I componenti oleodinamici, come pompe, valvole, tubazioni, filtri e raccordi, sono ampiamente utilizzati in impianti e macchine industriali. Questi componenti sono spesso soggetti ad usura e rotture, che possono causare il blocco di un'intera linea di produzione o di una macchina operatrice, con conseguenti perdite economiche.

Cause di usura dei componenti oleodinamici

In linea di massima, le principali cause di usura dei componenti oleodinamici sono due:

  • Contaminazione del fluido: La presenza di contaminanti nel fluido può causare usura per abrasione o erosione, comportando problemi di funzionamento e perdita di prestazioni dell'impianto.
  • Temperatura eccessiva: L'aumento della temperatura dell'olio idraulico può danneggiare le guarnizioni e altri componenti, causando perdite e malfunzionamenti.

Problemi derivanti dalla temperatura eccessiva dell'olio idraulico

Una temperatura eccessiva dell'olio idraulico può causare diversi problemi, tra cui:

  • Danneggiamento delle guarnizioni: Il calore generato dall'attrito nella tenuta dell'albero può danneggiare le parti elastomeriche della tenuta meccanica, causando perdite di olio.
  • Diminuzione della viscosità: La viscosità del fluido diminuisce all'aumentare della temperatura. Durante il funzionamento dell'impianto occorre garantire che l’olio abbia la propria temperatura all’interno di un certo range.
  • Usura accelerata dei componenti: L'alta temperatura può accelerare l'usura dei componenti oleodinamici, riducendone la durata.
  • Perdita di prestazioni dell'impianto: L'aumento della temperatura può compromettere la funzionalità del sistema, causando una perdita di prestazioni.

Soluzioni per prevenire i problemi causati dalla temperatura eccessiva

Per prevenire i problemi causati dalla temperatura eccessiva dell'olio idraulico, è possibile adottare diverse soluzioni:

  • Mantenere la temperatura del fluido costante: In molti impianti oleodinamici si mantiene costante la temperatura del fluido per mezzo di scambiatori di calore.
  • Scegliere un olio idraulico con un alto indice di viscosità: Tanto maggiore è l’indice di viscosità, tanto minore è la dipendenza della viscosità dalla temperatura.
  • Verificare lo stato dell'olio idraulico e dei filtri: Effettuare una manutenzione regolare dell'impianto.
  • Non forzare le macchine e le attrezzature oltre la loro portata nominale: Rispettare i loro parametri operativi.

Importanza della filtrazione dell'olio idraulico

La filtrazione dell'olio idraulico è essenziale per rimuovere gli elementi inquinanti generati per abrasione e garantire il corretto funzionamento dell'impianto. Per questo motivo, in un circuito oleodinamico è essenziale avere il filtro dell'olio.

Tipologie di filtri

  • Filtri su ritorno: Filtrano l’olio che torna dall’impianto e servono per evitare che la contaminazione rientri nel serbatoio.
  • Filtri aria: Sono filtri di polmonazione per il serbatoio, servono a evitare che la contaminazione dell’ambiente entri nel circuito quando il livello del serbatoio sale e scende.
  • Filtri offline fissi: Sono filtri che montati esternamente al sistema servono a mantenere sempre bassa la classe di contaminazione.
  • Filtri in aspirazione: Sono filtri di sicurezza che, posizionati all'interno del serbatoio prima della pompa, evitano l'ingresso di particelle grossolane all’interno della stessa.

La scelta dei filtri deve essere eseguita in funzione della necessità di rientrare nella classe di contaminazione tollerata.

Indicatori di intasamento

Gli indicatori di intasamento sono da considerare come parte integrante dei sistemi di filtrazione. Essi possono essere di molte tipologie diverse e rendono possibile la manutenzione e sostituzione della cartuccia. Ad esempio, il VFL è un sensore smart in grado di indicare le ore rimanenti prima dell’intasamento. Esistono indicatori di intasamento ottici, elettrici ed elettronici.

Caratteristiche dei fluidi idraulici

Negli impianti oleodinamici, in linea teorica, si potrebbe utilizzare un tipo qualsiasi di fluido, in quanto tutti seguono la legge di Pascal. Tuttavia, è importante considerare le seguenti caratteristiche:

  • Viscosità: La viscosità del fluido si deve trovare all’interno di un range di buon funzionamento. Una viscosità troppo alta comporta elevate perdite di carico e un conseguente eccessivo riscaldamento.
  • Potere lubrificante, protezione dall’usura: Il fluido deve essere in grado di bagnare tutte le parti mobili con una pellicola lubrificante continua.
  • Compatibilità con i materiali: Il fluido deve essere compatibile con tutti i materiali che costituiscono l’impianto, comprese guarnizioni, cuscinetti e vernici.
  • Resistenza alla sollecitazioni termiche: Durante il funzionamento dell’impianto oleodinamico, il fluido si riscalda, mentre nei periodi di ferma subisce un raffreddamento.
  • Bassa comprimibilità: La comprimibilità di un fluido è la variazione di volume per effetto della pressione.
  • Dilatazione termica: Se alla pressione atmosferica l’olio viene riscaldato aumenta il suo volume.
  • Potere anti-schiuma: Le bollicine d’aria risalenti sulla superficie dell’olio possono formare schiuma nel serbatoio.
  • Potere antiossidante: Il potere antiossidante degli oli minerali è ottenuto grazie ad additivi chimici.
  • Filtrabilità: Durante l’esercizio il fluido viene continuamente filtrato sulla mandata o sul ritorno.
  • Resistenza all’accensione e incombustibilità: Al fine di prevenire i pericoli derivanti da possibili rotture di tubazione e conseguente perdita di fluido, in queste condizioni, si ricorre a fluidi speciali ad alto punto di accensione, di difficile infiammabilità.
  • Tossicità: Il contatto prolungato con alcuni fluidi sintetici e talvolta anche con oli minerali, può provocare irritazioni e malattie della pelle.

Tipologie di fluidi idraulici

Esistono diverse tipologie di fluidi idraulici, tra cui:

  • 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.
  • Esteri fosforici: Presentano un elevatissimo punto di fiamma, hanno un buon potere lubrificante.
  • Siliconi: Hanno notevole stabilità della viscosità, ottima stabilità chimica al freddo e all’ossidazione e non presentano azioni aggressive.

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