Controlli nel campo mobile

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Ovunque occorra scavare, sollevare o trainare, sono impiegate le macchine operatrici mobili, i cui svariati movimenti vengono assicurati dall’idraulica. Ma come sono coordinati tali movimenti e qual è il controllo mobile più adatto a ogni singola applicazione?

 
 

Controllo a strozzamento

 
 

Applicazioni

Grandi escavatori da 100 o più tonnellate di peso, ad es. nel settore minerario; grandi gru ferroviarie; le più semplici tipologie di piccole macchine, ad es. miniescavatori e piccole perforatrici.

 
 

Funzionamento

Una pompa a cilindrata fissa convoglia una portata costante. Con il diaframma di regolazione in posizione neutra, aperto verso il serbatoio e chiuso verso il cilindro, il pistone non si sposta, poiché l’olio segue il percorso di minima resistenza, ossia la circolazione neutra dalla pompa verso il serbatoio. Quando il diaframma viene spostato, il percorso verso il serbatoio viene strozzato tanto quanto ne viene aperto uno verso il cilindro. Quando la pressione raggiunge il livello necessario a muovere il carico posto sul cilindro, quest’ultimo inizia il movimento. In tale sistemal’operatore deve controllare, tramite la variazione di apertura dei diaframmi, le velocità delle utenze, che possono variare al variare della pressione all’interno dei cilindri.

 

Bilancio di potenza

Impiego ottimale nell’esercizio a pieno carico; nell’ambito del controllo di precisione vi sono invece forti perdite di potenza, poiché la pompa a cilindrata fissa eroga costantemente piena portata e una pressione superiore a quella massima di carico.

 
 

Vantaggi e limiti del sistema

(+) Semplicità e robustezza

(+) Feedback di carico

(–) L’inizio del movimento dipende dalla pressione di carico e dalla portata

(–) Fluidità di funzionamento dipendente dall’abilità dell’operatore

 

Controllo Load Sensing (LS)

 

Applicazioni

Questa tipologia di controllo è impiegata praticamente in tutte le applicazioni di idraulica mobile.

 

Funzionamento

Una pompa a cilindrata variabile produce soltanto la portata volumetrica effettivamente necessaria. A monte dello strozzatore si trova un compensatore di pressione che effettua autonomamente lo strozzamento dell’afflusso in base alla pressione di lavoro. Esso fa sì che, con più utenze collegate in parallelo e sottoposte a carichi diversi, la pressione differenziale (∆p), e quindi la portata volumetrica verso l’utenza, rimanga costante indipendentemente dall’operatore.

 

Bilancio di potenza

Esercizio conveniente soprattutto nell’esercizio a carico parziale.

 
 

Vantaggi e limiti del sistema

(+) Inizio del movimento indipendente dalla pressione di carico

(+) Azionamento parallelo indipendente dalla pressione di carico, fino al “punto di saturazione” (utilizzo della massima portata)

(+) Limitazione di pressione LS impostabile singolarmente per ciascuna utenza

(–) Sistema soggetto a vibrazioni: la messa in servizio dei prototipi risulta quindi più complessa

 

Controllo distribuzione di flusso indipendente dalla pressione di carico (LUDV)

 

Applicazioni

I controlli LUDV vengono impiegati per escavatori, caricatori gommati e gru, la cui potenza installata va contenuta a livelli accetabili.

 

Funzionamento

Anche in questo caso, una pompa a cilindrata variabile eroga la sola portata volumetrica effettivamente necessaria; la pressione di lavoro regola un compensatore di pressione senza molla, collegato a valle del diaframma di comando. Quest’ultimo fa sì che la pressione differenziale rimanga costante, indipendentemente da pressione di carico e portata. La pressione differenziale attraverso il diaframma di misura, contrariamente al controllo LS, è identica su tutte le utenze: in altri termini, un’eventuale insufficiente erogazione di portata farà perdere uniformemente velocità a tutte le utenze.

 

Bilancio di potenza

Esercizio conveniente soprattutto nell’esercizio a carico parziale.

 
 

Vantaggi e limiti del sistema

(+) Stessi vantaggi del sistema LS

(+) Esercizio in parallelo indipendente da pressione di carico e portata, anche in caso di sottosaturazione

(–) È impostabile una sola pressione LS per tutte le utenze