PO 450

66 progettare 450 • novembre / dicembre 2022 LUBRIFICAZIONE Dimensioni ridotte. Di quanto? Diversi fornitori degli innovativi moduli serba- toio/filtro promettono che il volume del serbatoio possa essere ridotto del 20% o 30%, il che sembra abbastanza realistico. Altri fornitori, invece, stanno promuoven- do una riduzione del volume del serbatoio dal 50% fino al 90%. Non è necessario essere degli esperti per scoprire che tali aspirazioni non sono realistiche. Questa riduzione importante significherebbe che un serbatoio oleodinamico con un vo- lume originariamente di 100 l potrebbe essere ridotto anche fino a 10 l in casi estremi. Aria e bolle d’aria Esiste un’importante differenza tra aria disciolta, assolutamente innocua, e aria non disciolta, solitamente presente sotto forma di bolle d’aria, che può creare sostanziali malfunzionamenti.Tuttavia, è necessario distinguere se l’aria è entrata nel sistema a causa di un danneggia- mento oppure se le bolle d’aria sono state create dal sistema stesso. Parliamo di un ingresso correlato ad un danneg- giamento quando le porte di aspirazio- ne della pompa perdono o se il pacco guarnizioni del cilindro è danneggiato; questi tipi di perdite possono essere alcune delle cause di un sostanziale ingresso di aria nel sistema. L’aria non disciolta (aria che non è stata espulsa dal sistema), capita quando l’aria viene trascinata dall’olio all’interno del siste- ma oppure quando l’aria ‘ridondante’ si stacca dall’olio sotto forma di bolle d’aria. Questo accade quando: a. l’uscita dell’olio dai filtri della linea di ritorno è al di sopra del livello dell’olio del serbatoio; b. le particelle d’aria sonno trascinate dalla fuoriuscita di olio; c. l’olio idraulico viene depressurizzato molto rapidamente dall’alta alla bassa pressione; d. la velocità di uscita sui filtri della linea di ritorno è così elevata che esiste un flusso turbolento. I punti a. e b. provocano formazione di schiuma sulla superficie dell’olio. Nel caso in cui il serbatoio sia stato dimensionato correttamente, quest’aria rimane sulla superficie dell’olio e non circola normal- mente nell’impianto.Tuttavia, i punti c. e d. sono la principale causa di aerazione nei sistemi oleodinamici. Il design degli odierni filtri della linea di ritorno stan- dard è responsabile di enormi velocità del flusso dovute all’uscita relativamente piccola e rivolta verso il basso, che cau- sa flussi turbolenti. La quantità di aria che in questo modo entra nel sistema può essere quantificata a malapena. In letteratura la massima quantità di aria solubile nell’olio idraulico viene indicata dal 9% all’ 11% a una temperatura di 50 °C. Sembra essere molta. In pratica però esiste sempre un mix di aria disciolta e non disciolta; questo significa che la quantità totale possibile di aria verrà sempre disaerata. Varie dimensioni di bolle vengono prodotte e lievitano attra- verso il fluido, grandi, medie e piccole. È assolutamente necessario eliminare le bolle di medie e grandi dimensioni il più rapidamente possibile perché provocano danni disastrosi mentre vengono aspi- rate dalla pompa. Al contrario, le bolle d’aria più piccole sono meno pericolose. Nel caso, invece, che anche queste ulti- me siano presenti permanentemente in grande quantità, diventano pericolose per la pompa. Si applica una semplice formula: più grande è la bolla d’aria e più sottile è il volume dell’olio idraulico, più velocemente le bolle d’aria salgono in superficie. Se la deaerazione è insufficiente Le conseguenze generali di una dea- erazione insufficiente possono essere elencate come segue: aumento nella generazione di rumore nelle pompe; perdita di efficienza delle pompe; cavi- tazione della pompa lato mandata per implosioni, in prossimità di superfici solide; carbonizzazione dell’olio a causa di micro esplosioni della miscela aria/gas altamente compressa sul lato pressione della pompa; invecchiamento accelerato dell’olio per reazione chimica con l’os- sigeno delle bolle d’aria; aumento della comprimibilità, che provoca movimenti alternati, i. e. sui cilindri. Senza alcun dubbio tutti questi effetti possono verifi- carsi, ma la grande domanda è se esiste la possibilità che si verifichino tutti insie- me. Questo ultimo scenario è il peggiore, ed è il motivo per cui i progettisti hanno calcolato e considerate finora un volume importante per il serbatoio; non ci sono abbastanza ‘zone tranquille’ dove l’olio potrebbe disaerare con calma, soprat- tutto nell’oleodinamica mobile dove il volume del serbatoio circola spesso dai 30 secondi al minuto. Gli oli standard nell’idraulicamobile sono ISOVG 32 e ISOVG 46. Un nuovo ISOVG 32 disaera completamente a una tempe- ratura di 50 °C entro 5 min secondo DIN ISO 9120. Mentre un ISOVG 46 necessita di 10 min per una completa disaerazio- ne. In pratica, la possibilità di ottenere un risultato di disaerazione sufficiente è minima, indipendentemente da quanto piccola o grande sia la dimensione del serbatoio. In situazioni standard in cui tutte le connessioni di aspirazione sono a tenuta e tutte le guarnizioni dei cilindri sono a posto, non è mai stato riportato dalla prassi negli ultimi 30-40 anni che una pala gommata sia caduta improvvi- samente o che lo sterzo abbia reagito in modo impreciso. Una deaerazione ottimizzata Fondamentalmente, fino a ora sono state utilizzate due metodologie differenti: la deaerazione a ciclone e la deaerazione tramite uno speciale filtro sulla linea di ritorno, quest’ultimo il più delle volte combinato con un serbatoio speciale. La deaerazione tramite ‘cyclone’ è una soluzione abbastanza diffusa nel merca-