Valvole Idrauliche Proporzionali: Funzionamento e Applicazioni

Nell’ambito dei sistemi di controllo fluidodinamico, le valvole proporzionali rivestono un ruolo fondamentale, poiché forniscono un meccanismo preciso e affidabile per regolare la direzione, la pressione e il flusso del fluido. Le valvole proporzionali sono essenziali per i sistemi che coinvolgono fluidi industriali e operano secondo un principio fondamentale basato sull’interazione tra un solenoide e una bobina, che genera un campo magnetico che agisce su un magnete bilanciato da una molla.

Principi di Funzionamento

Un dispositivo che regola il flusso d’olio in risposta a un comando o a un segnale elettrico in ingresso al fine di controllare posizione, velocità, pressione o forza in alcuni tipi di macchine o dispositivi (solitamente attraverso un pistone o un cilindro). Il distributore dello stadio principale regola il flusso idraulico in funzione del segnale in ingresso e fornisce una retroazione meccanica o elettrica allo stadio pilota. Lo stadio principale è costituito dal corpo della valvola e da un gruppo gruppo camicia/distributore o da un gruppo corpo/distributore.

Applicazioni delle Valvole Proporzionali

Le valvole proporzionali, coniugando elettronica e meccanica, trovano ampio impiego in diversi settori industriali. Incorporate in sistemi di comando programmabili, consentono innovazioni significative.

Regolazione della portata in rami di circuito idraulico.
Controllo della velocità di attuatori idraulici.
Controllo affidabile della temperatura o della pressione.
Applicazioni automatizzate a comando idraulico/elettrico.

Parametri Fondamentali per la Scelta

Prima di acquistare una valvola proporzionale, è essenziale definire i seguenti parametri:

Identificare il tipo di regolazione (pressione, flusso o altri).
Definire range e variazioni di flusso nonché la temperatura prevista di funzionamento.
Valutare le condizioni ambientali e del processo (statico, passo-passo o dinamico).
Confrontare i costi con le prestazioni desiderate.

Soluzioni Offerte da Leader del Settore

Soluzioni ASCO

ASCO offre una vasta gamma di soluzioni progettate per soddisfare le diverse esigenze di controllo fluidodinamico. Le valvole proporzionali ASCO svolgono un ruolo cruciale in questo processo, garantendo un controllo affidabile della temperatura o della pressione. Le valvole proporzionali ASCO coniugando elettronica e meccanica, trovano ampio impiego in diversi settori industriali. Incorporate in sistemi di comando programmabili, consentono innovazioni significative.

Per individuare la soluzione ASCO più adatta alle tue esigenze, è essenziale considerare diversi parametri e valutare attentamente le opzioni disponibili: gli esperti di SELEMARK sono pronti a guidarti nella scelta della valvola proporzionale ideale per il tuo sistema.

Soluzioni Moog

Moog è azienda leader in Italia nella progettazione, produzione e vendita di valvole e servovalvole idrauliche altamente performanti.

Soluzioni Bosch Rexroth

Bosch Rexroth è il fornitore leader nel settore dell'idraulica industriale con il più grande portafoglio al mondo di valvole idrauliche di alta qualità. Le valvole all'avanguardia di Bosch Rexroth vengono usate in tutto il mondo e hanno dimostrato la loro affidabilità, di volta in volta, per milioni di ore di funzionamento.

Con le valvole idrauliche, è possibile controllare e regolare il flusso volumetrico, in modo da agire su inizio o arresto, direzione e quantità del flusso volumetrico per una data direzione di movimento o rotazione degli azionamenti idraulici.

Installazione, Cablaggio e Avviamento

Le procedure di installazione, cablaggio ed avviamento devono essere eseguite secondo le istruzioni descritte nella tabella F003 e nelle note di installazione fornite con i relativi componenti. I segnali elettrici della valvola (ad es. Rif. - 24 Vdc adeguatamente stabilizzata o rettificata e filtrata; è necessario cablare in serie all'alimentazione di ogni regolatore un fusibile ritardato da 2,5 A. Nota: prima che la valvola sia pronta per operare, è necessario considerare un tempo minimo di avviamento di 500 ms dal momento in cui il driver riceve l'alimentazione 24 VDC.

Per abilitare il driver, alimentare con 24 VDC il pin C riferito al pin B: Il segnale di abilitazione permette di attivare / rimuovere l’alimentazione al solenoide senza interrompere l’alimentazione al driver; è utilizzato per mantenere attiva la comunicazione e le altre funzioni del driver quando la valvola deve essere disabilitata.

Il segnale di Fault in uscita indica una condizione di fault del driver (solenoide in cortocircuito/non collegato, rottura cavo del segnale di riferimento in corrente 4 ÷ 20mA, ecc.).

L’alimentazione separata (pin 9, 10) permette di rimuovere l’alimentazione al solenoide (pin 1, 2) mantenendo attiva la diagnostica e le comunicazioni seriali e fieldbus.

I parametri e le configurazioni funzionali della valvola possono essere impostati e ottimizzati facilmente utilizzando il software di programmazione Atos E-SW, collegato tramite porta USB al driver digitale.

Esempi di Software di Programmazione:

E-SW-BASIC supporta: NP (USB), PS (Seriale); IR (infrarossi)
E-SW-FIELDBUS supporta: BC(CANopen); BP (PROFIBUS DP); EH (EtherCAT); EW (POWERLINK); EI (EtherNet/IP); EP (PROFINET IRT)
E-SW-*/PQ supporta: valvole controllo alternato SP, SF, SL (per es.

ATTENZIONE: la porta USB del driver non è isolata!

Sfide e Soluzioni

Limitazioni di peso e spazi ristretti possono avere un forte impatto sull'integrazione dei sistemi di servocomando. Per un'elevata disponibilità della macchina sono indispensabili valvole robuste e di lunga durata, anche in condizioni ambientali variabili. Ridurre le perdite dovute ai trafilamenti per preservare l'alimentazione dell'accumulatore durante il funzionamento d'emergenza e un dimensionamento efficace del sistema svolgono anch'essi un ruolo fondamentale.

La tendenza verso l'automazione parziale e l'introduzione di sistemi di asservimento stanno spingendo l'idraulica di servizio a passare ai sistemi di controllo remoto elettro-idraulico. Se il sistema di servocomando è fornito direttamente dal sistema idraulico, è necessaria una valvola regolatrice di pressione. La massima pressione di esercizio di 420 bar è applicata alla pressione primaria di questa valvola. Ciò significa che il blocco del servomotore deve essere in acciaio. In particolare nei blocchi complessi si riscontra un aumento dei costi rispetto a componenti realizzati in alluminio.

Soluzioni HYDAC

La gamma HYDAC di elettrovalvole proporzionali riduttrici di pressione e di valvole direzionali per sistemi di servocomando prevede componenti che possono realizzare un'elevata densità di potenza in spazi molto ridotti. Le elettrovalvole direzionali e quelle sono cotruite con solenoidi di qualità elevata configurati per adattarsi alle condizioni ambientali impegnative delle vostre macchine mobili. Numerosi test ambientali dei sistemi a solenoide qui utilizzati hanno confermato la robustezza dei componenti in questo campo di applicazione.

Con la loro bassa induttività, i solenoidi compatti favoriscono caratteristiche di commutazione sia reattive che potenti. Le elettrovalvole proporzionali riduttrici di pressione per servocomando elettroidraulico hanno un trafilamento ridotto grazie all'azionamento diretto. Nei sistemi con servocomando, questa caratteristica è particolarmente vantaggiosa in caso di funzionamento di emergenza con accumulatore L'ampia gamma di possibili parametri di dithering elettrico per il comando a distanza delle valvole proporzionali, rende possibile all'utente di creare un livello specifico di oscillazione nella pressione di pilotaggio. Questo dithering idraulico riduce l'attrito sul pistone principale e crea quindi isteresi nelle curve prestazionali.

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