I cilindri idraulici, o oleodinamici, noti anche come attuatori lineari idraulici, sono organi idraulici che, grazie all’azione di un fluido (in questo caso olio), producono un movimento. Il funzionamento dei cilindri idraulici si verifica grazie all’applicazione di una forza lungo la direzione della loro estensione. Il funzionamento dei cilindri idraulici avviene mediante lo scorrimento dello stelo all’interno del cilindro, grazie al fluido contenuto nel cilindro stesso.

Componenti Fondamentali di un Sistema Oleodinamico

Un sistema oleodinamico tipico è composto da diversi gruppi funzionali:

  • Gruppo generatore: Serve per trasformare l’energia elettrica in energia meccanica e da questa in energia idraulica.

    • Il gruppo generatore è composto da:

    • Un serbatoio
    • Un motore elettrico (M)
    • Una pompa idraulica (P)
    • Un limitatore di pressione (LP) (valvola di sicurezza)
  • Gruppo di regolazione e distribuzione: Serve per regolare la pressione, la portata del fluido ai valori stabiliti e distribuire lo stesso agli attuatori (cilindri e motori idraulici). È composto da vari componenti, tra cui regolatori di pressione e valvole distributrici.
  • Gruppo attuatori: Serve per trasformare l’energia idraulica in energia meccanica.

Cilindri a Semplice e Doppio Effetto: Differenze e Funzionamento

Cilindri a Semplice Effetto

I cilindri a semplice effetto dispongono di una sola camera e la forza viene sviluppata in una sola direzione. Lo stelo si riposiziona per mezzo di una molla o per l’azione di una forza esterna. Tra le varie tipologie, i cilindri a semplice effetto si distinguono per la loro semplicità costruttiva e funzionale e quindi anche più vantaggiosa economicamente rispetto ad uno a doppio effetto. I cilindri a semplice effetto sono progettati per esercitare forza in una sola direzione. Il ritorno alla posizione iniziale è generalmente ottenuto tramite una molla interna o attraverso una forza esterna.

Cilindri a Doppio Effetto

I cilindri a doppio effetto sono attuatori oleodinamici progettati per generare un movimento lineare in entrambe le direzioni, utilizzando la pressione del fluido idraulico su entrambi i lati del pistone.

Fluidi Impiegati in Oleodinamica

I fluidi che possono essere impiegati in oleodinamica sono acqua, oli minerali, emulsioni acqua-olio. L’acqua favorisce la corrosione e non ha potere lubrificante, quindi il suo è limitato a quando sono presenti rischi di infiammabilità o inquinamento per l’ambiente. Generalmente di utilizzano oli minerali.

Considerazioni sul Funzionamento Ideale e Reale

Supponiamo di avere un cilindro oleodinamico a doppio effetto con singolo stelo che sorregge un certo carico verticale. Diciamo che il cilindro è rivolto con lo stelo verso l'alto. Le due connessioni del cilindro siano bloccate per esempio come nel mio caso da due ritegni per cui l'olio non può fluire attraverso le connessioni. Questo cilindro sotto l'effetto del carico scende (lo stelo naturalmente) di qualche mm. Questo argomento è stato fonte di dibattito tra me e i miei colleghi. La mia risposta è stata no perchè il volume di olio spostato durante la discesa nella camera grande, non può essere contenuto nella camera piccola con stelo (considerando l'olio incomprimibile). Questo problema per me può essere visto (prego di corregermi se sbaglio) alla stessa stregua di un cilindro senza perdite interne con le due connessioni collegate. Secondo voi applicando una forza verso il basso sullo stelo questo scende?

Non è del tutto vero che l'olio sia incomprimibile: ha una sua "costante elastica", come tutti i materiali. Senza contare che è possibile che nell'olio ci siano dei gas disciolti o delle sacche d'aria intrappolate da qualche parte. scusate, ma se collego le due uscite tra di loro non è come avere un ammortizzatore?

Vi do qualche altra informazione. Le 2 connessioni alle estremità del cilindro sono bloccatte perchè è presente una valvola di blocco rexroth del tipo z2s (allegato) che è interposta tra il distributore 4/3 e le connessioni del cilindro. Detto in altre parole l'olio in uscita dal cilindro incontra prima la valvola di non ritorno (una per ciascuna delle due linee) e dopo il distributore. E' stata messa proprio per mantenere le posizioni visto che un semplice distributore anche se a centri chiusi può presentare piccoli trafilamenti. Quando la pompa spinge il pistone verso l'alto e questo arriva a fine corsa, la pressione dell'olio raggiunge i 250 bar. A questo punto il distributore commuta nella posizione di riposo e l'olio deve rimane "intrappolato" a quella pressione (quindi la camera piccola o quel poco che ne rimane si trova a 0bar). Lo stelo cala di qualche mm (2-5) e poi viene richiamata (con comando manuale) la posizione quindi non so dirvi se alla lunga scenda di più.

Una precisazione: ho aperto questa conversazione principalmente per avere dei chiarimenti concettuali, se volete teorici. E' chiaro che se nell'olio fosse presente aria, questo potrebbe scendere. Potrebbe darsi anche che ci siano dei trafilamenti nei tubi che lo connettono al blocco valvole (non facilmente accessibili). Io cercavo conferma del fatto che in assenza di perdite esterne, in assenza di aria, trascurando la comprimibilità dell'olio, un'eventuale usura delle guarnizioni del pistone non può far scendere lo stelo. Estremizzando il concetto, facciamo finta che non ci siano proprio le guarnizioni del pistone. Se io spingo lo stelo verso il basso anche con forze importanti, per me questo non può scendere perchè il volume di olio che sposterebbe se calasse non può fisicamente essere contenuto nella camera piccola.

Ora supponiamo invece di voler tirare lo stelo verso l'alto anzichè di spingerlo verso il basso. Per esempio immaginiamo di avere lo stelo tutto al punto morto inferiore. Supponiamo per semplicità che non ci sia nessun carico applicato e che la pressione nelle due camere (piene d'olio) sia 0. Naturalmente le due connessioni sono bloccate. Facciamo anche finta che il pistone non abbia guarnizioni. Se tiro lo stelo, per me questo dovrebbe salire. L'olio spostato nella camera piccola può essere contenuto in quella grande (anzi rimane volume libero). Ma poi cosa succede? I carrelli elevatori spesso hanno le colonne di sollevamento con questo tipo di stelo (il vantaggio e di avere steli con diametri prossimi a qurlli delle canne quindi molto robusti e stabili).

Applicazioni dei Cilindri Idraulici Forati

I cilindri idraulici forati con ritorno idraulico ad alta pressione, con forza di spinta da 30 a 150 ton e range di corse da 50 mm a 260 mm, sono ideali per:

  • Operazioni di tensionamento
  • Manutenzione
  • Prove
  • Tensionamento cavi
  • Installazione barre
  • Montaggio e smontaggio pulegge
  • Prove di trazione

Le loro specifiche includono:

  • Indicati in operazioni di tesatura cavi, stralli, barre dywidag, barre macalloy, messa in opera di tensostrutture, calettamento e scalettamento pulegge, prove di trazione di cavi e tiranti.
  • Il sistema di ritorno idraulico permette di realizzare corse maggiori rispetto ai cilindri con ritorno a molla.
  • Il corpo filettato permette un posizionamento del cilindro più agevole, preciso e sicuro.

HANSA-FLEX: Soluzioni Personalizzate e Standard

HANSA-FLEX vende un’ampia gamma di cilindri standard a semplice e doppio effetto e produce cilindri oleodinamici personalizzati fino a 8.000 mm di altezza. I cilindri possono trasmettere forze molto elevate producendo movimenti uniformi e precisi.

Caratteristiche dei Cilindri HANSA-FLEX

  • Temperatura ammissibile: da -15 °C a +80 °C
  • Vari materiali di tenuta (NBR, Viton, PTFE)
  • Stelo in acciaio ad alta resistenza (resistenza di 200 h nel test NSS)

Opzioni di Personalizzazione

HANSA-FLEX produce cilindri idraulici come pezzi di ricambio, prototipi o nuove linee di prodotti in base alle esigenze individuali, come pezzi unici, piccoli lotti o prodotti in serie. I cilindri, progettati per l’applicazione prevista e che utilizzano componenti standardizzati, offrono un interessante rapporto qualità-prezzo e un facile reperimento dei ricambi.

Tecnologie Integrate

HANSA-FLEX offre cilindri con:

  • Sensori integrati e tecnologia delle valvole per funzioni di sicurezza aggiuntive e posizionamento preciso.
  • Sistemi di misurazione della cilindrata integrati per movimenti precisi di posizionamento, attuazione e controllo.
  • Finecorsa induttivi per una determinazione affidabile e precisa della posizione.
  • Tecnologia a valvole integrata per una maggiore sicurezza, garantendo la frenata del movimento del cilindro e impedendo l’abbassamento involontario.

Tipi di Cilindri Offerti

  • Cilindri standard con e senza supporti
  • Cilindri a semplice e doppio effetto
  • Cilindri differenziali, tandem, sincronizzatori e a pistone
  • Elementi di montaggio, canne del cilindro, steli del pistone e accessori

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