Impianti aerospaziali

Pompe a pistoni radiali

È poco usata in campo aerospaziale, perché più complessa e meno versatile della precedente. La camma esterna ruota eccentricamente rispetto al gruppo porta-pistoni, costringendo questi al moto alternato di aspirazione e mandata. Si può ottenere una portata variabile cambiando l'eccentricità, ma non è semplice.

Pompa ad ingranaggi

È costituita da una camera in cui ingranano due ruote dentate controrotanti. Il liquido viene aspirato nei vani che si creano tra i denti della singola ruota e la parete della cassa; quando arriva nella zona di mandata, i denti ingranano tra loro ed il liquido fuoriesce dai vani. Si tratta di sistemi semplici, robusti e resistenti all'usura, ma piuttosto ingombranti, in grado di fornire pressioni più basse (20-25 MPa) di quelle fornite dalle pompe a pistoni, per problemi di tenuta ai fianchi delle ruote e nella zona di ingranamento; non si prestano a realizzare portate

La pressione nell'impianto varia secondo l'equazione di comprimibilità del liquido, ovvero con gradienti molto elevati. I sistemi di regolazione possono essere fondamentalmente di due tipi: si mantiene costante la portata della pompa e si aggiunge a valle una valvola di regolazione in modo che l'eccesso di portata venga spillato e riportato nel serbatoio dell'olio; si introducono degli organi di regolazione che alterino il numero di giri o la cilindrata della pompa in modo da avere la sola portata necessaria all'impianto. Questa seconda tecnica richiede macchine più complesse, ma è più efficiente.

REGOLAZIONE TRAMITE VALVOLA

Questo tipo di regolazione è indipendente dal tipo di pompa utilizzata, poiché agisce direttamente sul fluido a valle della generazione, senza retroazione. È possibile realizzare impianti a pressione o portata costante, sebbene il primo caso sia quello più interessante per applicazioni.

principale (valvola regolatrice di portata). In tal caso il cursore cerca una posizione di equilibrio legata alla differenza di pressione, ovvero al quadrato della portata, ed alla reazione della molla.

REGOLAZIONE TRAMITE RETROAZIONE SULLA POMPA

Le pompe a pistoncini consentono di avere le pressioni più alte ed è possibile realizzarle a cilindrata variabile, e quindi con portata variabile. Se la variazione di portata è controllata da una misura della pressione è così possibile far funzionare la pompa a pressione o a portata costante.

Nel caso di pressione costante, a valle della pompa si deriva una linea che porta la pressione pilota ad un piccolo cilindro con pistone mobile; il pistone trova l’equilibrio in funzione della reazione della molla e della pressione dell’impianto; al pistone è collegato il piattello della pompa, che verrà inclinato di modo che la pompa realizzi la portata, e quindi la pressione.

richiesta.Nel caso di portata costante, il trucco è analogo al caso di valvola regolatrice di portata, ovvero il segnale di portata viene trasformato in un segnale di pressione tramite una perdita di carico concentrata; la posizione di equilibrio del pistone è allora funzione, oltre che della reazione della molla, di una differenza di pressioni pilota proporzionale al quadrato della portata sulla linea principale. È evidente che il metodo retro azionato è più efficiente, sebbene più costoso. Infatti il primo metodo comporta un spreco di portata e quindi di potenza, poiché la pompa deve sempre funzionare al massimo della portata che può essere richiesta dalle utenze, mentre il secondo adatta la portata erogata alla richiesta. D'altro canto il primo sistema è più pronto nella risposta, ovvero ha transitori più brevi quando attaccano o staccano le varie utenze, poiché le inerzie in gioco sono minori.

• distributrici di comando;
• di non ritorno;
• di sicurezza;
• riduttrici di pressione;
• regolatrici di pressione;
• a spola;
• di esclusione.

quella nominale dell'impianto.Il cursore, contrastato dalla solita molla regolabile, sentecome pressione pilota quella dell'utenza a pressione minore,e trova una posizione di equilibrio che strozza più o menol'alimentazione a tale utenza.

VALVOLA A SPOLA O NAVETTA

Viene installata a monte di utenze che possono esserealimentate da due diversi circuiti idraulici, tipicamentequello di servizio e quello di emergenza.Il cursore di questa valvola sente qual è l'impianto inpressione, permettendogli di alimentare l'utenza senzascaricare nell'altro impianto. Un compito analogo vieneassolto da una coppia di valvole di non ritorno.

VALVOLA DI ESCLUSIONE

Si tratta di una valvola a saracinesca o a sfera, azionata da un motore elettrico o tramite cavi, che chiude l'ingressoalla pompa idraulica. È un dispositivo di emergenza, che viene usato in caso di incendio per ridurre la quantità di olioin circolazione.

SERVOVALVOLE

Sono valvole

proporzionali in grado di variare in modocontinuo pressioni o portate e vengono comandate daun segnale in ingresso, generalmente di tipo elettrico.Si tratta in genere di sistemi a due stadi, uno a bassapotenza che genera una differenza di pressione ingrado di pilotare una valvola principale di altapotenza.

Lo schema rappresenta un esempio semplice della valvola pilota a doppio ugello con otturatore mobile. I due ugellisono alimentati con pressioni uguali p , ma l'otturatore può spostarsi verso uno dei due ostacolandone l'uscita delSflusso e quindi variando i valori delle pressioni p e p . Tenendo presente che i punti A e B non spillano portata, si ha:

A B

dove Q e Q sono le portate nei due rami e α un parametro adimensionale che assume valori vicini allo 0.5 inA Bfunzione del livello di otturazione dell'ugello; svolgendo qualche conto si ottiene:

che sono uguali per α=0.5 (otturazione in mezzo tra i due ugelli). L'otturazione è azionata da