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.
Principio di Funzionamento
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.
Lo scorrimento è essenziale agli effetti del funzionamento del giunto: non ci sarebbe trasmissione di coppia senza scorrimento! Il rendimento è influenzato solamente dalla differenza di velocità (scorrimento) tra pompa e turbina.
Non essendoci alcun collegamento meccanico tra le due giranti, non vi è praticamente usura.
Vantaggi del Giunto Idraulico
I giunti idraulici sono contemporaneamente, un avviatore graduale ed un limitatore di sforzo e sono in grado di creare, in ogni momento ed automaticamente, un equilibrio tra il regime del motore ed il regime della macchina operatrice.
I benefici ricavati dal loro utilizzo sono evidenti: eliminazione di dannosi ed improvvisi sovraccarichi, protezione sia del motore che degli organi di trasmissione. Tra le caratteristiche dei giunti idraulici, progressività elevata ed equilibramento costante.
Il giunto idraulico esercita una trasmissione idrocinetica. Quando alla pompa del giunto viene fornita una forza motrice una certa energia cinetica viene impressa all’olio contenuto nel giunto, che, per forza centrifuga si muove verso l’esterno del circuito.
Assenza di usura, poiché non è presente alcun collegamento meccanico tra le due giranti.
Applicazioni e Vantaggi nell'Avviamento Motori
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’utilizzo di un giunto idrodinamico permette al motore di partire praticamente senza carico. L’uso di un giunto idrodinamico riduce i picchi di corrente assorbiti dal motore entro limiti accettabili.
La coppia disponibile per accelerare il carico è maggiore di quella di un sistema che non include un giunto idrodinamico.
La figura 3 illustra due curve di avviamento di un giunto idrodinamico e la curva caratteristica di un motore elettrico. Dalla curva di stallo del giunto (scorrimento = 100%) e dalla curva di coppia del motore si evidenzia quanta coppia sia necessaria per accelerare il rotore del motore (area colorata).
In un secondo circa, il rotore del motore accelera passando dal punto A al punto B. L’accelerazione del carico è comunque fatta gradualmente per mezzo del giunto idrodinamico, utilizzando il motore in condizioni ottimali, seguendo la parte della curva tra il punto B (100%) e il punto C (2%÷5%).
I motori asincroni trifase (con rotore a gabbia di scoiattolo) forniscono la coppia massima vicino alla velocità di regime. Il sistema diretto di avviamento è il più usato. La figura 1 illustra il rapporto tra coppia e corrente.
La figura 2 paragona l’assorbimento di corrente con un carico direttamente collegato al motore elettrico e con un giunto idrodinamico installato tra motore e carico. L’area colorata mostra l’energia persa in calore durante un avviamento senza il giunto idrodinamico.
Giunti Idraulici A.T.I.
All’interno dell’offerta A.T.I. I giunti idrodinamici serie K sono a riempimento fisso. I giunti serie K funzionano con normalmente con olio ma ora sono anche disponibili su richiesta per il funzionamento con acqua.
La serie di giunti idraulici KX è pensata per l’attivazione di macchine di inerzia elevata, guidate da motore elettrico. Sono presenti due serbatoi interni, collegati da tubi dosatori che consentono la rotazione del giunto in entrambi i sensi.
Pompe Rotative ad Ingranaggi Esterni
La famiglia delle pompe volumetriche sono impiegate in vari campi dell’industria. Quelle che in genere troviamo nella maggioranza dei circuiti oleodinamici sono divise in due grandi tipologie: pompe rotative e pompe a pistoni alternativi.
Le pompe rotative basano il loro funzionamento grazie al passaggio di un fluido attraverso un meato o gioco, cioè una millimetrica o micrometrica intercapedine, che separa le superfici di due corpi in movimento relativo, riempita di lubrificante che ne evita lo sfregamento.
Esso viene realizzato meccanicamente attraverso l’uso di coppie di ingranaggi o di viti oppure sfruttando gli spazi generati da palette mobili. In questo articolo prenderemo in considerazione le più comuni pompe rotative ad ingranaggi esterni.
La ruota dentata primaria (2) ruota nel senso indicato dalla freccia (vedi figura 2), trascinando la ruota dentata secondaria (3), in senso di rotazione contrario. A seguito della rotazione, si rendono liberi i vani di dentatura: la conseguente depressione che viene generata e l’azione della pressione atmosferica, fanno in modo che il fluido affluisca nella camera di aspirazione E.
Il fluido riempie i vani dei denti e, percorrendo la parte esterna, viene spinto verso l’uscita P, la cosiddetta mandata: per un buon rendimento volumetrico occorre tenere sotto controllo il gioco di accoppiamento laterale (rasamento sui fianchi) tra ingranaggi (5) e gli organi di tenuta, le ralle (6).
Inoltre questo tipo di pompe sono dotate di cuscinetti di sostentamento e bilanciamento idrostatico funzionanti tramite i dischi (7), i quali, spinti dalla pressione del sistema, premono sui fianchi degli ingranaggi.
Come si sottolineato all’inizio di questo articolo, la pompa costituisce il cuore di ogni impianto oleodinamico, per cui è fondamentale conoscerne le modalità di guasto, le possibili cause ed i rimedi più efficaci.
6) -Instabilità della valvola di max. Un ulteriore parametro fondamentale, indicatore dello stato di salute della pompa, è il Rendimento: esso viene considerato normale se pari a 95% o comunque superiore a 90%.