Cos'è la potenza idraulica? Come funziona e applicazioni chiave

Cos'è la potenza idraulica: la risposta diretta

L'energia idraulica è l'uso di fluido pressurizzato, quasi sempre a base di olio, per trasmettere forza ed eseguire lavoro meccanico. Il principio fondamentale è la legge di Pascal: la pressione applicata ad un fluido racchiuso viene trasmessa equamente in tutte le direzioni. Ciò significa che una forza di ingresso relativamente piccola, che agisce su una piccola area del pistone, può essere amplificata in una forza di uscita massiccia su un'area più grande del pistone. In termini pratici, questo è il motivo per cui un cilindro idraulico compatto può sollevare la benna di un escavatore da 30 tonnellate, bloccare una pressa con migliaia di kilonewton o azionare lo sterzo di una nave con precisione precisa e ripetibile.

La fonte di energia in un sistema idraulico è il centralina idraulica (HPU) - a volte chiamato centrale idraulica o centrale elettrica. Converte l'energia elettrica (o diesel) in energia idraulica azionando una pompa che pressurizza il fluido, quindi distribuisce tale pressione attraverso tubi flessibili, valvole e cilindri ovunque sia necessario svolgere il lavoro. Senza un'HPU adeguatamente dimensionata, anche i componenti downstream più sofisticati non possono funzionare in modo affidabile.

La potenza idraulica viene misurata in kilowatt (kW) o potenza (HP) e la pressione del sistema è valutata in bar o PSI. I sistemi idraulici industriali comunemente funzionano tra 150 bar (2.175 PSI) e 350 bar (5.076 PSI) , sebbene i sistemi ad altissima pressione nelle applicazioni aerospaziali o sottomarine possano superare i 700 bar. La portata, misurata in litri al minuto (L/min) o galloni al minuto (GPM), determina la velocità dell'attuatore, mentre la pressione determina la forza erogata.

Componenti principali di un sistema idraulico

Un circuito idraulico completo è composto da diversi componenti interdipendenti. Ognuno svolge un ruolo specifico; un punto debole in qualsiasi parte riduce le prestazioni complessive del sistema.

Unità di potenza idraulica (HPU)

L'HPU è il cuore del sistema. Solitamente è costituito da un motore elettrico o da un motore a combustione, una pompa idraulica, un serbatoio per lo stoccaggio del fluido, uno scambiatore di calore o un circuito di raffreddamento, gruppi di filtraggio, valvole limitatrici di pressione e un accumulatore in molti modelli. La capacità del serbatoio varia da pochi litri nelle centrali compatte a diverse migliaia di litri nelle grandi stazioni industriali. I valori nominali dei motori per le HPU industriali generalmente vanno da Da 0,37 kW a oltre 500 kW , a seconda della richiesta dell'applicazione.

Pompa idraulica

La pompa converte l'energia meccanica in flusso idraulico. I tre tipi di pompe dominanti nell'uso industriale sono le pompe a ingranaggi (economiche, pressione fino a ~250 bar), le pompe a palette (flusso regolare, 70–175 bar) e le pompe a pistoni (pressione ed efficienza massime, fino a 420 bar o oltre). Le pompe a pistoni a cilindrata variabile sono particolarmente apprezzate perché regolano la portata in uscita per soddisfare la richiesta di carico, riducendo il consumo di energia 20–40% rispetto alle alternative a cilindrata fissa.

Valvole di controllo

Le valvole di controllo direzionale indirizzano il fluido all'attuatore corretto. Le valvole di controllo della pressione (di scarico, di riduzione, di sequenza) proteggono il circuito e gestiscono l'uscita della forza. Le valvole di controllo del flusso regolano la velocità dell'attuatore. I sistemi moderni utilizzano sempre più valvole proporzionali o servo, che rispondono a segnali elettronici per consentire il controllo a circuito chiuso, essenziale per le macchine CNC, lo stampaggio a iniezione e la robotica.

Attuatori

Gli attuatori riconvertono l'energia idraulica in lavoro meccanico. Gli attuatori lineari (cilindri) producono forza di spinta/trazione, mentre i motori idraulici producono coppia rotatoria. I diametri degli alesaggi dei cilindri vanno da 20 mm nelle macchine compatte a oltre 1.000 mm nelle presse di grandi dimensioni. Un cilindro con alesaggio di 200 mm funzionante a 300 bar genera circa 942 kN (circa 96 tonnellate) della forza di serraggio o sollevamento.

Fluido e filtrazione

Il fluido idraulico svolge quattro funzioni contemporaneamente: trasmissione di potenza, lubrificazione dei componenti interni, dissipazione del calore e giochi di tenuta. L'olio minerale ISO VG 46 è il grado più utilizzato per i macchinari industriali. La contaminazione è la causa principale dei guasti idraulici: gli studi condotti nel settore dell'energia fluida lo dimostrano costantemente oltre il 70% dei guasti al sistema idraulico sono legati alla contaminazione. Il grado di pulizia target è tipicamente ISO 4406 classe 16/14/11 per i servosistemi e 18/16/13 per i circuiti standard.

Come funziona una centralina idraulica: passo dopo passo

Comprendere la sequenza interna di un'HPU aiuta sia nella risoluzione dei problemi che nella progettazione del sistema.

1. Il motore elettrico avvia e aziona la pompa idraulica a velocità fissa o variabile.
2. La pompa aspira il fluido dal serbatoio attraverso un filtro di aspirazione, lo pressurizza e lo invia alla linea di pressione.
3. Una valvola limitatrice di pressione imposta la pressione massima del sistema. Se la domanda a valle è bassa, il flusso in eccesso ritorna al serbatoio attraverso la valvola di sicurezza, convertendosi in calore: ecco perché l’efficienza energetica è importante.
4. Il fluido pressurizzato viaggia attraverso tubi flessibili o in acciaio fino al collettore della valvola di controllo direzionale.
5. Quando un operatore o un PLC segnala a una valvola di spostarsi, il fluido viene indirizzato al relativo attuatore. L'attuatore si estende, si ritrae o ruota come comandato.
6. Il fluido di ritorno dall'attuatore rifluisce nel serbatoio attraverso un filtro di ritorno, che rimuove le particelle generate dall'usura dei componenti.
7. Uno scambiatore di calore o un raffreddatore ad aria mantiene la temperatura dell'olio entro l'intervallo consigliato, in genere da 35°C a 60°C — per proteggere le guarnizioni e mantenere la viscosità.
8. I sensori monitorano la pressione, la temperatura e il livello del fluido, fornendo dati al pannello di controllo o al sistema SCADA per la supervisione in tempo reale.

È possibile aggiungere un accumulatore – un recipiente a pressione con una camera d’aria carica di gas – per immagazzinare energia idraulica e rilasciarla in scenari di domanda improvvisa, consentendo all’HPU di utilizzare un motore più piccolo pur soddisfacendo i requisiti di carico di picco. Questa tecnica è comune nelle presse piegatrici e nelle apparecchiature di pressofusione.

Potenza idraulica e potenza elettrica e pneumatica

Gli ingegneri confrontano spesso i sistemi idraulici, elettrici e pneumatici prima di impegnarsi in un progetto. Ciascun approccio presenta punti di forza reali e limiti concreti.

La potenza idraulica presenta un chiaro vantaggio nelle applicazioni che richiedono una forza molto elevata in una forma compatta. Un cilindro idraulico che produce 500 kN potrebbe pesare 30 kg; Per ottenere la stessa forza con un attuatore elettrico con vite a ricircolo di sfere potrebbe essere necessario un sistema che pesi cinque volte di più. Al contrario, dove dominano la precisione di posizionamento inferiore al millimetro e i requisiti di assenza di perdite, i servoazionamenti elettrici hanno ampiamente sostituito i vecchi progetti idraulici nelle macchine utensili e nelle apparecchiature per semiconduttori.

I moderni sistemi elettroidraulici combinano entrambi i mondi: un servomotore a velocità variabile aziona la pompa idraulica, fornendo pressione e flusso su richiesta con efficienze vicine all'attuazione elettrica pur mantenendo la densità di forza dell'idraulica. Queste unità di potenza servoidrauliche stanno rapidamente guadagnando adozione nello stampaggio a iniezione e nella formatura dei metalli.

Principali industrie e applicazioni dell'energia idraulica

L'energia idraulica è integrata in quasi tutti i settori che implicano il movimento di carichi pesanti, la formatura o il controllo della forza. Il mercato globale delle apparecchiature idrauliche è stato valutato a circa 40 miliardi di dollari nel 2023 e si prevede che crescerà a un CAGR di circa il 4,5% fino al 2030, trainato dall’attività di costruzione e dalla domanda di automazione industriale.

Edilizia e attrezzature mobili

Escavatori, bulldozer, gru e caricatori dipendono interamente dalla potenza idraulica per il movimento del braccio, del braccio e della benna. Un escavatore standard da 20 tonnellate trasporta una centralina idraulica che fornisce circa 130–180 kW a pressioni di sistema intorno a 350 bar. I sistemi idraulici con rilevamento del carico dei moderni escavatori regolano automaticamente la cilindrata della pompa per adattarla alla forza di scavo istantanea richiesta, riducendo il consumo di carburante fino al 25% rispetto ai vecchi sistemi a pressione costante.

Tecnologia di formatura e pressatura dei metalli

Le presse idrauliche per stampaggio, forgiatura, imbutitura profonda e pressofusione richiedono forze di bloccaggio controllate e molto elevate, difficili da ottenere con gli azionamenti meccanici. Grandi presse per forgiatura operano a Da 50 milioni a 750 minuti (meganewton), alimentato da più HPU che lavorano in parallelo. Le presse piegatrici per la piegatura della lamiera utilizzano centraline servoidrauliche per ottenere una ripetibilità della posizione del pistone di ±0,01 mm, una specifica che sarebbe impossibile con i circuiti idraulici a flusso fisso.

Idraulica offshore e marina

I sistemi idraulici sottomarini controllano i dispositivi di prevenzione dello scoppio (BOP), i veicoli telecomandati (ROV) e i verricelli di ancoraggio su piattaforme offshore. Nei sistemi di controllo BOP in acque profonde vengono utilizzate centraline idrauliche ad alta pressione con pressione nominale fino a 690 bar. Le attrezzature di coperta della nave (gru, coperture di boccaporti, rampe di poppa) fanno affidamento su centrali idrauliche centralizzate che distribuiscono la pressione in tutta la nave.

Produzione industriale

Le macchine per lo stampaggio a iniezione, le macchine per pressofusione, le presse per la vulcanizzazione della gomma e le attrezzature per cartiere utilizzano tutte HPU dedicate. Una tipica macchina per lo stampaggio a iniezione da 1.000 tonnellate richiede una centralina idraulica con potenza nominale pari a 55–75 kW con una portata di 100–200 L/min. La transizione di queste macchine verso HPU servoidrauliche riduce in genere il consumo di elettricità del 30-60% per ciclo di produzione.

Aerospaziale e Difesa

Le superfici di controllo del volo dell'aereo, il carrello di atterraggio e gli invertitori di spinta dipendono dai sistemi idraulici in funzione 207 bar (3.000 PSI) su aerei commerciali più vecchi e 345 bar (5.000 PSI) su modelli più recenti come il Boeing 787 e l'Airbus A380. Il risparmio di peso derivante dal funzionamento a pressioni più elevate consente componenti più piccoli e leggeri. Anche i veicoli militari – carri armati, obici, periscopi sottomarini – si affidano a sistemi idraulici compatti.

Energia rinnovabile

I sistemi di controllo del passo delle turbine eoliche, che angolano ciascuna pala per ottimizzare la cattura di potenza e prevenire la velocità eccessiva, utilizzano accumulatori e cilindri idraulici. I sistemi di beccheggio idraulico in genere forniscono un accumulo di energia di riserva (nell'accumulatore) alle pale in modo sicuro durante un guasto della rete, una funzione di sicurezza che i sistemi elettroidraulici gestiscono in modo affidabile anche in condizioni di freddo o caldo estremi.

Scegliere la giusta centralina idraulica

La scelta di una centralina idraulica implica il bilanciamento di molteplici parametri tecnici e operativi. Il sottodimensionamento dell'HPU comporta tempi di ciclo lenti, surriscaldamento e usura prematura. Il sovradimensionamento spreca capitale ed energia.

Requisiti di pressione e flusso

Iniziare con il calcolo del carico dell'attuatore. Per un cilindro: Forza (N) = Pressione (Pa) × Area (m²). Se sono necessari 200 kN da un cilindro con alesaggio di 100 mm, sono necessari almeno 255 bar di pressione di esercizio (con un margine di sicurezza). La portata determina la velocità: un cilindro con alesaggio di 100 mm che allunga a 50 mm/s necessita di circa 24 l/min . La potenza del motore richiesta è P (kW) = [Pressione (bar) × Portata (l/min)] ÷ 600, regolata per l'efficienza della pompa (tipicamente 85–90%).

Dimensionamento del serbatoio

Una regola pratica comune è dimensionare il serbatoio a 3–5 volte la portata della pompa al minuto . Una pompa che eroga 40 l/min necessita quindi di un serbatoio di 120–200 litri. Questo volume fornisce un tempo di permanenza sufficiente affinché l'aria intrappolata possa fuoriuscire, il calore si dissipi e le particelle si depositino prima che il fluido ricircoli all'aspirazione della pompa.

Cilindrata fissa o variabile

Le HPU con pompe a ingranaggi a cilindrata fissa sono le più economiche in termini iniziali ma forniscono continuamente il flusso completo indipendentemente dalla domanda, convertendo l'energia in eccesso in calore. Le HPU con pompa a pistoni a cilindrata variabile costano all'incirca 2-3 volte di più inizialmente, ma può ridurre i costi energetici abbastanza da ottenere un periodo di ammortamento di 18-36 mesi in ambienti di produzione continua. Per i cicli di lavoro intermittenti, in cui la macchina rimane inattiva per oltre il 50% del tempo, una HPU a pompa fissa con valvola di scarico è spesso la scelta economica migliore.

Centraline servoidrauliche

Le unità di potenza servoidrauliche (o elettroidrauliche) accoppiano un servoazionamento CA a velocità variabile con una pompa a cilindrata fissa. L'azionamento regola il numero di giri del motore in modo che corrisponda esattamente al flusso e alla pressione richiesti in ogni momento del ciclo. Questa architettura offre risparmio energetico del 40–70% rispetto alle HPU convenzionali a velocità costante in applicazioni come lo stampaggio a iniezione e riduce i livelli di rumore di 10–15 dB(A) perché il motore rallenta notevolmente durante le fasi di mantenimento.

Progettazione del sistema di raffreddamento

Ogni watt di energia perso in un sistema idraulico si trasforma in calore nell'olio. Un sistema con un motore da 37 kW che funziona al 75% di efficienza genera circa 9 kW di calore di scarto che deve essere rimosso continuamente. I raffreddatori ad aria sono standard per le apparecchiature mobili; gli scambiatori di calore raffreddati ad acqua sono preferiti per le installazioni industriali interne in cui la temperatura ambiente è controllata. Il mancato dimensionamento corretto del raffreddamento riduce significativamente la durata delle guarnizioni e della pompa: la temperatura dell'olio superiore a 80°C accelera l'ossidazione, raddoppiando il tasso di degradazione del fluido per ogni aumento di 10°C.

Tipi di fluidi idraulici e loro impatto sulle prestazioni

Il fluido idraulico è importante quanto qualsiasi componente meccanico: è allo stesso tempo vettore di energia, lubrificante, mezzo di trasferimento del calore e sigillante.

• Olio minerale (ISO VG 32–68): La scelta più comune. Ottima lubrificazione, ampia disponibilità, costo contenuto. ISO VG 46 è l'impostazione predefinita per la maggior parte delle HPU industriali che funzionano a una temperatura ambiente compresa tra 20 e 50°C.
• Fluidi acqua-glicole: Resistente al fuoco, utilizzato nelle acciaierie e negli impianti di pressofusione. Richiedono velocità della pompa più elevate per compensare il minore potere lubrificante e hanno un effetto corrosivo sui componenti di zinco, cadmio e magnesio.
• Fluidi esteri fosforici: Massima resistenza al fuoco, utilizzata nell'aviazione e nella produzione di energia. Incompatibile con le guarnizioni in nitrile standard: le guarnizioni in fluorocarburo (Viton) sono obbligatorie.
• Olio vegetale biodegradabile o fluidi esteri sintetici: Richiesto in applicazioni sensibili all'ambiente come attrezzature forestali o vicino a corsi d'acqua. Lubrificazione paragonabile all'olio minerale ma con maggiore biodegradabilità (>90% in 28 giorni secondo OECD 301B).
• Fluidi PAO sintetici: Prestazioni superiori a temperature estreme (da -54°C a 135°C), basso tasso di ossidazione e durata di servizio molto lunga. Utilizzato nell'idraulica degli aerei e nelle attrezzature per l'edilizia artica.

Il monitoraggio delle condizioni dei fluidi, ovvero il monitoraggio della viscosità, del numero di acido, del conteggio delle particelle e del contenuto di acqua, prolunga la durata del sistema e previene tempi di inattività non pianificati. I programmi di analisi dell'olio nei principali impianti industriali vengono regolarmente raggiunti durata di servizio del fluido di 5.000-10.000 ore , rispetto all'intervallo di modifica predefinito di 2.000 ore consigliato quando non è in atto alcun programma di monitoraggio.

Problemi comuni del sistema idraulico e come diagnosticarli

Anche i sistemi idraulici ben progettati sviluppano problemi nel tempo. Conoscere i sintomi e le cause che li causano riduce i tempi di risoluzione dei problemi da ore a minuti.

I programmi di manutenzione basati sulle condizioni che combinano l'analisi dell'olio, il monitoraggio delle vibrazioni sulla pompa e sul motore e l'imaging termico a infrarossi dei raccordi dei tubi flessibili e dei corpi delle valvole possono estendere il tempo medio tra i guasti (MTBF) di 50–80% rispetto alla sola manutenzione programmata basata sul tempo. Molte moderne centrali idrauliche ora includono sensori IoT integrati e connettività cloud, fornendo dati sanitari continui ai team di manutenzione senza ispezione manuale.

Miglioramenti dell'efficienza energetica nei moderni sistemi di potenza idraulica

L’idraulica è stata storicamente criticata per la scarsa efficienza energetica rispetto agli azionamenti elettrici diretti. Questo divario si è ridotto significativamente negli ultimi dieci anni grazie a diversi sviluppi tecnologici.

• HPU con azionamento a velocità variabile: Adattare la velocità del motore alla richiesta elimina le perdite di strozzamento. I dati sul campo provenienti dagli impianti di stampaggio a iniezione mostrano un risparmio energetico del 45-65% rispetto alle HPU a velocità costante di base, con periodi di ammortamento inferiori a due anni alle tariffe elettriche industriali tipiche.
• Circuiti di rilevamento del carico: La pompa aumenta la pressione solo leggermente al di sopra del requisito di carico attuale (tipicamente un margine di 20–30 bar), anziché mantenere sempre la pressione massima del sistema. Questo da solo riduce l’energia di azionamento della pompa del 15–30% nei circuiti con profili di carico variabili.
• Recupero energetico: Sulle presse e sulle attrezzature di sollevamento di grandi dimensioni, i circuiti idraulici rigenerativi recuperano l'energia durante la corsa di ritorno convogliando il fluido direttamente dall'estremità dello stelo all'estremità del coperchio, riducendo i requisiti di flusso della pompa fino al 40% nei movimenti di traslazione rapida.
• Tenute e giochi interni migliorati: I moderni composti di tenuta a basso attrito e tolleranze di produzione più strette riducono le perdite interne nelle pompe e nei motori, spingendo l'efficienza volumetrica oltre il 97% nelle pompe a pistoni di alta qualità rispetto al 90-93% dei modelli più vecchi.
• Idraulica digitale: Le valvole di accensione/spegnimento a commutazione rapida sostituiscono le valvole proporzionali a strozzamento continuo in alcune applicazioni, offrendo perdite di strozzamento prossime allo zero pur mantenendo un controllo preciso.

Lo standard ISO 4413 e il più recente ISO 16431 (punto di riferimento per l’efficienza del sistema idraulico) stanno ora guidando le nuove specifiche HPU in Europa e sempre più in Nord America, spingendo i produttori a pubblicare dati di efficienza verificati come parte della documentazione di approvvigionamento.

Standard di sicurezza e migliori pratiche per le centraline idrauliche

I sistemi idraulici immagazzinano una quantità significativa di energia: un serbatoio da 200 litri a 300 bar ne contiene circa 3.000 kJ di energia immagazzinata , paragonabile all'energia cinetica di un'utilitaria che viaggia a 180 km/h. La mancata osservanza delle procedure di sicurezza provoca lesioni gravi dovute all'iniezione di fluido ad alta pressione e al rilascio di energia immagazzinata.

• Isolamento della pressione prima della manutenzione: Depressurizzare sempre il sistema e bloccare/etichettare (LOTO) la fonte di alimentazione prima di aprire qualsiasi connessione. Non dare mai per scontato che un motore fermo significhi una pressione del sistema pari a zero: gli accumulatori e la pressione indotta dal carico nei cilindri possono rimanere alla massima pressione di esercizio per un tempo indefinito.
• Lesioni da iniezione idraulica: Una perdita stenopeica in un tubo a 200 bar può iniettare fluido attraverso la pelle senza ferite visibili. Qualsiasi sospetta lesione da iniezione richiede un intervento chirurgico immediato: è un'emergenza medica, non un taglio minore.
• Intervalli di ispezione del tubo: La norma ISO 4413 consiglia l'ispezione visiva del tubo ogni 3-6 mesi e la sostituzione indipendentemente dalle condizioni alla durata di servizio specificata dal produttore (tipicamente 6 anni dalla data di produzione o 4 anni dalla data di installazione).
• Gestione del rischio incendio: La nebbia di olio minerale ad alta pressione innescata da una fonte di calore vicina costituisce un pericolo di incendio. Il posizionamento dei tubi flessibili lontano da superfici calde, l'utilizzo di fluidi resistenti al fuoco in ambienti ad alto rischio e l'installazione di sistemi di soppressione automatica vicino a grandi HPU sono misure riconosciute di riduzione del rischio.
• Standard rilevanti: ISO 4413 (requisiti generali di sicurezza per la potenza del fluido idraulico), EN 13135 (gru - attrezzatura idraulica), NFPA T2.24.1 (requisiti di sicurezza per la potenza del fluido idraulico USA) e Direttiva macchine CE 2006/42/CE per le HPU del mercato europeo.

Domande frequenti sull'energia idraulica

Qual è la differenza tra potenza idraulica e pressione idraulica?

La pressione idraulica è un componente della potenza idraulica. La potenza è uguale alla pressione moltiplicata per la portata: P (kW) = [bar × L/min] ÷ 600. Un impianto a 300 bar con portata di 5 L/min eroga 2,5 kW. Un altro a 100 bar con 50 L/min eroga anch'esso 8,3 kW. L'alta pressione da sola non significa alta potenza: la portata è ugualmente importante.

Quanto dura normalmente una centralina idraulica?

Con una corretta manutenzione dei fluidi e la sostituzione del filtro, un HPU industriale ben costruito in genere dura 15-25 anni . La pompa è solitamente il primo componente a usurarsi, con una durata nominale di 8.000–20.000 ore a seconda del tipo, della pressione operativa e della pulizia del fluido. Le pompe a ingranaggi sono le più durevoli negli ambienti contaminati; le pompe a pistoni offrono la durata più lunga quando la pulizia del fluido viene mantenuta a ISO 4406 classe 16/14/11 o superiore.

È possibile utilizzare una centralina idraulica all'aperto?

Sì, a condizione che sia progettato per uso esterno. Ciò significa grado di protezione elettrica IP65 o superiore per il motore e il pannello di controllo, serbatoio e telaio in acciaio inossidabile o rivestito, fluido a bassa temperatura (ISO VG 32 o fluidi sintetici classificati fino a -40°C per condizioni artiche) e coperture dei tubi resistenti ai raggi UV. Le HPU mobili sulle macchine edili sono intrinsecamente progettate per il funzionamento all'aperto e in qualsiasi condizione atmosferica.

Cosa causa il surriscaldamento di una centralina idraulica?

Le cause più comuni sono uno scambiatore di calore sottodimensionato o sporco, perdite interne eccessive (che ricircolano energia sotto forma di calore senza svolgere lavoro utile), una valvola di sicurezza impostata troppo vicino alla pressione di esercizio richiesta (causando frequenti aperture) e un serbatoio troppo piccolo per fornire una massa termica adeguata. Il funzionamento continuo a una temperatura dell'olio superiore a 80°C ridurrà significativamente la durata dei componenti e dovrebbe richiedere un'indagine.

Qual è la differenza tra un circuito idraulico a circuito aperto e uno a circuito chiuso?

In un circuito a circuito aperto, il fluido di ritorno dall'attuatore ritorna al serbatoio prima di essere nuovamente aspirato nella pompa. Questa è la disposizione più comune e semplifica il raffreddamento e la filtrazione. In un circuito a circuito chiuso (o a centro chiuso), il fluido di ritorno ritorna direttamente all'ingresso della pompa, con solo una piccola pompa di carico che compensa le perdite. I circuiti a circuito chiuso vengono utilizzati principalmente con motori idraulici a cilindrata variabile per la trasmissione idrostatica in veicoli come mietitrebbie, pale compatte cingolate e carrelli elevatori industriali. Offrono un controllo della velocità fluido e continuo in entrambe le direzioni senza cambio meccanico.

Come viene dimensionata una centralina idraulica per una nuova applicazione?

Il dimensionamento inizia con i requisiti dell'attuatore: forza massima (dall'analisi del carico), velocità richiesta (dai requisiti del tempo di ciclo) e ciclo di lavoro (percentuale di tempo a pieno carico). Dalla forza e dall'alesaggio del cilindro, calcolare la pressione di esercizio. Dalla velocità e dall'alesaggio, calcolare la portata richiesta. Applicare un fattore di servizio compreso tra 1,2 e 1,3 per tenere conto delle inefficienze. Selezionare una pompa e un motore adatti a tali potenze, quindi dimensionare il serbatoio e il refrigeratore in base al carico termico risultante. Molti produttori di HPU forniscono software di dimensionamento gratuito: l'immissione di questi parametri genera automaticamente una configurazione consigliata.