Vediamo nel dettaglio il funzionamento di un motore idraulico. In genere un motore idraulico è l’opposto di una pompa idraulica ovvero, se una pompa anziché azionarla con un motore elettrico la facessimo funzionare con olio idraulico essa ruoterebbe per effetto dell’olio che vi circola al suo interno. Non tutte le pompe però possiamo adibirle a motori idraulici per cui dobbiamo per forza fare uso di quest’ultimi. Uno dei motori idraulici che lavoro con alte pressioni e il motore di tipo radiale. E’ in grado di soddisfare le applicazioni più gravose. Si tratta di un motore eccentrico a pistoni radiali con un gruppo rotante bilanciato idrostaticamente. Il design efficiente comprende un albero motore in acciaio temprato ad alta resistenza supportato su cuscinetti idrostatici e a rulli conici.
E’ in grado di resistere sia a carichi di shock meccanici che idraulici elevati. I valori di velocità e potenza sono significativamente più elevati rispetto ai motori standard a coppia elevata e bassa velocità.
Vediamo nel dettaglio il funzionamento di un argano in un impianto a circuito chiuso
In basso a sinistra è presente la pompa che aspira l’olio attraverso un sistema filtrante. Tramite una elettrovalvola proporzionale a 3 posizioni 6 vie possiamo mettere l’argano a riposo posizionando quest’ultima nella posizione centrale. Da notare che il centro della valvola è di tipo chiuso per cui vi sarà una valvola di sovrapressione (non visibile nel disegno) che ricircolerà l’olio al serbatoio. Spostando il cassetto di questa elettrovalvola a destra o a sinistra faremo ruotare l’argano in un senso o nell’altro.
Contrariamente ad un propulsore convenzionale con un elica a passo fisso, le pale possono essere ruotate attorno al proprio asse e cambiare il loro passo che continuamente può passare da spinta zero e progredire tutta forza avanti o invertire la spinta indietro. Eventuali anomalie vanno ricercate nell’impianto oleodinamico (perdite di lubrificante) o nella parte elettrica (motore elettrico della centralina di comando). Di regola la centralina è provvista di pompa di riserva con relativi filtri e circuito di alimentazione elettrica. Occorre seguire il programma di manutenzione dell’impianto e, durante il carenaggio, occorre fare le opportune visite agli organi mobili del propulsore.
Questo particolare design di elica a passo variabile, o elica a passo controllabile, è azionato idraulicamente. Utilizzeremo un fluido idraulico come l'olio per azionare le pale in modo che ruotino. Ci sono due cose importanti qui che spiegano come funziona l'intero sistema. Una è il tubo interno e la seconda è il tubo esterno. Controlliamo il flusso di fluido per far ruotare le pale, si fa uso di un pistone che alla fine, alcune persone potrebbero chiamarlo servo motore, si muoverà verso destra o verso sinistra in base a dove inviamo il nostro fluido idraulico.
Se pompiamo olio nel tubo centrale il pistone, olio riempirà la camera finale mettendola in pressione e spostando il pistone (servomotore) verso sinistra come mostrato nell’animazione seguente
L'opposto di ciò sarebbe pompare l’olio attraverso il tubo esterno. Il tubo esterno è forellato in modo che l’olio idraulico riempie la camera opposta al pistone spostandolo verso destra. Quindi possiamo dire che se pompiamo olio nel tubo centrale il servomotore si sposta verso sinistra e se invece pompiamo olio nel tubo esterno il pistone si sposterà verso destra.
Il movimento di questo pistone comporterà la rotazione delle pale il che significa che l'angolo o l'inclinazione delle pale sta cambiando. Quello che è strano, però, è che le pale dell'elica non si muovono linearmente. In realtà si stanno muovendo in modo rotatorio, si girano in senso orario e in senso antiorario.
Come è possibile ? Diamo un'occhiata a una sezione trasversale. Seguiamo per un attimo il movimento del pistone verso destra. Qui è dove l'elica, il punto di attacco dell'elica, si collega al nostro meccanismo dell'elica a passo regolabile. In realtà chiamiamo questo il «pomo», ma anche il pomo si sta muovendo linearmente.
Se passiamo alla vista sezione trasversale possiamo vedere che in realtà stiamo forzando la rotazione applicando una forza lineare. Ecco perché la connessione ha una forma circolare. La connessione ha una forma circolare perché dovrà ruotare anche se il nostro moto iniziale era lineare.
Se guardiamo la connessione delle pale a questo «pomo» possiamo notare la presenza di nottolini cilindrici che trasforma il moto lineare in moto circolare
Quindi utilizziamo i due tubi per pompare l’olio idraulico in una camera o in quella opposta in modo da spostare il servomotore che a sua volta ruota le pale dell’elica dando il passo da noi voluto in un verso o in un altro. Naturalmente questo è solo uno dei modelli di elica a passo variabile esistenti, ve ne sono altre che utilizzano sempre olio idraulico ma hanno altri sistemi per la rotazione delle pale.
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