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L’oleodinamica è una tecnica che utilizza i fluidi per generare pressione e convertirla in energia meccanica. I cilindri e le pompe idrauliche consentono di sollevare carichi pesanti con il minimo sforzo. Questi vengono inoltre utilizzati anche nelle frizioni o nei sistemi frenanti dei veicoli commerciali. Nella presente guida scoprirete cosa si intende per oleodinamica, quali sono i processi fisici che si svolgono e come si realizza nella pratica la trasmissione di potenza.
Cos’è l’oleodinamica?
La parola oleodinamica è composta da due parole greche: “élaion”, riferito a sostanze dotate di untuosità, e “dynamikós” riferito alla forza e al movimento. Da ciò si può dedurre in cosa consiste un sistema oleodinamico: un fluido viscoso viene immesso in un sistema chiuso dove successivamente viene creata o aumentata una certa pressione per azione meccanica o statica. L’energia che si genera nei sistemi oleodinamici è spesso superiore a quella applicata originariamente.
È bene ricordare che mentre negli impianti oleodinamici il funzionamento si avvale di liquidi per generare la pressione necessaria, in quelli pneumatici si utilizzano i gas.
In entrambi i processi, la pressione che si crea viene trasmessa attraverso tubi o sistemi di tubature fino a innescare la reazione (meccanica) desiderata in un punto specifico. In tal modo è possibile generare grandi forze con un dispendio energetico relativamente basso, che possono essere utilizzate per sollevare carichi, azionare macchine o spostare determinati componenti.
In quali settori si utilizza l’oleodinamica?
In virtù del loro semplice funzionamento, gli impianti oleodinamici vengono utilizzati in un’ampia gamma di aree di lavoro. Questi includono, ad esempio:
- Macchine agricole e da costruzione: accessori per escavatori, gru, trattori e benne ad alto ribaltamento
- Officina meccanica: piattaforme di sollevamento, utensili, sollevatori idraulici
- Ingegneria automobilistica: frizione, freni, servosterzo, telaio
- Ingegneria logistica: carrelli elevatori, transpallet manuali
- Impianti di sollevamento
- Produzione: presse idrauliche, banchi prova, nastri trasportatori
Fluidi per circuiti oleodinamici
Per il funzionamento di sistemi oleodinamici viene raramente utilizzata l’acqua. Di solito tali impianti vengono azionati con l’aiuto di un olio speciale (olio idraulico). Grazie alle sue proprietà, l’olio è perfettamente idoneo a garantire un funzionamento delicato all’interno della meccanica di precisione di macchine e motori. In teoria, tuttavia, è possibile utilizzare anche altri fluidi e miscele, purché abbiano le proprietà richieste per un fluido oleodinamico:
- viscoso e lubrificante
- bagnabile e adesivo
- resistente all’invecchiamento
- privo di acidi
- senza schiuma
- a bassa comprimibilità (il volume non deve diminuire sotto pressione)
Come oli oleodinamici si possono utilizzare, a seconda del settore di applicazione, oli minerali, oli vegetali, emulsioni acqua-olio o fluidi sintetici. Ulteriori proprietà come la protezione dalla corrosione o la compatibilità alimentare possono essere ottenute attraverso la combinazione di vari additivi e composti.
Componenti dei sistemi oleodinamici
I sistemi oleodinamici possono movimentare grandi carichi con una forza facile da gestire. In tale processo sono coinvolti diversi componenti all’interno del circuito oleodinamico. I più importanti sono:
- Generatore di corrente: per azionare la pompa idraulica; manuale o a motore
- Olio idraulico: fluido all’interno del sistema oleodinamico
- Pompe idrauliche: generano pressione movimentando il fluido
- Tubi e tubazioni idrauliche: dirigono l’olio idraulico attraverso il sistema
- Valvole: per regolare la quantità di fluido (e quindi la pressione) nelle diverse parti del sistema
- Cilindri idraulici o motori idraulici: per convertire la pressione in energia meccanica
- Manometro: indica il livello di pressione all’interno del sistema
Funzionamento di un circuito oleodinamico
La seguente panoramica passo dopo passo spiega in maniera semplice come funziona l’oleodinamica.
- Aumento della pressione
La pompa idraulica viene azionata manualmente (ad esempio azionando una leva o un pedale) o tramite un motore. Il movimento del pistone riduce lo spazio per l’olio idraulico. La pressione continua a salire.
- Distribuzione del volume o del flusso
Il fluido in pressione è chiamato anche volume o flusso. Questo viene distribuito attraverso i tubi idraulici del sistema. Nei sistemi oleodinamici complessi è possibile utilizzare delle valvole per controllare la direzione del flusso volumetrico.
- Conversione in energia meccanica
Una volta che il fluido si è diffuso attraverso i tubi e ha accumulato una pressione sufficiente, attiva un secondo cilindro o motore idraulico (cilindro idraulico doppio effetto) che è responsabile del processo corrispondente (ad esempio, il sollevamento di una piattaforma o l’attivazione del freno).
- Ritorno del fluido idraulico
Infine, per abbassare nuovamente la pressione nel caso di sistemi manuali a molla (in un sistema frenante, ad esempio), è sufficiente riposizionare la leva nella sua collocazione iniziale. Sulle macchine edili più grandi o su elevatori idraulici potenti è presente di solito un secondo interruttore che abbassa il pistone e, se necessario, apre una valvola di ritorno in modo che il fluido idraulico venga nuovamente distribuito in maniera uniforme all’interno del sistema.
Vantaggi di un sistema oleodinamico
Anche se le modalità di funzionamento sono molto simili, l’oleodinamica presenta alcuni vantaggi rispetto alla pneumatica. I sistemi e gli azionamenti oleodinamici sono estremamente potenti. Rispetto ad altri, sono inoltre relativamente poco ingombranti, movimentano carichi importanti e, grazie all’olio, presentano caratteristiche di usura molto ridotte anche se sottoposti a sforzi elevati.
Tutti i vantaggi dell’oleodinamica in sintesi:
- Elevata trasmissione di potenza
- Ingombro relativamente ridotto
- Buona adattabilità alle contingenti condizioni di spazio grazie a tubi e collegamenti flessibili
- Idoneità anche per macchine di precisione grazie a sequenze di movimento lente e regolabili separatamente
- Lunga durata e bassa usura (se mantenuti e utilizzati seguendo le istruzioni)
- L’olio idraulico previene l’attrito e allo stesso tempo svolge una funzione refrigerante, aumentando così la durata del sistema
Domande frequenti sulla oleodinamica
La parola oleodinamica è composta da due parole greche: “élaion”, riferito a sostanze dotate di untuosità, e “dynamikós” riferito alla forza e al movimento. Da ciò si può già dedurre in cosa consiste un sistema oleodinamico: un fluido viscoso viene immesso in un sistema chiuso dove la pressione viene successivamente accumulata per azione meccanica o statica. Tale pressione viene quindi trasmessa tramite tubi o sistemi di tubature fino a quando non innesca la reazione (meccanica) desiderata in un punto specifico. In tal modo è possibile generare grandi forze con un apporto energetico relativamente ridotto; e tali forze possono, a loro volta, essere utilizzate per movimentare carichi, azionare macchine o spostare determinati componenti.
• Macchine agricole e da costruzione: accessori per escavatori, gru, trattori e benne ad alto ribaltamento
• Officina meccanica: piattaforme di sollevamento, utensili, sollevatori idraulici
• Ingegneria automobilistica: frizione, freni, servosterzo, telaio
• Ingegneria logistica: carrelli elevatori, transpallet manuali
• Impianti di sollevamento
• Produzione: presse idrauliche, banchi prova, nastri trasportatori
• Elevata trasmissione di potenza
• Ingombro relativamente ridotto
• Buona adattabilità alle contingenti condizioni di spazio grazie a tubi e collegamenti flessibili
• Idoneità anche per macchine di precisione grazie a sequenze di movimento lente e regolabili separatamente
• Lunga durata e bassa usura (se mantenuti e utilizzati seguendo le istruzioni)
• L’olio idraulico previene l’attrito e allo stesso tempo svolge una funzione refrigerante, aumentando così la durata del sistema
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