Appunti Simulazione di Componenti e Sistemi Idraulici per Applicazioni Veicolo ParteI, prof. Zardin

Componenti e sistemi idraulici

L'olio minerale è usato per trasferire potenze ma non solo; a differenza dell'acqua, l'olio funge anche da lubrificante ed è un aspetto fondamentale per una trasmissione idraulica. Inoltre, il fluido, acqua o olio che sia, funge anche da mezzo di trasportazione del calore e quindi di raffreddamento.

Vantaggi delle trasmissioni a fluido

Le trasmissioni a fluido sono vantaggiose per diversi motivi: si può pensare a potere una potenza molto elevata con dei sistemi molto compatti rispetto a un sistema meccanico; con il liquido abbiamo a disposizione un elevato modulo di comprimibilità e quindi le pressurizzazioni sono molto rapide; con un sistema idraulico posso moltiplicare o demoltiplicare le forze da attuare al mio attuatore con facilità.

Con una trasmissione meccanica, si hanno una serie di azionamenti e i rapporti di trasmissione sono fissi: con una idraulica, invece, ho un sistema molto flessibile. Lo svantaggio principale dei sistemi idraulici è il rendimento; il controllo (attraverso valvole e quindi perdite di carico concentrate) e le lunghezze dei condotti (perdite di carico distribuite o concentrate) abbassano l'efficienza. Ad esempio, per le macchine volumetriche sono intrinsecamente imperfette: non hanno mai rendimento unitario.

Alla slide 7 avevamo lo schema di un circuito idraulico per un escavatore; tutto può ormai tradursi in un unico black box il cui input è "potenze meccanico da motore" e l'output è "rotame meccanico agli attuatori", che possono essere lineari o rototri, e si meccatronico: ma sono gruppi di potenze delle potenze idrauliche.

Componenti e sistemi idraulici

L'olio minerale è usato per trasdurre potenze ma non solo. A differenza dell'acqua, l'olio funge anche da lubrificante, è un aspetto fondamentale per una trasmissione idraulica. Inoltre, il fluido, acqua o olio che sia, funge anche da mezzo di trasporto del calore e quindi di raffreddamento.

Le trasmissioni a fluido sono vantaggiose per diversi motivi: si può pensare a potere una potenza molto elevata con dei sistemi molto compatti rispetto a un sistema meccanico; con il liquido abbiamo a disposizione un elevato modulo di comprimibilità e quindi le pressurizzazioni sono molto rapide; con un sistema idraulico posso moltiplicare o demoltiplicare le forze da attuare al mio attuatore con facilità.

Con una trasmissione meccanica, io ho una serie di elementi e i rapporti di trasmissione sono fissi; con una idraulica, invece, ho un sistema molto flessibile. Lo svantaggio principale dei sistemi idraulici è il rendimento: le condotte (attraverso velocità e quindi perdite di carico concentrate) e le lunghezze dei condotti (perdite di carico distribuite o concentrate) abbattono l'efficienza! Ad esempio, per le macchine volumetriche sono intrinsecamente imperfette: non hanno mai rendimento unitario.

Alla slide 7 troviamo lo schema di un circuito idraulico per un servomotore; tutto può essere tradotto in un unico black box il cui input è la "potenza meccanica del motore" e l'output è "potenza meccanica agli attuatori" che possono essere lineari o rotativi. Le tre macrodistinzioni vi sono: gruppo di potenza delle potenze idrauliche; gruppo di controllo e indirizzamento della potenza idraulica; e gruppo di utilizzo della potenza idraulica.

Alla slide 3 troviamo un motore in grado di ruotare in un senso e nell'altro, meccanismo regolato da una valvola; nella slide due valvole di sicurezza che normalmente sono chiuse e divengono aperte per livellare le pressioni quando queste raggiungono valori critici per il sistema (motore statico e valvole).

Alla slide 10 c'è un meccanismo di terzo girando le valente apre una valvola idraulica con una commozione e ne chiude un’altra con la seconda commozione. Altre applicazioni idrauliche possono avere le supplementari.

Introduzione alla modellazione

19/9/13

A seconda del tipo di modelli che andiamo a fare, i modelli che costruiamo possono essere divisi: probabilistici, dove andiamo a utilizzare degli strumenti statistici per analizzare un evento che può verificarsi in base a certe probabilità oppure in un certo periodo di tempo le cui caratteristiche possono essere definite attraverso una funzione che rappresenta una distribuzione (solitamente gaussiana); l'altro tipo di analisi è quello deterministico, ciò che succede nel sistema o nel componente segue le logiche causa/effetto. Con l'analisi stazionaria, le nostre caratteristiche, ovvero le variabili che definiscono lo stato all'interno del sistema (o del componente), non variano rispetto al tempo; l'analisi dinamica, invece, siamo interessati a seguire l'evoluzione delle variabili che abbiamo nel sistema in funzione del tempo.

L'analisi è lo studio dei componenti e dei sistemi per la creazione di un modello matematico che rappresenta...