SISTEMI OLEODINAMICI

Crediti: 
6
Settore scientifico disciplinare: 
MACCHINE A FLUIDO (ING-IND/08)
Anno accademico di offerta: 
2016/2017
Semestre dell'insegnamento: 
Primo Semestre
Lingua di insegnamento: 

Italiano

Obiettivi formativi

Il modulo didattico si pone l’obiettivo di fornire allo studente i fondamenti necessari alla comprensione dei sistemi e dei componenti oleodinamici.

Prerequisiti

Macchine

Contenuti dell'insegnamento

Il corso si focalizza in particolare sui circuiti più comunemente impiegati nell’oleodinamica, attraverso un’analisi delle soluzioni più adatte a seconda delle particolari finalità che devono essere realizzate. Riguardo ai componenti più impiegati vengono inoltre fornite descrizioni dettagliate dei principi di funzionamento. Vari esempi di impianti oleodinamici, tipicamente impiegati in applicazioni industriali, vengono presentati durante il corso. La descrizione di alcuni componenti e circuiti è effettuata anche attraverso esercitazioni numeriche realizzate con simulazioni al calcolatore.

Programma esteso

Il fluido di lavoro
Proprietà fisiche (densità, viscosità, modulo di comprimibilità). Contaminazione gassosa, liquida e solida.
Classificazioni secondo le normative ISO.
Dispositivi di depurazione. Tipologie di filtro e soluzioni relative all’installazione nel circuito.

Simbologia. La Norma ISO1219. Rappresentazione degli organi motori ed operatori. Rappresentazione degli attuatori lineari e dei diversi componenti di controllo.

Accumulatori. Tipologie e caratteristiche di funzionamento.

Pompe volumetriche
Principali tipologie. Descrizione dell’architettura della macchina, caratteristiche ideali, analisi della portata e della coppia istantanea. Irregolarità di portata e oscillazioni di pressione. Cenni al funzionamento reale. Rendimento meccanico–idraulico e volumetrico.

Componenti di controllo e regolazione
Dispositivi di azionamento.
Valvole di controllo della direzione del flusso. Distributori rotativi e a cassetto. Definizione ed effetti del ricoprimento nei distributori a cassetto. Valvole a posizionamento continuo e discreto. Valvole di non ritorno.
Valvole di controllo della pressione. Valvole limitatrici di pressione ad azione diretta e pilotate. Caratteristiche reali di funzionamento. Valvole di sequenza. Valvole proporzionali e differenziali. Valvole riduttrici di pressione. Considerazioni generali riguardo all’impiego del pilotaggio nelle valvole.
Valvole di controllo della portata. Dispositivi a strozzamento, regolatori di flusso compensati, divisori e ricombinatori di flusso. Valvole di regolazione della portata a due o tre bocche.

Gruppi di alimentazione
Gruppo di alimentazione a portata costante. Caratteristica nel piano portata – pressione. Possibili varianti.
Gruppo di alimentazione a portata variabile per valori discreti. Caratteristica nel piano portata – pressione e valutazione del rendimento del gruppo. Impiego della valvola limitatrice di pressione a pilotaggio remoto.
Gruppo di alimentazione a portata variabile per valori continui. Caratteristica nel piano portata – pressione.
Gruppo di alimentazione a pressione fissa vera. Caratteristica nel piano portata – pressione.
Gruppo di alimentazione a pressione fissa approssimata.

Gruppi di utilizzo
Attuatori lineari. Definizione delle condizioni di carico resistente e trascinante. Circuito di base per la movimentazione di attuatori lineari a semplice e doppio effetto. Aspetti relativi alla posizione di centro del distributore. Caratteristica meccanica nel piano forza – velocità. Sistemi per il controllo dei carichi trascinanti: impego di valvole di controbilanciamento e di valvole overcenter.
Controllo della velocità con il principio di rigenerazione di portata. Circuiti che consentono la transizione automatica della configurazione rigenerativa.
Sistemi multiutenza. Le configurazioni parallelo, serie e tandem. Circuiti per realizzare sincronismi con utenze alimentate in parallelo. Le possibili funzionalità di uno strozzatore: comportamento da metering e compensatore. Impiego del divisore di flusso e del martinetto dosatore. Sistemi multiutenza con priorità (valvola di priorità).

Sistemi Load Sensing
I sistemi load sensing per il controllo di sistemi ad una o più utenze. Sistemi LS abbinati a pompa a cilindrata variabile e fissa. Valutazioni energetiche e di controllabilità. Uso dei compensatori locali di pressione.

Trasmissioni idrostatiche
Cenni al funzionamento. Campi d’impiego. Cenni alle principali caratteristiche delle trasmissioni idrostatiche a circuito aperto e a circuito chiuso. Schema di una trasmissione idrostatica a circuito chiuso.

Servosistemi
Definizioni. Esempi basilari: servosistema per il controllo della cilindrata di una pompa. Idroguida. Servosterzo.

Bibliografia

N. Nervegna, 2003, “Oleodinamica e Pneumatica”, 3 volumi, Politeko, Torino
H. Speich, A. Bucciarelli, 2002, “Manuale di Oleodinamica – Principi, componenti, circuiti e applicazioni”, Tecniche nuove, Milano
Autori vari, 2007, “Hydraulics in Industrial and Mobile Applications”, ASSOFLUID
J.S. Stecki, A. Garbacik, “Design and Steady-state Analysis of Hydraulic Control Systems”, Fluid Power Net Publications
G.L. Zarotti, “Circuiti Oleodinamici – nozioni e lineamenti introduttivi”, CEMOTER – Quaderni Tematici

Metodi didattici

Lezioni in aula ed esercitazioni con software dedicato.

Modalità verifica apprendimento

Esame orale e discussione progetto

Altre informazioni

si consiglia di frequentare le lezioni.