. Il loro utilizzo si riscontra spesso con fluidi viscosi.
Una pompa rotativa è una pompa volumetrica costituita da una camera contenente ingranaggi, lobi, palette o elementi simili guidati da un albero rotante.
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.
Pompe Idrauliche Manuali: Caratteristiche e Funzionamento
Le pompe idrauliche manuali non hanno bisogno di alimentazione elettrica per consentire loro di funzionare, il che significa che è possibile lavorare in modo indipendente da una fonte di alimentazione, il che le rende estremamente portatili. Queste pompe manuali trasferiscono i fluidi manualmente e sono una soluzione pratica ed economica per varie applicazioni, tra cui il riempimento, prova della pressione e prova idraulica. Queste pompe manuali possono essere ad azione singola (spostamento nella corsa in avanti) o a doppia azione (sposta il liquido nella corsa in avanti e nella corsa di ritorno).
Come funzionano?
Le pompe idrauliche manuali contengono un serbatoio di fluido che viene generalmente attivato da una leva. Quando la leva viene pompata 'a valle', genera pressione sul fluido che ne provoca lo spostamento attraverso l'uscita. Quando la leva viene pompata verso l'alto, l'acqua viene aspirata dall'ingresso, ripristino del serbatoio per la successiva attivazione. Le pompe idrauliche manuali contengono valvole di salvaguardia che impediscono il risucchio del fluido attraverso l'uscita.
Componenti e Cilindrata
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.
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
Tutte le pompe che qui di seguito verranno presentate, hanno una caratteristica in comune, ossia sono tutte pompe volumetriche.
Pompe ad Ingranaggi Esterni
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.
Pompe ad Ingranaggi Interni
La caratteristica più rilevante delle pompe ad ingranaggi interni 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. L'aumento di volume interessa un angolo di rotazione di circa 120°, per cui il vano si riempie in un tempo relativamente lungo.
Nella zona delimitata dall'elemento di riempimento a forma di falce il fluido viene trasportato senza variazione di volume.
Pompe a Viti
Le pompe a viti, così come le pompe ad ingranaggi interni, 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.
Dal punto a minor distanza tra le due circonferenze, procedendo in senso orario si ha dapprima un progressivo aumento del volume delle camere, per poi subire una diminuzione progressiva.
Pompe a Pistoni Radiali
Nelle pompe a pistoni radiali con albero eccentrico, l’albero rotante eccentrico genera movimenti radiali dei pistoni inseriti nel corpo esterno fisso. Le pompe a pistoni radiali vengono generalmente progettate con un numero di pompanti dispari, poiché un numero di pompanti pari - anche se maggiore - presenta una pulsazione di portata superiore.
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. Mettendo in rotazione l’albero il blocco cilindri viene trascinato dall’accoppiamento scanalato.
L' unità a pistoni assiali a blocco cilindri inclinato (detta anche ad asse inclinato) è una macchina volumetrica i cui pistoni, insieme al blocco cilindri in cui scorrono, sono montati in posizione inclinata rispetto all'asse dell’albero. Ad ogni giro completo dell'albero i pistoni compiono nei rispettivi alloggiamenti ricavati nel blocco una corsa di andata e ritorno, la cui entità è proporzionale all'angolo d'inclinazione.