Il compito principale di un accumulatore idraulico è quello di accumulare liquido sotto pressione per restituirlo in caso di necessità. Nelle fasi del ciclo di lavoro in cui il fabbisogno di portata del sistema è inferiore alla portata della pompa, questa riempie l'accumulatore. Per gli impianti con fortissimi assorbimenti istantanei o di breve durata oppure con cicli d’esercizio brevi l'unica soluzione economica è rappresentata dagli accumulatori idropneumatici.
Tipologie di Accumulatori Idraulici
Esistono diverse tipologie di accumulatori idraulici, ognuna con specifiche caratteristiche e ambiti di applicazione:
- Accumulatori idraulici a peso: Sono ideali dal punto di vista del comportamento stazionario in quanto sono in grado di assicurare una pressione costante (pari al rapporto fra la forza peso e la superficie utile) in tutto il campo di funzionamento, ma non trovano pratico impiego in campo industriale sia perché richiedono pesi di dimensioni enormi e, soprattutto, perché i tempi di risposta sono notevoli a causa dell’inerzia connessa alla grande massa del peso.
- Accumulatori a molla: Anche gli accumulatori a molla hanno un'importanza relativa perché è difficile reperire in commercio molle di rigidezza adeguata alle enormi forze richieste dagli accumulatori.
- Accumulatori a gas senza elemento di separazione: Altrettanto limitato è l’uso degli accumulatori a gas senza elemento di separazione, ciò a causa dell'assorbimento del gas da parte del liquido.
- Accumulatori a gas con elemento di separazione: Nella maggior parte degli impianti oleodinamici vengono quindi impiegati accumulatori a gas muniti di elemento di separazione tra gas e liquido.
Applicazioni degli Accumulatori Idraulici
Gli accumulatori idraulici trovano impiego in una vasta gamma di applicazioni industriali e ingegneristiche. Vediamo alcuni esempi:
- Sistemi tendicavo: Consideriamo un sistema tendicavo per i cavi portanti di una funivia. Come ben noto, la tensione in una fune dipende dai carichi verticali che deve sopportare, ma anche dalle pendenze che essa assume. Infatti non è possibile ipotizzare una disposizione perfettamente orizzontale che comporterebbe una tensione infinita anche per carichi molto bassi. Ciò, nonostante tutti i progressi fatti dall’elettronica, è difficile, praticamente impossibile, da effettuare con un sistema elettrico-elettronico per la rapidità con cui il sistema di controllo dovrebbe intervenire e per la difficoltà di inserire dei sensori che siano in grado di rilevare la sollecitazione all’interno del cavo e di fungere da input per il sistema di controllo.
- Riserva di energia: In altre applicazioni l’accumulatore idraulico funge da riserva di energia, in caso di mancanza di energia elettrica e, quindi, in assenza di energia idraulica proveniente dalla pompa, in un caso per l’azionamento delle ganasce del freno di emergenza di una funivia, e nell’altro caso per far fuoriuscire il pistone (per es.
- Riserva di olio: Infine è possibile trovare applicazioni in cui l’accumulatore idraulico è utilizzato come riserva di olio, per es.
Motori Idraulici: Un Complemento Essenziale
I motori idraulici svolgono la funzione inversa delle pompe, cioè convertono l’energia idraulica in energia meccanica di tipo rotatorio. Come per le pompe, anche per i motori esiste una ampia gamma di forme e principi costruttivi. Gran parte delle considerazioni costruttive fatte per le pompe volumetriche possono essere riferite anche ai motori volumetrici corrispondenti.
Pochi tipi di motori sono utilizzabili sia a velocità di rotazione molto basse che a quelle superiori a 1000 RPM. I motori lenti detti anche motori LSHT (Low Speed High Torque) oltre a presentare basse velocità di rotazione presentano coppie elevate e sono ideali per tutte quelle applicazioni nelle quali l’utilizzatore richiede un carico notevole e basse velocità; infatti in questi casi un motore veloce, oltre a lavorare male, richiede ingombri e, quindi, costi molto più elevati.
Nell’esempio in esame, ciò è realizzato tramite un anello fisso che presenta una serie di condottini disposti in direzione assiale, di questi una metà (pari al numero delle camme) è posta in comunicazione con condotto toroidale in comunicazione con l’ammissione e l’altra metà con un condotto toroidale collegato allo scarico. Il rotore, all’interno del quale sono realizzati i cilindri in cui alloggiano i corrispondenti pistoni, presenta, per ciascun cilindro, un condottino disposto anch’esso in direzione assiale e collegato al cilindro stesso. Questo condotto, a causa della rotazione del rotore, viene in contatto, alternativamente, con i condotti fissi di alta e bassa pressione. La versione multicorsa di questi motori presenta, al posto del piatto inclinato, un disco che è disposto perpendicolarmente all’asse di rotazione.
Solo i motori a palette fanno eccezione in quanto all’avviamento, per l'iniziale assenza delle forze centrifughe, le palette non riescono ad aderire sufficientemente ai fianchi dello statore per fare una adeguata tenuta, conseguentemente la coppia di avviamento si riduce notevolmente.
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