In un impianto oleodinamico, l’energia meccanica viene convertita in energia idraulica, trasferita, controllata o regolata, e poi inviata a uno o più utilizzatori che la riconvertono in energia meccanica.
Affinché questo processo funzioni correttamente, un impianto oleodinamico è dotato di diverse componenti, ciascuna con una funzione specifica. Componenti come serbatoi, filtri, scambiatori di calore e dispositivi di misura e controllo permettono il trattamento del fluido idraulico.
Tipi di Fluidi Idraulici
I fluidi impiegati in oleodinamica possono essere acqua, oli minerali o emulsioni acqua-olio. L’acqua, pur essendo una soluzione in contesti con rischi di infiammabilità, favorisce la corrosione e non ha potere lubrificante, limitandone l'uso. Generalmente, si preferiscono gli oli minerali.
Oli Minerali
Gli oli minerali sono ampiamente utilizzati per le loro proprietà lubrificanti e la compatibilità con i materiali degli impianti oleodinamici.
Oli Sintetici
Esistono anche fluidi sintetici come esteri fosforici e siliconi, che offrono caratteristiche specifiche come elevato punto di fiamma o stabilità chimica.
- Esteri fosforici: Presentano un elevatissimo punto di fiamma e un buon potere lubrificante, ma hanno scarsa stabilità termica e la loro viscosità varia sensibilmente con la temperatura.
- Siliconi: Hanno notevole stabilità della viscosità, ottima stabilità chimica al freddo e all’ossidazione e non presentano azioni aggressive.
Liquidi a base acquosa ed Emulsioni
Esistono anche soluzioni a base acquosa ed emulsioni con caratteristiche specifiche:
- Liquidi a base acquosa: Possono essere usati solo quando la temperatura dell’impianto rimane compresa nell’intervallo +10 e +60 °C.
- Emulsioni olio-in-acqua: Contengono dal 5% al 12% di olio e presentano una viscosità piuttosto stabile nei confronti della temperatura.
- Emulsioni acqua-in-olio: Contengono dal 40% al 60% di olio e hanno un potere lubrificante molto migliore delle precedenti.
- Soluzioni acque-glicole: L’acqua è presente nella misura del 35-60%, la viscosità cala all’aumentare della presenza di acqua.
Caratteristiche Fondamentali dell'Olio Idraulico
Diverse proprietà chimico-fisiche dei fluidi idraulici devono essere tenute sotto controllo, tra cui viscosità e indice di viscosità.
Viscosità
La viscosità è la misura della resistenza allo scorrimento del fluido. Una viscosità adeguata è fondamentale per garantire un buon funzionamento dell'impianto. Una viscosità troppo alta comporta perdite di carico e riscaldamento eccessivo, mentre una viscosità troppo bassa può compromettere la lubrificazione.
La viscosità diminuisce all’aumentare della temperatura, quindi durante il funzionamento dell’impianto occorre garantire che l’olio abbia la propria temperatura all’interno di un certo range.
Indice di Viscosità
L'indice di viscosità indica quanto la viscosità di un olio cambia con la temperatura. Un alto indice di viscosità significa che la viscosità dell'olio è meno influenzata dalle variazioni di temperatura.
Potere Lubrificante e Protezione dall'Usura
Il fluido deve lubrificare le parti mobili, prevenendo il grippaggio causato da alte pressioni, alimentazione insufficiente o scarsa viscosità. La rottura della pellicola lubrificante può causare il grippaggio, considerando che il gioco di accoppiamento tra cursore e alloggiamento di un distributore può essere di soli 8-10 micron.
Compatibilità con i Materiali
Il fluido deve essere compatibile con tutti i materiali dell’impianto, incluse guarnizioni, cuscinetti e vernici.
Resistenza alle Sollecitazioni Termiche
Le variazioni di temperatura influenzano la vita utile del fluido. In molti impianti, la temperatura del fluido è mantenuta costante tramite scambiatori di calore.
Bassa Comprimibilità
La comprimibilità è la variazione di volume per effetto della pressione. Fino a 150 bar, la comprimibilità può essere trascurata, ma a pressioni superiori può compromettere la funzionalità del sistema.
Dilatazione Termica
L’aumento di volume dell’olio con la temperatura deve essere considerato in impianti con grandi volumi di olio.
Potere Antiossidante
Il potere antiossidante degli oli minerali è ottenuto grazie ad additivi chimici che proteggono le superfici metalliche dalla corrosione.
Filtrabilità
Il fluido viene continuamente filtrato per rimuovere gli elementi inquinanti. La scelta del filtro dipende dal tipo di fluido e dalla sua viscosità.
Resistenza all’Accensione e Incombustibilità
In ambienti con alte temperature o fiamme libere, si utilizzano fluidi speciali ad alto punto di accensione per prevenire incendi.
Tossicità
È necessario evitare il contatto prolungato con alcuni fluidi sintetici e oli minerali per prevenire irritazioni e malattie della pelle. I vapori dei fluidi sintetici, in particolare dei tipi clorurati, sono notevolmente tossici e quindi occorre evitare che l’operatore possa aspirarli.
Contaminazione e Filtrazione
La contaminazione, causata da particelle, liquidi o gas estranei, è un problema comune negli impianti oleodinamici. Le particelle penetrano attraverso guarnizioni, tenute e bocchettoni, mentre la contaminazione liquida è spesso causata da sbalzi termici.
Il contenimento del livello di contaminazione accettabile per un sistema oleodinamico è demandato alla filtrazione. La predisposizione di sistemi di filtrazione (filtri) e dei relativi strumenti di controllo (sensori) e l’approccio alla manutenzione predittiva è alla base del corretto trattamento del fluido.
Per "Fluid Monitoring System" si intende quell’insieme di procedure volte al monitoraggio costante e continuo dello stato di usura e contaminazione del fluido.
Com'è possibile, quindi, contenere il livello di contaminazione? Il contenimento del livello di contaminazione accettabile per un sistema oleodinamico è demandato alla filtrazione.
Monitoraggio delle Condizioni del Fluido (Condition Monitoring)
Per consentire un perfetto condition monitoring dello stato dei fluidi idraulici e di lubrificazione, gli impianti più evoluti sono dotati di sistemi di controllo del fluido con sensori di manutenzione predittiva e logiche di misura e controllo, che informano sulla natura e sui livelli di contaminazione.
Se correttamente predisposti, saranno poi i sensori e le logiche di controllo ad inviare l'alert di soglia target raggiunto per consentire il corretto intervento.
La modernizzazione delle procedure di condition monitoring è guidata dall'introduzione di tecnologie innovative che facilitano la raccolta di dati precedentemente non disponibili.
Olio di Glicerina per Martinetti Idraulici
L'olio di glicerina è ideale per martinetti di torchi idraulici con collari in cuoio e gomma, soprattutto quelli costruiti precedentemente al 1984.
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Caratteristiche dell'olio di glicerina:
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