Produzione, Funzionamento e Applicazioni dei Cilindri Idraulici

Sia i cilindri oleodinamici che i cilindri pneumatici (o attuatori pneumatici) hanno la funzione di movimentare le parti meccaniche nell’automazione industriale, e fanno quindi parte della categoria degli attuatori. Tutti i movimenti di un cilindro Iso o speciale (che sia pneumatico o oleodinamico: l’osservazione è valida per entrambi i tipi di prodotto) si ottengono tramite la trasformazione in forza della pressione di un fluido che agisce sullo stelo determinandone la corsa (e per questo motivo questi attuatori vengono anche denominati “pistoni a fluido”).

La distinzione fra un cilindro e l’altro è dunque di ordine tecnico, perché i fluidi che agiscono sul pistone possono essere di due tipi, ossia gas o liquidi. Nel primo caso il prodotto fa parte dei cosiddetti cilindri pneumatici, nel secondo dei cilindri idraulici o oleodinamici. Sia i cilindri pneumatici che i cilindri oleodinamici utilizzati nell’automazione industriale si basano sull’identico principio, ossia lo sfruttamento di un fluido per generare forza e spostamento tramite la corsa di un pistone all’interno del cilindro.

Funzionamento dei Cilindri Idraulici

I cilindri oleodinamici, come dice il nome stesso, sono un prodotto di tipo completamente diverso da un cilindro di tipo pneumatico. Viene invece utilizzato un fluido diverso, ossia l’olio, che è un liquido; come tutti i liquidi, e a differenza dei gas, l’olio è incomprimibile, e quindi non può diminuire il suo volume sotto pressione.

Il principio di funzionamento dei cilindri idraulici è relativamente semplice: quando l’olio viene pompato nel cilindro, il pistone si sposta, generando una forza in grado di sollevare pesi considerevoli. La regolazione della pressione dell’olio consente di gestire con precisione la velocità e la forza del movimento, adattandosi alle esigenze specifiche di ogni applicazione. La versatilità dei cilindri idraulici è evidente nella loro capacità di sollevare carichi pesanti in modo efficiente e controllato.

Tipologie di Cilindri Idraulici

A seconda delle specifiche esigenze del macchinario su cui saranno installati, i cilindri idraulici si presentano in una serie di modelli diversi, capaci di rispondere a particolari necessità: dai modelli a doppio effetto, che possono essere mossi in entrambe le direzioni, a quelli con bloccastelo, in cui lo stelo può essere tenuto bloccato in posizioni intermedie tramite un dispositivo meccanico.

Cilindri a semplice effetto: L’olio in pressione entra in una sola camera e può quindi comandare movimenti solo in una direzione. Questo tipo di cilindro può effettuare solo un’azione di spinta e a seconda delle necessità, può essere dotato o meno di pistone di guida interno. Questo tipo di cilindro viene utilizzato quando l’esistenza di una forza di contrasto di direzione certa garantisce il movimento di rientro nella posizione iniziale.
Cilindro a doppio effetto: Possiede due superfici utili contrapposte di area uguale o diversa ed è munito di due attacchi di alimentazione, che in maniera alternativa funzionano uno da alimentazione vera e propria e l’altro da scarico.
Cilindro a doppio effetto differenziale: Possiede due superfici utili contrapposte di sezione diversa ed è munito di due attacchi di alimentazione. Il cilindro si dice differenziale perché le due sezioni utili sono diverse.
Cilindro a due steli: È ottenuto collegando al pistone due steli di diametro uguale o diverso, comunque inferiore a quello del pistone. Se i diametri dei due steli sono uguali, lo sono anche le aree anulari sui due lati del pistone, per cui a parità di pressione sono uguali le forze sviluppate nei due sensi.
Cilindri telescopici: Si distinguono dal cilindro normale perché a parità di corsa presenta una lunghezza in posizione rientrata nettamente inferiore. Grazie al rientro telescopico dei pistoni, l’ingombro è uguale alla corsa divisa per il numero di elementi più una quota morta (spessore del fondello, lunghezza della guida, elementi di fissaggio). Per una data corsa totale i cilindri telescopici possono essere costituiti a 2- 3-4-5 elementi a seconda dei limiti di ingombro prefissati. Per lo stesso motivo, per un valore prefissato di pressione e portata, il movimento di uscita di un cilindro telescopico, inizia con la massima forza e la minima velocità e si conclude con la minima forza e la massima velocità.

Costruzioni particolari di cilindri

Grazie a questa costruzione di ottiene, per un dato diametro del pistone e per una data pressione, il raddoppio della superficie utile e quindi della forza sviluppata. Questi cilindri trovano impiego soprattutto nella costruzione delle presse. Finché non è richiesta la forza massima di pressata, la pressione agisce su una sezione ridotta, corrispondete al cosiddetto pistone veloce o pistone di avvicinamento. Nel momento in cui è richiesta la forza massima, la pressione, per intervento di una valvola di sequenza o di un finecorsa va ad agire sulla sezione totale.

Applicazioni dei Cilindri Idraulici

Data l’enorme varietà di possibili applicazioni pratiche, esiste una vastissima gamma di cilindri idraulici ISO (ossia realizzati in misure normate e standard), ai quali si affianca una gamma vastissima di cilindri speciali realizzati su misura, con tutte le possibili varianti di accessori e componenti. Ciascuna di queste varietà può poi essere scelta in una delle configurazioni normate, ossia con misure e prestazioni standard, oppure essere disegnata e costruita internamente su misura, per offrire particolari risultati o rispondere a particolari necessità di progetto.

L’esecuzione costruttiva di un cilindro oleodinamico dipende innanzitutto dalla particolare applicazione alla quale è destinato: in funzione dell’impiego previsto, che può spaziare dalle macchine utensili alle macchine per movimento terra, dalle centrali elettriche agli impianti siderurgici e alle acciaierie, occorre valutare quali siano le caratteristiche costruttive più idonee.

Nel settore marino, i sistemi oleodinamici sono cruciali per la propulsione e il controllo di navi e imbarcazioni di varie dimensioni, oltre che per operazioni offshore come perforazioni e sollevamenti. L'affidabilità, la resistenza agli ambienti marini e la capacità di gestire carichi pesanti sono essenziali per questi sistemi.

La gamma di modelli e prodotti esistenti è vastissima: si va dai cilindri a doppio effetto, che possono essere mossi in entrambe le direzioni, ai cilindri con blocca stelo, che vengono bloccati in posizione da un dispositivo meccanico nel caso in cui la pressione cali improvvisamente.

Tipi di costruzione

Cilindri a tiranti: la testata, il mantello cilindrico ed il fondello sono tenuti insieme da tiranti.
Cilindri a profilo circolare: la testata, il corpo e il fondello sono congiunti strettamente tra di loro con viti o per saldatura o mediante anelli di bloccaggio.

Tutti i componenti sono dimensionati per garantire un elevato grado di sicurezza anche alla pressione massima. I pistoni dei cilindri oleodinamici sono soggetti a carico di punta.

L'industria Oleodinamica e Marina

L'industria oleodinamica e marina si occupa dello sviluppo, della produzione e dell'utilizzo di sistemi idraulici e pneumatici, fondamentali per numerosi settori industriali e applicazioni marittime. Questi sistemi utilizzano fluidi speciali per generare e trasmettere energia attraverso cilindri, motori e altri componenti, garantendo movimento e controllo preciso in macchinari complessi.

L'industria oleodinamica e quella marina sono caratterizzate da un continuo sviluppo tecnologico per migliorare l'efficienza energetica, ridurre l'impatto ambientale e aumentare la sicurezza operativa.

Lo Scambiatore di Calore nell’Industria Oleodinamica e in quella Marina

Industria oleodinamica: Lo scambiatore di calore a piastre è essenziale nell'industria oleodinamica per il raffreddamento dei fluidi idraulici. Composto da piastre metalliche sottili e corrugate, offre un'ampia superficie per lo scambio termico, migliorando l'efficienza. Il fluido caldo scorre tra alcune piastre, mentre il fluido refrigerante scorre tra altre, consentendo il trasferimento di calore senza miscelarsi. Questa tipologia di scambiatore, compatto, modulare e con una manutenzione semplice, garantisce un’efficienza energetica elevata, contribuendo a mantenere le temperature operative ottimali, assicurando così l’operatività, la sicurezza e la longevità dei sistemi oleodinamici.

Industria marina: Nell'industria marina, gli scambiatori di calore sono fondamentali per gestire la temperatura dei vari sistemi a bordo delle navi, come motori, generatori e sistemi di climatizzazione. Gli scambiatori di calore a piastre sono particolarmente apprezzati per la loro efficienza e compattezza.

Produttori di Cilindri Idraulici

Zeminian progetta e costruisce internamente i cilindri pneumatici e oleodinamici in acciaio, sia normati ISO che speciali, per tutte le applicazioni industriali di automazione richieste dalla sua clientela. Le serie di prodotti Zeminian sono disponibili in tutte le varianti di corsa ed effetto, e anche per il più semplice cilindro pneumatico iso a doppio effetto è possibile richiedere variazioni ai componenti, come stelo o pistone.

Zeminian realizza sia cilindri pneumatici che cilindri oleodinamici, e per entrambi, oltre ai modelli normati di cilindri industriali ISO, progetta e costruisce cilindri speciali interamente su disegno. Questi, rispetto ai modelli standard Iso, prevedono qualsiasi genere di variazione realizzata su disegno, legata sia ai materiali che alle effettive misure dei pezzi finiti. Per aiutarvi nella realizzazione dei vostri progetti, Zeminian mette inoltre a vostra disposizione un programma interamente online che permette di configurare il vostro prodotto, indicandone i parametri, e ottenere i disegni completi in 2d o 3d, il tutto completamente gratis. Potere trovare approfondimenti sulle categorie di cilindri speciali e cilindri ISO normati in acciaio che Zeminian offre alla sua clientela cliccando sulle voci qui di lato.

In qualità di fornitore leader nel settore dei cilindri idraulici, Rexroth offre soluzioni per qualsiasi applicazione. Dai cilindri a profilo tondo a quelli a tiranti, i cilindri idraulici Rexroth sono sviluppati per resistere alle condizioni più estreme. I cilindri idraulici Rexroth possono essere adattati alle vostre esigenze specifiche con il configuratore online per cilindri idraulici. Con Interactive Catalog System, potrete configurare il vostro cilindro standard semplicemente con un paio di clic. Il configuratore per cilindri idraulici è rapido e pratico e offre una selezione dell’attuale gamma di cilindri idraulici.

Per poter individuare un prodotto sostitutivo con requisiti specifici è necessario utilizzare il codice prodotto; ciò anche per identificare altri accessori In alternativa è possibile utilizzare un approccio tecnico e configurare il vostro cilindro in base alle forze, alla lunghezza della corsa, al tipo di montaggio e alla posizione di installazione. È integrato anche il calcolo del carico di punta e flessione. I cilindri per idraulica industriale sono progettati per funzionare nelle condizioni più estreme. Lo sviluppo di soluzioni in collaborazione con i clienti consente di creare ed ampliare costantemente l'offerta di cilindri idraulici conformi alle norme di sicurezza internazionali e adatti a qualunque condizione di lavoro.

Rexroth ha reso l’idraulica ancora più efficiente: dai cilindri idraulici a profilo tondo a quelli a tiranti, abbiamo quello che soddisfa le esigenze per un sollevamento sicuro e affidabile. Ciò consente di ottenere soluzioni maggiormente efficaci ed affidabili con un’ottimizzazione dei costi ed una maggiore durata dei componenti intelligenti.

tag: #Idraulici