Schema e Funzionamento delle Elettrovalvole Idrauliche

Volete scoprire di più sull’affascinante mondo dell’idraulica? Oggi, queste elettrovalvole, sono sempre più impiegate in una vasta gamma di applicazioni e ambienti industriali.

Componenti e Principi di Funzionamento

In parole semplici, le solenoidi utilizzano una bobina elettromagnetica - o elettromagnete - per aprire e chiudere la valvola stessa. A seguito di sollecitazione elettrica, il filo della bobina - avvolto all’esterno del nucleo - crea un campo magnetico all’interno del tubo. In un’elettrovalvola standard come quella a spola idraulica, o quella a fungo, la valvola è collegata al pistone, ai perni di bloccaggio o ad altri dispositivi simili, attraverso un sistema a molla.

Come già detto in precedenza, l’impostazione di apertura o chiusura della valvola dipenderanno dalla configurazione specifica e dal tipo di solenoide e del controller del solenoide scelti. Vale la pena notare che, in termini di fluidodinamica, per valvola “normalmente aperta” (ovvero abilitata al flusso) s’intende l’esatto opposto rispetto alle porte “normalmente aperte” dei sistemi elettronici.

In quest’ultimo caso, un interruttore o cancello “normalmente aperto” suggerisce che il circuito è effettivamente interrotto fino ad attivazione o chiusura.

Materiali e Modularità

La maggioranza delle elettrovalvole oggi presenti sul mercato sono realizzate con materiali robusti e resistenti alla corrosione. La maggior parte dei solenoidi è costruita con un sistema modulare, cioè costituita da pezzi intercambiabili.

Esiste inoltre una vasta gamma di adattatori e supporti per elettrovalvole.

Simboli Idraulici

Che cosa rappresentano i vari simboli idraulici impiegati nell’ambito della circuiteria fluidica, ovvero cerchi, semicerchi, quadrati, rettangoli, rombi e linee negli schemi idraulici?

I cerchi e i semicerchi sono utilizzati per rappresentare dispositivi rotanti come pompe o motori.
I motori sono spesso capaci di ruotare in entrambe le direzioni, quindi presentano triangoli sia nella parte superiore che inferiore del cerchio.

I simboli idraulici possono essere combinati in infinite modalità che rappresentano macchine reali. Gli esempi sotto riportati sono solo un minimo campione dei simboli comunemente utilizzati. Sono generalmente indicate con il simbolo di una “scatola”, con le varie posizioni di riposo e la posizione di commutazione (elettrica, manuale, pneumatica, idraulica) chiaramente segnate.

Generalmente la posizione di riposo è quella indicata a disegno e si collega al resto dello schema idraulico. In questa pagina CAMAR fornisce una tabella completa che illustra le definizioni di ogni simbolo utilizzato in uno schema idraulico.

Tipi di Elettrovalvole

Abbiamo finora elencato, per sommi capi, alcune caratteristiche o tipi operativi di elettrovalvole a solenoidi in vendita sul mercato. Per avere uno schema più utile e dettagliato dei diversi tipi di elettrovalvola esamineremo ora più da vicino “come” i vari formati disponibili di solenoide sono progettati e realizzati.

Elettrovalvole a Due Vie

Le elettrovalvole a due vie sono tra i tipi più semplici disponibili: in sostanza, controllano semplicemente una porta di ingresso e una di uscita che aprono o chiudono ogni volta che ricevono il segnale elettrico. Sono disponibili nelle varietà "normalmente aperte" e "normalmente chiuse" a seconda che le applicazioni richiedono che il flusso sia limitato o abilitato nelle condizioni standard.

Elettrovalvole a Tre Vie

Le elettrovalvole a tre vie hanno tre porte di ingresso/uscita e due valvole sigilli, uno dei quali sarà sempre aperto mentre l’altro sempre chiuso durante la modalità normale (inattiva). In risposta ad un input elettrico, lo stato aperto/chiuso di queste due valvole viene invertito, consentendo il controllo di varie operazioni della valvola.

Il tipo di valvola è subordinato all’impianto pneumatico. I fattori importanti sono la funzione da eseguire, il tipo di pilotaggio e l’attacco. Le valvole impiegate nella pneumatica servono innanzitutto per il comando. Per poter comandare occorre energia, cercando di realizzare il massimo effetto con un consumo minimo. di passaggio.

Come vie si considerano: attacchi alla rete di aria compressa, deviazioni per gli utilizzatori e aperture di scarico. I cosiddetti rubinetti dl intercettazione fanno parte delle valvole a due vie poiché essi hanno un attacco per l’alimentazione (1° via) ed un attacco per l’utilizzazione (2° via).

Le valvole regolatrici permettono di variare uno dei due parametri fondamentali dell’aria compressa che sono la portata e la pressione. Nei cilindri la prima influenza la velocità del movimento dello stelo, la seconda fa variare la forza esercitata.

Una valvola 3/2 è dotata di tre porte d’aria su due posizioni. Le due posizioni si riferiscono a due diverse posizioni di lavoro (ON, OFF) del nucleo dell’elettrovalvola pneumatica. Il nucleo della valvola controlla diversi passaggi di fluido quando la valvola guadagna e perde potenza. Il corpo della valvola pneumatica ha tre porte, cioè A, P e T, di cui una (P) è per l’ingresso e due (A & T) sono per l’uscita: una delle uscite è normalmente aperta e l’altra è normalmente chiusa.

Le valvole 3/2 possono essere suddivise in modalità normalmente chiusa e normalmente aperta. Una valvola a 2 posizioni e 3 vie normalmente chiusa prevede che la circolazione del fluido sia inibita quando la bobina non è alimentata (l’ingresso e l’uscita sono chiusi), o che A e P siano scollegati ad alimentazione spenta e A e T siano collegati con l’alimentazione accesa.

Una valvola a 2 posizioni e 3 vie normalmente aperta prevede che la circolazione del fluido sia permessa quando la bobina non è alimentata, o che A e P siano collegati con alimentazione spenta. Le valvole a 3/2 vie possono essere progettate in diversi modi. Il meccanismo di tenuta delle valvole può essere un otturatore o una spola.

Nelle valvole ad azionamento diretto, l’otturatore è mosso direttamente dall’attuatore. Nella progettazione di una valvola 3/2 è necessario considerare le condizioni di lavoro l’ambiente di un sistema pneumatico. In presenza di sostanze aggressive il corpo della valvola e le guarnizioni devono essere resistenti alla corrosione.

Una tipica applicazione per una valvola 3/2 è l’azionamento di un cilindro a semplice effetto. Un cilindro a semplice effetto ha una porta pneumatica per riempire e svuotare una camera d’aria. Il cilindro si muove in una direzione riempiendo la camera d’aria e torna indietro grazie alla forza di una molla.

Le valvole a 3/2 vie sono adatte per applicazioni di soffiaggio, rilascio della pressione e vuoto. Mec Fluid 2 progetta e produce un’ampia gamma di valvole ed elettrovalvole adatte anche per applicazioni che richiedono alte portate. Il focus principale di Mec Fluid fa riferimento a valvole ed elettrovalvole per vuoto diretto.

Considerazioni sull'Acquisto

Esistono numerosi modelli di valvole a solenoidi e questo da un lato consente di poter trovare la valvola ideale, quella con esattamente tutte le caratteristiche necessarie all’utilizzo cui è destinata, d’altro canto tanta offerta può generare un po’ di confusione, almeno a prima vista.

Quando si sta scegliendo un’elettrovalvola è importante osservare i seguenti requisiti:

Portata: una valvola troppo grande o sovralimentata non sarà conveniente e rischia di sprecare fluidi mentre una valvola troppo piccola o sottodimensionata non sarà in grado di fornire un corretto funzionamento dell’impianto.
Compatibilità col fluido: è importante scegliere sempre la valvola adatta al fluido col quale dovrà lavorare (acqua, aria, vapore, oli, carburante, o qualsiasi altro mezzo).
Pressione: La pressione di deve essere bilanciata con i requisiti di sistema per prestazioni ottimali.
Temperatura.
Tipo di montaggio.

Seguire le linee guida dei produttori è comunque una buona pratica al fine di validare i requisiti minimi (o massimi necessari). L’acquisto di una valvola i cui parametri operativi espressi siano pari o leggermente superiori, è solitamente un buon approccio, ma attenzione a non eccedere. Pena, il sistema nel quale la valvola viene installata potrebbe non rispondere nel modo ottimale ed essere causa di altri problemi.

Tipi di Solenoidi in Vendita

I solenoidi in vendita oggi offrono caratteristiche specifiche nelle seguenti aree:

Elettrovalvola per gas
Elettrovalvola per acqua
Elettrovalvola per aria compressa
Elettrovalvola pneumatica
Elettrovalvola per alta pressione

All’interno delle macro categorie qui sopra elencate vi è poi una vasta gamma di tipi operativi e funzionali. Di seguito, ti presentiamo una breve panoramica di alcune specifiche fondamentali che un’acquirente dovrebbe sempre considerare per una corretta scelta:

Elettrovalvole a comando diretto: il solenoide sollecitato agisce direttamente sul pistone o sull’armatura della valvola e pertanto la capacità di limitare o abilitare il flusso dipende dalla potenza nominale del componente;
Elettrovalvole pilotate: l’apertura o la chiusura della valvola è alimentata dall’energia immagazzinata nel fluido o nel gas pressurizzato. Ciò avviene attraverso una particolare valvola ad azione diretta che reagisce al bilanciamento della pressione su entrambi i lati dell’attuatore (spesso un diaframma).

Così facendo i solenoidi possono essere pilotati internamente o esternamente. Le elettrovalvole pilotate internamente tendono ad essere utilizzate per sistemi a pressione più elevata mentre quelle pilotate esternamente si basano su un componente terzo, come una molla o un'armatura, che spinge o tira la valvola/diaframma nella direzione richiesta, lavorando in combinazione con differenziali di pressione generalmente più bassi.

Modelli comuni di funzionamento di controllo delle valvole:

Normalmente chiuso
Normalmente aperto
Doppi solenoidi
Valvola di controllo elettronica (PWM)

Modelli comuni di meccanismo interno delle valvole:

A fungo
Diaframma
A spola

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