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Hydraulics : Elegant Muscle parte 2

02 Ago Hydraulics : Elegant Muscle parte 2

Pubblicato alle 17:57h in News da

Di Steve Loutrel

Come funzionano gli impianti idraulici

Gli impianti idraulici operano sul principio che un fluido sotto pressione genera una forza che è il prodotto della pressione e dell’area del cilindro. Un cilindro idraulico può produrre forze notevoli in uno spazio ridotto. Ad esempio, un cilindro che ha un alesaggio di 3 pollici ed un diametro esterno di 4 può generare una forza di trazione di 32,000 libbre (14,5 tonnellate). Un cilindro con un alesaggio di 5 pollici ed un diametro esterno di 7 può generare una forza di 90,000 libbre (41 tonnellate). Gli impianti idraulici possono essere utilizzati in due modi: moto lineare (utilizzando cilindri idraulici) e moto rotatorio (motori idraulici). Parti differenti di un sistema idraulico possono operare a pressioni differenti, usando riduttori di pressione o intensificatori. La potenza può essere fornita manualmente, attraverso una pompa manuale, oppure (specialmente negli yacht di maggiori dimensioni) attraverso una combinazione di pompe elettriche e pompe ad azionamento endotermico.

Cilindri idraulici

Un cilindro idraulico è la soluzione più semplice ed il più comune attuatore idraulico.
Di base, un cilindro idraulico è un tubo con un pistone al proprio interno. Il fluido idraulico agisce opponendosi al pistone, causandone il movimento lungo il tubo (la pressione può essere configurata in modo da agire da entrambi i lati del pistone, dandogli una capacità di spinta oltre che di tiro. L’asta del pistone esce dalla testa del cilindro ed è collegato a ciò che deve essere mosso o spostato.
Guarnizioni idrauliche sono usati per evitare che il fluido fuoriesca oltre al pistone o fuori dal cilindro alla fine dell’asta. Queste sono guarnizioni dinamiche.
Guarnizioni statiche (di frequente gli O-ring), sono utilizzate alle terminazioni del tubo
Le caratteristiche di un cilindro marino idraulico dovrebbero includere:

  • Leggerezza e resistenza alla corrosione. I cilindri dovrebbero possedere tubi, forcelle e teste di alluminio anodizzato duro a spessore. Laddove la durabilità sia più importante del peso, è possibile sostituire con l’acciaio inossidabile 316. Le aste dei pistoni sono in acciaio inossidabile 316, in Nitronic 50, o in titanio.
  • Design ottimizzato. I cilindri dovrebbero essere piacevoli esteticamente e as snag-free as possible. Teste e forcelle devono essere avvitate direttamente alla fine del tubo.
  • Alta pressione operativa. La maggior parte dei cilindri sono disegnati per operare a 5,000 psi (350 bar), con alcune eccezioni nei cilindri da 7,600 psi (500 bar) per applicazioni ad alta tecnologia come negli yacht della America’s Cup.
  • Guarnizioni che eliminano la perdita interna ed esterna di liquido. Alcune guarnizioni speciali ad alta resistenza ottimizzano la tenuta statica, con il risultato di non avere perdite.
  • Massima forza. I cilindri disegnati per tensionare l’attrezzatura hanno una capacità di tiro approssimativamente della metà rispetto al carico ammesso dall’attrezzatura; il massimo carico di rottura è significativamente al di sopra di questa.

    • Stephen “Steve” Loutrel è un consulente in architettura nautica ed ingegnere meccanico
    Direttore di ingegneria di Navtec e Lewmar-Navtec dal 1976 al 2009



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