I tubi oleodinamici sono componenti fondamentali in numerosi settori industriali, dall’automotive all’agricoltura, fino alle macchine movimento terra. Essi svolgono il ruolo cruciale di trasmettere fluidi sotto pressione all’interno di sistemi oleodinamici, consentendo il corretto funzionamento di cilindri, valvole e altri dispositivi meccanici.

Caratteristiche dei Tubi Oleodinamici

Il tubo oleodinamico è più complicato di quanto sembri. Il tubo idraulico moderno è tipicamente costituito da almeno tre parti: un tubo interno che trasporta il fluido, uno strato di rinforzo e uno strato esterno protettivo.

  • Tubo interno: Deve avere una certa flessibilità e deve essere compatibile con il tipo di fluido che trasporterà. La tipologia di gomma utilizzata in fase di produzione è il parametro che influenza la sua qualità; inoltre deve essere progettato per essere flessibile e abbastanza forte da trasmettere il vettore energetico.
  • Strato di rinforzo: È costituito da una o più guaine di tela metallica intrecciata o di filo avvolto a spirale. Fornisce resistenza alla pressione interna del fluido impedendo così la dilatazione del tubo. La treccia metallica ha uno schema incrociato attorno al perimetro del tubo idraulico per flessibilità. Il tubo spiralato è più resistente di quello trecciato e può resistere a pressioni più elevate. Rende tenace la struttura e mantiene la pressione. Anch’esso può essere progettato con diversi strati, ed è realizzato in filo di acciaio di trazione, acciaio inossidabile ma anche con altri materiali.
  • Strato esterno protettivo: Il suo compito è proteggere il livello inferiore da agenti deterioranti come corrosione e abrasione nonché per garantire che il tubo idraulico possa essere esposto a una temperatura elevata per lunghi periodi. Può avere delle scanalature, per aggiungere l’attrito alle sue caratteristiche fisiche per aumentare il livello di protezione.

Tra i materiali più comuni troviamo il nitrile per la parte interna, rinforzato con trecce di acciaio o fibre sintetiche, che garantiscono resistenza meccanica e flessibilità. I tubi flessibili in metallo possono gestire materiali di flusso ad alta temperatura e spesso possono gestire pressioni molto elevate. Il tubo rigido in metallo sarebbe in genere migliore se instradato vicino a una fonte di calore e il tubo flessibile sarebbe scelto per applicazioni con vibrazioni elevate o quando è collegato a parti in movimento.

Tipologie di Tubi Oleodinamici

Utilizzando il metodo di rinforzo come metro di classificazione, i tubi idraulici si possono suddividere in:

  • A spirale: sono costituiti da un rinforzo a spirale per incrementare la resistenza e la loro destinazione d’uso è rappresentata dai progetti idraulici ad alta pressione; la flessibilità è utile in progetti dove è richiesta questa proprietà, come in presenza di angoli stretti, angoli acuti e spazi ridotti;
  • Intrecciati: se il rinforzo è realizzato in filo di acciaio inossidabile, resistono a una pressione fino a 7000 psi, mentre se è in treccia tessile, lavorano bene fino a una pressione inferiore a 1000 psi; La caratteristica principale dei tubi flessibili trecciati consiste nell’avere uno strato di rinforzo composto da una o più trecce metalliche avvolte intorno al tubo interno. In generale i tubi trecciati sono selezionati per la loro flessibilità. Un tempo i tubi maggiormente utilizzati nell’industria erano i tubi con due trecce.
  • Elicoidali: prendono il nome dal tipo di avvolgimento in filo d’acciaio che lo compongono e che lo rendono capace di non collassare a prescindere dalla situazione di utilizzo.

A differenza dei tubi flessibili trecciati, i tubi flessibili spiralati presentano un rinforzo interno realizzato con una o più spirali di filo metallico ad alta resistenza, normalmente realizzato in acciaio ad alta resistenza. L’avvento di mezzi sempre più grandi per utilizzo off-road ha spinto lo sviluppo di tubi spiralati che ben si adattano ad applicazioni ad altissima pressione.

Inoltre, se si considera il numero degli strati costituenti il rinforzo, si avranno le seguenti specifiche:

  • Uno strato: SAE 100R5, SAE 100R6, SAE 100R1AT / DIN EN857 1SC, DIN EN853 1SN;
  • Due strati: SAE 100R3, SAE 100R16, DIN EN853 2SN, DIN EN857 2SC;
  • Quattro strati: SAE 100R9, SAE 100R12, EN853 4SH, EN853 4SP;
  • Sei strati: SAE 100R13, SAE 100R15.

Maggiore è il numero di strati della struttura, più elevata è la pressione alla quale i tubi possono lavorare.

Se si tiene presente il materiale con il quale sono prodotti, si avranno tubi in:

  • Termoplastico: è costituita da un tubo di nylon, rinforzo in fibra sintetica e una copertura in poliuretano. Il tubo termoplastico trova la sua più frequente applicazione nell’idraulica generale, nei carrelli elevatori, nella movimentazione dei materiali e nei sistemi elettrici a sviluppo locale. Può gestire le medesime pressioni dei tubi a 1 e 2 fili, ed essere utilizzato in sostituzione del tubo in gomma con rinforzo del filo, quando questo non riesce a funzionare. La copertura in poliuretano ha elevata resistenza all’abrasione creata dalle pulegge che equipaggiano i carrelli elevatori. In quanto non conduttore di elettricità è ideale per alimentare gli attuatori idraulici di strumenti che devono essere usati in presenza di tale forma di energia, ad esempio un sollevatore per la riparazione di linee elettriche; Offre maggiore resistenza chimica e all'abrasione rispetto alla gomma, con minor peso.
  • Teflon o PTFE: realizzato con un tubo in teflon e rinforzo con treccia in acciaio inossidabile, non ha necessità di una copertura poiché la treccia non si corrode in condizioni di posa in opera standard. Viene utilizzato in applicazioni che richiedono resistenza alla corrosione, compatibilità chimica e alta temperatura, fino a 232 gradi Celsius. Possono esser anche rinforzati con acciaio, offrendo quasi gli stessi vantaggi della gomma rinforzata, anche se sono meno flessibili; ma resistono a sollecitazioni più ampie, collegate ai vari tipi di ambienti. Se sono presenti acqua salata, sostanze chimiche o altre sostanze potenzialmente corrosive, il teflon è la scelta migliore ed è anche adatto per lavori in spazi limitati e chiusi, poiché non rilascia fumi.

Applicazioni dei Tubi Oleodinamici

I tubi oleodinamici trovano impiego in una vasta gamma di applicazioni. Nei settori industriali, sono utilizzati per trasmettere potenza idraulica nei macchinari pesanti, nei sistemi di freni idraulici e negli impianti di sollevamento. In agricoltura, sono fondamentali per il funzionamento di trattori, mietitrebbie e altri veicoli agricoli, garantendo che i sistemi idraulici possano operare in modo efficiente anche sotto carichi pesanti e in condizioni difficili.

I tubi per oleodinamica trovano impiego in svariati settori industriali e applicazioni proprio grazie alla loro flessibilità e adattabilità in vari tipi di contesti.

Alcune delle loro applicazioni più particolari sono:

  • linea di ritorno: è un condotto idraulico in grado di gestire l’aspirazione e riporta il fluido idraulico all’inizio del sistema. Questa tipologia è di solito un tubo di gomma con copertura con treccia tessile per la pressione e un filo elicoidale per l’aspirazione;
  • per autocarri: appartiene a una categoria speciale all’interno dei tubi oleodinamici. La normativa SAE 100R5 li prevede con una copertura in tessuto, flessibili a uno strato di rinforzo e utilizzati per molti sistemi negli autoveicoli. Le metriche di dimensionamento sono da 1/16 a 1/8 di pollice più piccole a seconda delle grandezze.

Fattori Chiave nella Selezione dei Tubi Oleodinamici

La scelta del tubo oleodinamico giusto dipende da vari fattori, tra cui la pressione di esercizio, la temperatura del fluido e l’ambiente operativo. È fondamentale selezionare un tubo che possa sopportare le condizioni specifiche di utilizzo per evitare guasti e malfunzionamenti. Ad esempio, un tubo destinato a un sistema ad alta pressione dovrà avere un rinforzo adeguato per garantire la sicurezza e l’efficienza.

Garantire il corretto tubo idraulico ed industriale per un’applicazione è vitale per svariate ragioni, non ultime le prestazioni e la longevità del sistema. Tenendo questo in mente il processo di selezione deve includere un’analisi delle caratteristiche individuali del tubo per capire quale attributo darà i benefici maggiori. Avere una vasta gamma prodotti permette ai produttori di offrire il tubo ideale in funzione dei requisiti applicativi ed evitare di sovradimensionare il sistema.

L’aspetto più critico per un tubo idraulico è la costante abrasione a cui è soggetto quotidianamente a causa dello sfregamento con parti metalliche e con altri tubi e per effetto delle condizioni ambientali come la luce solare ed il gelo. Generalmente sono disponibili diverse opzioni per il rivestimento del tubo in modo da evitare l’utilizzo di un’ulteriore guaina protettiva. Indipendentemente dal tipo di settore industriale (costruzioni, mineraria, riciclaggio e così via) il rivestimento resistente all’abrasione è disponibile per tutte le tipologie di tubo, dai trecciati con elevata flessibilità e ridottissimo raggio di curvatura ai tubi spiralati per applicazioni ad alta pressione.

Quando si determina quale tubo è adatto alla propria applicazione, la temperatura è un fattore critico. Ci sono due aspetti della temperatura da considerare: temperatura ambiente e temperatura del fluido. La temperatura ambiente è la temperatura all’esterno del tubo. La temperatura nominale del tubo deve superare la maggiore delle due temperature dell’applicazione.

Un altro fattore importante nella selezione di un tubo è avere una marchiatura di facile lettura che risulta essere estremamente utile per la rapida identificazione del tubo. La marchiatura del tubo contiene numerose informazioni quali: diametro interno, pressione di lavoro, part number, standard industriale di riferimento e data di produzione.

Approccio STAMP

Se tutte queste informazione sembrano complicate da gestire forse il modo più semplice per pensare alla selezione di un tubo è l’’approccio STAMP (Size, Temperature, Application, Media, Pressione).

  • Size (Dimensione): Partendo dalla dimensione, Parker utilizza un sistema di misura chiamato “Dash Number”. Il Dash Number è la misura del diametro interno del tubo in sedicesimi di pollice, ed è universalmente utilizzato nell’attuale industria del Fluid Power. Il diametro interno del tubo va selezionato con attenzione per ottenere la corretta velocità del fluido. Una velocità bassa comporta un sistema con una risposta molto lento. Una velocità troppo alta causa cali di pressione elevati, perdite e danneggiamenti del sistema.
  • Temperature (Temperatura): Quando si specifica un tubo ci sono due temperature che bisogna identificare: la temperatura dell’ambiente operativo e la temperatura del fluido convogliato. Temperature ambiente molto basse o molto alte possono avere un effetto avverso sul rivestimento del tubo e sullo strato di rinforzo, riducendo la vita operativa. E per quanto riguarda la resistenza alla temperatura? I tubi idraulici, come quelli Parker, hanno rating di temperatura differenti in funzione del fluido. Per esempio per fluidi idraulici a base di petrolio il range di temperatura può essere da -40°C a +125°C. Per acqua, acqua/glicole e acqua in emulsione con olio idraulico il range di temperatura scende a +85°C. Il tipo di fluido può influenzare l’effetto della temperatura sul tubo. Per questo motivo il rating di temperatura dipende dal fluido utilizzato.
  • Application (Applicazione): Prima di selezionare un tubo è importante considerare come verrà utilizzato. In quale sistema verrà installato? Quali saranno i fattori ambientali? Se ci saranno carichi meccanici applicati al tubo? Quale tipo di raccordo verrà utilizzato? Se sarà soggetto ad abrasione? Se il percorso di installazione sarà confinato? Ad esempio se lo spazio è molto ridotto un fattore importante è il diametro minimo di curvatura.
  • Media (Fluido): Un ulteriore considerazione dell’approccio STAMP è il media/fluido. Il tubo selezionato dovrà essere compatibile con il fluido. Inoltre la compatibilità non dovrà essere limitata alla condotta interna ma anche al rivestimento, ai raccordi e alle tenute e schermature. Inoltre la compatibilità chimica tra il tubo e il fluido trasportato è un altro aspetto cruciale per evitare deterioramenti prematuri.
  • Pressione: Infine, quando valutiamo la pressione è importante conoscere sia la pressione di lavoro che eventuali picchi. La selezione del tubo deve essere fatta in modo che la pressione pubblicata sia maggiore o uguale alla massima pressione del sistema (inclusi i possibili picchi). Non sottostimare mai la pressione di un sistema oleodinamico. Quando si considera la pressione del flessibile, assicurarsi di considerare la pressione di esercizio del sistema nonché eventuali picchi di pressione e il posizionamento del tubo.

Installazione e Manutenzione

Per quel che riguarda l’installazione di questi componenti è necessario tenere conto di alcuni aspetti pratici. Nel caso dei raccordi, invece, si procede innanzitutto con la pulizia delle superfici di accoppiamento, la verifica dell’integrità delle filettature, il controllo delle guarnizioni e la lubrificazione delle parti filettate.

Generalmente la vita media dei tubi oleodinamici può variare da 5 a 10 anni e dipende da una serie di fattori che bisogna tenere in considerazione. In Promatec ci occupiamo, su richiesta del cliente, di una serie di attività e servizi proprio rivolti alla manutenzione e test dei tubi oleodinamici. Lo facciamo attraverso una serie di strumenti e macchinari presenti nel nostro HQ.

Uno dei servizi più richiesti è il processo di flussaggio mediante l’ausilio di una Flushing Machine presente nel nostro HQ munita di misuratore di particelle e PLC. Attraverso un banco di collaudo (fino a 1400 bar), eseguiamo inoltre test a scoppio o a determinate pressioni, per valutare la resistenza dei tubi flessibili raccordati e assicurare sempre un prodotto efficiente, performante e sicuro.

Conclusioni

La scelta e la corretta installazione dei tubi oleodinamici e dei raccordi è indispensabile sia per la progettazione dell’impianto che nella sua resa e manutenzione. Per questo motivo è indispensabile effettuare un’analisi approfondita delle specifiche dell’impianto al fine di massimizzarne l’efficienza, ridurre i costi di gestione, aumentare la sicurezza e prolungare la durata dei componenti. I tubi oleodinamici sono componenti indispensabili per il funzionamento di numerosi sistemi industriali e agricoli. La loro selezione deve essere fatta con attenzione per garantire la massima efficienza e sicurezza. I tubi oleodinamici rappresentano dunque un componente essenziale all’interno di moltissimi sistemi idraulici e macchinari, fornendo tutta la potenza necessaria per un funzionamento efficiente e sicuro di varie tipologie di applicazioni.

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