Come funziona un giunto idraulico: Una guida dettagliata
Il giunto idraulico è un componente meccanico essenziale in diverse applicazioni industriali e automobilistiche. Esistono diverse tipologie di giunti idraulici, ognuna con specifiche funzioni e caratteristiche. In questo articolo, esploreremo il funzionamento di diverse tipologie di giunti idraulici, tra cui il giunto rotante, la frizione idraulica e il giunto idrodinamico.
Giunto Rotante
Il Giunto Rotante è un dispositivo di precisione usato per trasferire fluido sotto pressione o vuoto da una parte stazionaria ad una rotante. Questo dispositivo garantisce la tenuta tra una alimentazione fissa (come una tubazione) ed una parte rotante (come un rullo, un cilindro, un mandrino) per consentire il flusso di un fluido in entrata e/o uscita dalla parte rotante. Il giunto rotante è progettato per ruotare attorno ad un asse, per contenere e trasferire fluido senza perdite all’esterno.
Componenti principali
- Corpo: Generalmente la parte statica, tiene insieme tutti gli altri elementi del Giunto Rotante. È dotato di una o più porte di ingresso, generalmente filettate, a cui verranno collegati, tramite raccordi, i tubi flessibili di adduzione/scarico del fluido.
- Albero/Rotore: Il componente che trasporta il fluido attraverso il suo collegamento al cilindro/rullo o macchinario a valle.
- Cuscinetti: Possono essere di varie tipologie, generalmente sono a sfere e hanno l’importante compito di mantenere in asse il giunto durante la rotazione. Alcuni Giunti Rotanti hanno cuscinetti “stagni”, ossia pre-lubrificati a vita in fabbrica, altri hanno il corpo dotato di raccordo per lubrificazione (ingrassatore) e periodicamente devono essere re-ingrassati per ripristinare il lubrificante consumato.
- Tenuta: Il cuore del Giunto Rotante, ha il compito di impedire al fluido di fuoriuscire dal giunto stesso durante il funzionamento.
I Giunti Rotanti sono differenziati principalmente in base al numero di passaggi, al tipo di fluido, alle condizioni operative (pressione e temperatura d’esercizio, velocità di rotazione), all’ambiente di lavoro ed alla destinazione d’uso (alimentare e non). Molte linee di montaggio utilizzano più Giunti Rotanti, perché sono altamente versatili e occupano meno spazio rispetto ad altri dispositivi progettati per uno scopo simile. I Giunti Rotanti compaiono anche nell’ automotive ed in altre macchine operatrici che richiedono forniture costanti di lubrificazione, aria o altri liquidi affinché le parti mobili funzionino senza intoppi.
Frizione Idraulica
Il funzionamento di una frizione idraulica è identico a quello del comando a cavo. In altre parole, la frizione stessa rimane la stessa, solo il cavo viene sostituito da un fluido che aziona la frizione. Il fluido viene forzato attraverso un tubo per separare i dischi della frizione. Possono essere azionati con una forza inferiore rispetto ai giunti a fune.
Poiché sono più facili da ritrarre, è possibile utilizzare molle della frizione più rigide. Questo a sua volta crea una frizione più forte che può tollerare una coppia maggiore e scivolare meno rapidamente.
Come funziona
La leva della frizione è collegata ad un serbatoio della pompa freno pieno di fluido. Non appena si tira la leva, il fluido viene compresso e si crea pressione. L'aumento della pressione invia un impulso di fluido attraverso il tubo al raccordo. Il fluido preme contro un pistone che a sua volta preme contro uno stelo. L'asta va dal lato sinistro del motore al lato destro dove si trova il cestello della frizione.
Vantaggi
Con i giunti idraulici, il fluido si regola continuamente per compensare il calore e l'usura. Le frizioni a cavo richiedono una regolazione poiché i dischi della frizione si riscaldano e si raffreddano.
Se il motore tenta di avanzare lentamente con la frizione tirata, è segno che il fluido idraulico della frizione è usurato o contiene bolle d'aria. Il tipo di fluido idraulico richiesto dal sistema della frizione è elencato sul tappo del serbatoio della pompa della frizione. Se la tua motocicletta richiede liquido dei freni, consigliamo il liquido DOT 4 o DOT 5.1 con un punto di ebollizione elevato.
I liquidi dei freni sono igroscopici, il che significa che attirano l'acqua.
Giunto Idrodinamico
Il giunto idrodinamico non è altro che una trasmissione idrocinetica. Infatti, le due giranti si comportano esattamente come una pompa centrifuga e una turbina idraulica. Quando alla pompa del giunto viene fornita una forza motrice (generalmente elettrica o Diesel) una certa energia cinetica viene impressa all’olio contenuto nel giunto, che, per forza centrifuga si muove verso l’esterno del circuito, attraversando con andamento centripeto la turbina.
Non essendoci alcun collegamento meccanico tra le due giranti, non vi è praticamente usura. Il rendimento è influenzato solamente dalla differenza di velocità (scorrimento) tra pompa e turbina. Lo scorrimento è essenziale agli effetti del funzionamento del giunto: non ci sarebbe trasmissione di coppia senza scorrimento!
Applicazioni e vantaggi
L’utilizzo di un giunto idrodinamico permette al motore di partire praticamente senza carico. La coppia disponibile per accelerare il carico è maggiore di quella di un sistema che non include un giunto idrodinamico. L’accelerazione del carico è comunque fatta gradualmente per mezzo del giunto idrodinamico, utilizzando il motore in condizioni ottimali.
Il giunto idraulico è uno degli organi della trasmissione dal motore diesel alla sala motrice. All’avviamento del motore la Girante conduttrice, solidale con il motore stesso, comincia a trascinare in rotazione il fluido contenuto all’interno del giunto che viene lanciato contro la Girante condotta ponendola in rotazione.
Il cuore del sistema sono le Giranti realizzate con un sistema innovativo di fusione in lega leggera che permette la realizzazione di getti molto precisi e con spessori sottilissimi.
Il giunto oleodinamico è realizzato per garantire alla trasmissione massima sicurezza di buon funzionamento e durata, trova la sua collocazione tra il motore (parte motrice) e la macchina (parte condotta). Il giunto oleodinamico è essenzialmente costituito da due giranti, palettate radialmente e contrapposte tra loro, l’una collegata all’albero motore e l’altra alla macchina condotta. La parte motrice agisce come una pompa centrifuga, l’olio passa dalla palettatura motrice a quella condotta che, funzionando come una turbina, trascina la macchina.
I motori asincroni trifase (con rotore a gabbia di scoiattolo) forniscono la coppia massima vicino alla velocità di regime. Allo scopo di limitare l’assorbimento di corrente del motore durante la fase di avviamento del carico, l’avviamento stella-triangolo (λΔ) è usato frequentemente riducendo la corrente assorbita a circa 1/3 durante l’avviamento. Sfortunatamente con questo sistema la coppia disponibile, durante la fase di commutazione, è ridotta a 1/3 e questo è un problema per le macchine con grandi inerzie da accelerare, poiché è ancora necessario sovradimensionare il motore elettrico.
L’uso di un giunto idrodinamico riduce i picchi di corrente assorbiti dal motore entro limiti accettabili.
Di seguito una tabella che confronta l'assorbimento di corrente con e senza giunto idrodinamico:
| Condizione | Corrente Assorbita |
|---|---|
| Carico direttamente collegato al motore elettrico | Alta (picchi elevati) |
| Con giunto idrodinamico installato tra motore e carico | Bassa (picchi ridotti) |
Giunto Elastico di Trasmissione
- Codice: B00000363
- Impiego d'uso: Elettromotrici MR100-200-300
Il giunto elastico, o ammortizzatore bitorsionale, è il giunto di collegamento tra motore di trazione e riduttore.
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