L'olio, sia minerale che sintetico, è il liquido comunemente utilizzato per la trasmissione di energia nei sistemi idraulici. La tribologia è la disciplina che studia l’attrito, la lubrificazione e l’usura di superfici a contatto e in moto relativo. Essa è inerente quindi a tutti quei processi produttivi che utilizzano la trasmissione dell’energia: le forme più comunemente usate sono la meccanica, la pneumatica, l’idraulica e quella elettrica.
Caratteristiche e Funzioni dell'Olio Idraulico
Le sue caratteristiche principali sono la viscosità, che influisce direttamente sull’attrito che incontra nel passaggio attraverso tubazioni ed apparecchiature, il potere lubrificante e la protezione contro la corrosione dei vari componenti. L’olio, oltre che lubrificare, viene utilizzare per trasferire energia e quindi muovere cilindri, motori, ruote, interagendo con tutte le parti di un circuito.
Moto dei Fluidi
Il movimento dei fluidi entro condotti a sezione chiusa o canali aperti può essere a regime laminare e turbolento. Per individuare il tipo di moto viene utilizzato il numero di Reynolds (Re): per numeri di Reynolds minori di 2000, si ha un moto laminare. Per numeri di Reynolds maggiori di 3500 si ha moto turbolento.
- Moto Laminare: Il moto laminare avviene quando il fluido in movimento segue traiettorie che costituiscono dei filetti rettilinei e paralleli.
- Moto Turbolento: Il moto turbolento si ha quando il moto dei filetti segue traiettorie irregolari e tortuose, continuamente variabili con creazione di moto vorticosi, in modo che tutta la massa liquida subisce un incessante rimescolamento.
Poiché il tipo di moto influenza in modo determinante le perdite di carico nelle tubazioni, è evidente la notevole importanza di poter disporre di un criterio per individuare a priori il tipo di moto.
Componenti e Accessori degli Impianti Oleodinamici
Le 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. In questo articolo prenderemo in considerazione le più comuni pompe rotative ad ingranaggi esterni.
La ruota dentata primaria ruota trascinando la ruota dentata secondaria, 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. Il fluido riempie i vani dei denti e, percorrendo la parte esterna, viene spinto verso l’uscita, la cosiddetta mandata.
Rendimento e Manutenzione delle Pompe
Un 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%. 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.
Gli accessori hanno una funzione determinante per valorizzare al meglio i pregi della trasmissione di potenza oleodinamica. Per facilitare l’analisi abbiamo diviso i componenti accessori in due gruppi: quelli dedicati alla regolazione del regime di flusso e quelli dedicati al collegamento delle varie parti del circuito.
Gestione della Temperatura dell'Olio
La temperatura dell’olio di un circuito idraulico aumenta per effetto delle perdite dovute all’attrito durante il flusso nei condotti e, soprattutto, a causa delle perdite di rendimento nelle trasformazioni energetiche compiute. Anche le caratteristiche intrinseche dell’olio usato danno un contributo significativo. Molto dipende dal tipo di applicazione: se le condizioni di lavoro non sono particolarmente gravose, l’aumento della temperatura dell’olio è contenuto.
Gli scambiatori di calore sono normalmente a fascio tubiero e con flussi in controcorrente. Questo permette la regolazione di temperatura dell’olio variando la portata dell’acqua. La manutenzione è quella classica degli scambiatori e viene programmata in funzione dell’efficienza dello scambio termico, a propria volta strettamente correlata alla pulizia delle superfici di scambio. In caso di perdite d’olio, l’acqua di raffreddamento potrebbe risultarne contaminata: pertanto è obbligatorio usare circuiti chiusi.
Pur con capacità refrigeranti nettamente minori, l’aria è il fluido più comodo ed immediato per asportare il calore dai fasci tubieri percorsi dall’olio. La superficie di scambio termico deve essere però molto più ampia e quindi si utilizzano tubi sottili, numerosi, di materiali con coefficiente di scambio termico elevato ed alettati. Anche in questo caso la manutenzione preventiva consiste soprattutto nel monitoraggio della temperatura e nella pulizia periodica delle superfici alettate, molto soggette a sporcamento a causa del flusso di aria forzata.
Accumulatori e Regolazione della Pressione
Gli accumulatori si trovano installati su tutti i circuiti, oleodinamici ma non solo, in cui operano fluidi incomprimibili soggetti a variazioni di pressione. Essendo l’olio incomprimibile, repentini incrementi di pressione determinano quello che in idraulica prende il nome di “colpo di ariete”. L’energia in eccesso impatta su tutto il circuito, causando danni o usura precoce.
Funzione fondamentale degli accumulatori è mantenere il più possibile regolare nel tempo l’andamento dei valori di pressione e di portata dell’olio che circola nel sistema oleodinamico, rendendone “fluide” e senza picchi le variazioni. Spesso infatti sono detti anche “smorzatori”.
Manutenzione di Scarichi e Tubature
Per funzionare correttamente, ogni cosa necessita di una costante manutenzione. Questo vale ancora di più quando si parla di scarichi, tubature e lavandini. Il rischio di avere tubazioni intasate è un aspetto spesso sottovalutato, ma va ricordato che quelli che inizialmente sono considerati piccoli problemi possono rapidamente trasformarsi in danni ben più gravi. Il più delle volte i tubi si ostruiscono per colpa dei nostri errati comportamenti e abitudini, responsabili dell’accumulo di residui di vario genere che finiscono per creare il famoso “tappo”.
Segnali di Problemi Idraulici
Il primo segnale che qualcosa non va del nostro impianto idraulico è quando l’acqua scende male nello scarico, defluisce lentamente oppure non scorre affatto. L’acqua diventa stagnante e il risultato sono cattivi odori e l’impossibilità di utilizzare il lavandino, la doccia o il bagno.
Cause Comuni di Ostruzioni
- Oli e Grassi: Il residuo denso di oli e grassi che, a volte inavvertitamente, gettiamo nel lavandino, si sedimenta ai lati delle tubazioni e può accumularsi arrivando a impedire il passaggio di qualsiasi altro liquido.
- Peli e Capelli: Sono i nemici numero 1 delle tubazioni: a prima vista radersi sopra al lavandino o buttare nello scarico del bagno e della doccia i capelli rimasti sul fondo può sembrare innocuo, ma a lungo andare peli e capelli, legandosi con il grasso dei saponi, soprattutto quelli tradizionali, finiscono per causare ostruzioni veramente ostiche e impossibili da eliminare, non a caso definite “zoccoli“.
- Articoli Sanitari: Pannolini, assorbenti, salviette umidificate, la stessa carta igienica (se in quantità eccessiva), una volta assorbita l’acqua aumentano il loro volume, causando rapidamente blocchi di drenaggio.
Soluzioni Domestiche
Bicarbonato e acido citrico (1 bicchiere di bicarbonato + 1 bicchiere di acido citrico): la loro combinazione creerà un effetto “frizzante” che contribuirà a sciogliere gli elementi ostruttivi. Spesso però essi non sono sufficienti a risolvere la situazione, e allora si ricorre a candeggina, soda caustica o prodotti chimici sciogli-grassi.
Liquido Freni: Composizione e Manutenzione
Il compito di un liquido per impianti frenanti è quello di trasferire, con precisione e costanza, la pressione necessaria all’azionamento di tutti gli elementi del circuito. Il liquido dei freni è purtroppo soggetto a contaminazioni atmosferiche poiché gli impianti non possono essere considerati a tenuta stagna e una certa esposizione del fluido all’aria è inevitabile. Nel corso del tempo possono verificarsi accumuli di acqua nel circuito a seguito della penetrazione dell’umidità attraverso le microporosità delle guarnizioni e dei tubi di collegamento in gomma.
Tipologie di Liquido Freni
- Liquidi a base di estere-glicolico: Offrono una buona resistenza alle alte temperature e una bassissima comprimibilità, ma immagazzinano facilmente l’acqua e l’umidità presente nell’aria.
- Liquidi a base di silicone: Risultano sensibilmente comprimibili fino a un certo grado di pressione e comportano punti di frenata meno precisi.
- Liquido freni con base minerale (LHM): Non è sensibile all’umidità, ha un ottimo potere lubrificante ed eccellenti caratteristiche di protezione contro la corrosione.
Classificazioni DOT
I liquidi per freni classificati secondo le norme statunitensi FMVSS N°116 vengono in seguito assegnati e giudicati in base alle applicazioni dalla DOT (Department of Transportation). La scelta del liquido appropriato per un veicolo non si basa sulla semplice idea che, maggiore è il valore indicato sulla specifica DOT, migliore è la prestazione. La scelta del tipo di fluido da utilizzare dipende dall’impiego e dal tipo di veicolo.
| Specifica DOT | Caratteristiche | Applicazioni |
|---|---|---|
| DOT 3 | A base di poliglicoli, costi contenuti, stabilità moderata. | Veicoli con necessità prestazionali moderate. |
| DOT 4 | A base di poliglicoli, più performante di DOT 3. | Auto e moto per usi ordinari e sportivi. |
| DOT 5 | A base di silicone, bassa viscosità a basse temperature, non igroscopico. | Veicoli destinati a luoghi molto freddi o veicoli storici. |
| DOT 5.1 | A base di poliglicoli, resistenza a temperature elevate, bassa viscosità. | Veicoli con sistemi ABS ed ESP. |
| LHM | Olio a base minerale, elevata protezione contro la corrosione. | Sistemi centralizzati per freni, sospensioni, idroguide. |
Manutenzione del Liquido Freni
Il liquido dei freni è un elemento di importanza fondamentale per il corretto funzionamento dell’impianto frenante: per conservare in perfetta efficienza il sistema, la sostituzione del liquido deve avere una cadenza periodica, soprattutto quando l’utilizzo è particolarmente impegnativo. Si raccomanda di utilizzare la tipologia corretta di prodotto, evitando miscelazioni tra fluidi diversi, e di controllarne sempre il livello. Per evitare l’assorbimento di umidità nel liquido, si raccomanda di limitare l’esposizione in ambiente e di utilizzare un prodotto proveniente da contenitori sigillati.
Dissol: Precauzioni e Uso
DISSOL è un prodotto estremamente caustico ed aggressivo. Usare molta cautela nell’uso. Non utilizzare DISSOL a contatto con policarbonato, parti cromate e materiali in resina. In caso di rottura dei recipienti o di fuoriuscita: raccogliere con segatura o sabbia. Neutralizzare i residui con calce o bicarbonato.
Misure di Sicurezza
- In caso di contatto prolungato con la cute: lavare abbondantemente con acqua saponosa e soluzione di bicarbonato, quindi applicare una pomata emolliente per scottature.
- In caso di schizzi negli occhi: lavare abbondantemente con acqua e applicare una pomata oftalmica.
- In caso di ingestione: il prodotto è tossico. Consultare immediatamente un medico.
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