A centralina idraulicail serbatoio non è solo un contenitore per il petrolio. Supporta lo stoccaggio dei fluidi, la gestione del flusso di ritorno, il rilascio dell'aria, il trasferimento di calore, il controllo della contaminazione e l'accesso al servizio. Se il serbatoio viene scelto solo in base alle sue dimensioni esterne o ad un volume nominale conveniente, l'unità di potenza potrebbe essere difficile da mettere in servizio e da manutenere.
Questa guida offre agli ingegneri OEM e agli acquirenti di apparecchiature un modo pratico per esaminare i requisiti del serbatoio prima di richiedere un preventivo per una centralina idraulica. Non promuove un rapporto universale serbatoio-pompa. La progettazione corretta dipende dal circuito, dal ciclo di lavoro, dal fluido, dallo spazio di installazione e dall'ambiente operativo.
La definizione del serbatoio dovrà essere effettuata dopo aver compreso il circuito idraulico. Iniziare con gli attuatori, le valvole, la disposizione della pompa, la sequenza operativa e il flusso di ritorno previsto. Un circuito che muove un cilindro in modo intermittente ha requisiti di serbatoio diversi rispetto a un sistema che funziona ininterrottamente o utilizza più attuatori contemporaneamente.
Raccogli le seguenti informazioni prima di selezionare un serbatoio:
Questa informazione diventa "Quanti litri abbiamo bisogno?" in una domanda ingegneristica più utile: come deve comportarsi il serbatoio durante l’intero ciclo operativo?
Le dimensioni esterne di un serbatoio o il volume della targa non raccontano tutta la storia. Parte del volume del serbatoio potrebbe essere necessaria per l'espansione, la calma del flusso di ritorno, la copertura dell'aspirazione e il livello operativo sicuro. Il volume operativo utilizzabile è quindi diverso dal volume geometrico totale.
La revisione della progettazione dovrebbe definire:
- Livello dell'olio normale
- Livello minimo per un'aspirazione affidabile della pompa
- Livello massimo di riempimento
- Spazio per l'espansione termica
- Volume libero per lo scarico e il ritorno dell'aria
- Accesso allo scarico e alla pulizia
La pompa non deve aspirare da un livello che consenta all'aria di entrare nella linea di aspirazione. Allo stesso tempo, il serbatoio non dovrebbe essere riempito così tanto che l'espansione o l'agitazione di ritorno creino un problema secondario. I livelli finali devono essere impostati per le effettive condizioni del fluido e della macchina.
L'olio di ritorno può entrare nel serbatoio con velocità, calore e aria intrappolata. Se l'attacco di ritorno è troppo vicino all'uscita di aspirazione, la pompa potrebbe ricevere fluido scarsamente deaerato prima che il serbatoio abbia il tempo di separare l'aria e calmare il flusso.
Un layout sonoro considera:
Lo scopo non è semplicemente quello di ingrandire la vasca. Serve a creare un percorso controllato dal ritorno all'aspirazione in modo che il fluido possa rilasciare l'aria intrappolata e depositarsi prima di essere riutilizzato dalla pompa.
L'aspirazione della pompa merita una verifica progettuale separata. La linea di aspirazione deve essere corta e diretta dove l'installazione lo consente, con un diametro adeguato e un layout che eviti inutili restrizioni. Bruschi cambiamenti di direzione, un errato posizionamento dell'ingresso o una connessione sottodimensionata possono creare problemi anche quando il volume nominale del serbatoio sembra adeguato.
Controlla la relazione tra:
- Posizione dell'ingresso della pompa
- Livello minimo dell'olio
- Diametro e lunghezza della linea di aspirazione
- Predisposizione del filtro in ingresso, se utilizzato
- Accesso di servizio attorno alla pompa
- Posizione di scarico e pulizia vasca
Non selezionare una disposizione di aspirazione solo perché si adatta alla custodia. I requisiti di ingresso del produttore della pompa e le condizioni del circuito completo devono essere controllati insieme.
Il serbatoio può aiutare a trasferire il calore all’ambiente circostante, ma non è automaticamente un dispositivo di raffreddamento sufficiente. La generazione di calore dipende dalle perdite di pressione, dalla portata, dal tempo di ciclo, dal comportamento della valvola, dal carico del motore e dall'ambiente di installazione.
Per una revisione OEM, registrare quando il sistema produce calore e dove verrà installata l'unità di potenza. Un armadio compatto vicino ad una fonte di calore può richiedere una soluzione termica diversa da un'unità ventilata installata all'aperto.
La sequenza corretta è:
1. Identificare il compito operativo.
2. Stimare dove si sta perdendo potere.
3. Esaminare la superficie del serbatoio e il movimento dell'aria.
4. Decidere se è necessario un raffreddamento aggiuntivo.
5. Verificare il risultato durante l'operazione rappresentativa.
Evitare di aggiungere un refrigeratore o di aumentare il volume del serbatoio senza comprendere l'effettiva fonte di calore. Il serbatoio è una parte del progetto termico, non un sostituto dell'efficienza del circuito.
La progettazione del serbatoio dovrebbe rendere difficile l'ingresso di sporco e acqua e facilitare la rimozione della contaminazione da parte del personale di manutenzione. Lo sfiato del riempitore, il coperchio di accesso, il punto di scarico e la disposizione del filtraggio di ritorno influiscono tutti sulla pulizia del fluido.
Domande utili sulla progettazione includono:
- L'apertura di riempimento è protetta dall'ambiente circostante?
- È possibile effettuare la manutenzione dello sfiatatoio senza smontare l'unità di potenza?
- Lo scarico è situato nel punto pratico più basso?
- È possibile svuotare il serbatoio senza creare pericolo di fuoriuscite?
- Il filtro di ritorno è accessibile per l'ispezione?
- È possibile pulire l'interno del serbatoio quando necessario?
La risposta dovrebbe essere visibile nel disegno del layout. Un involucro esterno dall'aspetto pulito non dimostra che il percorso di manutenzione interna sia pratico.
I serbatoi spesso falliscono nella fase di integrazione piuttosto che in quella di calcolo. Il serbatoio potrebbe rientrare nell'ingombro nominale ma entrare in conflitto con il motore, il collettore, il quadro elettrico, il telaio del rimorchio, la protezione o il punto di sollevamento.
Prima di approvare il progetto, rivedere:
Un layout tridimensionale o un disegno di assieme quotato può rivelare conflitti prima di un elenco delle parti. Il serbatoio deve essere riparabile dopo l'installazione dell'unità di potenza, non solo costruibile sul banco di lavoro.
Un pacchetto di preventivi utile normalmente include:
Se alcuni valori non sono noti, contrassegnali come elementi aperti invece di riempirli di ipotesi. Una revisione ingegneristica trasparente è più rapida della riprogettazione di un serbatoio dopo l’inizio della produzione.
Il flusso della pompa è importante, ma non descrive il modello di ritorno completo, il ciclo di lavoro o il volume dell'attuatore.
Il serbatoio necessita di livelli minimi e massimi definiti, spazio di espansione e una condizione di aspirazione controllata.
Ciò può accorciare il percorso del fluido e ridurre la possibilità di rilascio dell'aria e di calmamento del flusso.
Un bocchettone di riempimento, uno sfiato, un filtro o uno scarico che non possono essere raggiunti in sicurezza aumenteranno i tempi di manutenzione.
Il bilancio termico dipende dall'intero circuito idraulico e dall'ambiente di installazione.
L'involucro, la pompa, il collettore, i tubi flessibili e le parti elettriche devono essere controllati come un unico sistema.
Il buon dimensionamento del serbatoio della centralina idraulica è un esercizio di layout e ciclo operativo, non un'ipotesi di volume. Il tecnico deve esaminare insieme il livello dell'olio utilizzabile, la separazione del flusso di ritorno, l'aspirazione della pompa, il bilancio termico, il controllo della contaminazione e l'accesso per la manutenzione.
Per un progetto HPU personalizzato, inviare a HCIC le informazioni sul circuito e l'interfaccia della macchina prima che le dimensioni del serbatoio siano finalizzate. Ciò fornisce al team di progettazione una base migliore per selezionare la disposizione di serbatoio, pompa, collettore, filtraggio e controllo come un'unica unità integrata.
HCIC progetta e produce cilindri idraulici, centraline idrauliche e relativi sistemi idraulici per applicazioni automobilistiche, industriali e ingegneristiche. Le risorse ufficiali delle unità di potenza di HCIC mostrano sia le informazioni del catalogo standard che il supporto HPU personalizzato.
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