33976 - OLEODINAMICA E PNEUMATICA M

Scheda insegnamento

Anno Accademico 2021/2022

Conoscenze e abilità da conseguire

Lo studente acquisisce le conoscenze necessarie per ottenere dimestichezza con i componenti e con i circuiti impiegati negli azionamenti industriali a fluido (incomprimibile e comprimibile), con particolare riferimento alle relative macchine per applicazioni di grande potenza, fino ad avere padronanza nella comprensione e nel tracciamento degli schemi operativi secondo le simbologie unificate.

Contenuti

1 Elementi introduttivi

Introduzione all'oleodinamica e alla pneumatica. Trasmissioni e conversioni energetiche. Esempi di applicazioni.

Richiami di Idrostatica e Idrodinamica, equazioni di base. Proprietà dei fluidi di interesse per l'oleodinamica e la pneumatica: viscosità, comprimibilità e classificazioni degli oli.

La simbologia secondo la norma ISO 1219. Circuito idraulico elementare. Esempi di circuiti.

 

2 Pompe per applicazioni oleodinamiche

Introduzione: caratteristiche delle pompe volumetriche e limiti delle pompe centrifughe.

Pompe a ingranaggi: architettura pompa a ingranaggi esterni; generazione cilindrata; calcolo della portata istantanea con approccio energetico; irregolarità di portata e fattori di influenza; portata media e cilindrata. Pressione d'inerzia e pulsazioni. Spinte e carichi radiali sulla pompa e sugli alberi; bilanciamento assiale: architettura pompe a gioco assiale fisso e pompe a fiancate flottanti. Impostazione del problema di determinazione della pressione nei vani di una pompa a ingranaggi.

Esercitazione pratica di smontaggio di pompe ad ingranaggi.

Pompe a ingranaggi interni, pompe Gerotor, pompe a vite e pompe a lobi: architetture.

Pompe a palette: generazione ed espressione della cilindrata; forma delle bocche di aspirazione/scarico; pompa a palette a cilindrata variabile e curva caratteristica.

Pompe a pistoni: architettura della pompa monocilindrica. Pompe policilindriche a pistoni assiali e radiali: architetture e generazione della cilindrata. Espressione della portata istantanea e irregolarità di portata delle pompe a pistoni policilindriche.

Regolazione della cilindrata di pompe a cilindrata variabile: limitatore di pressione, circuito e schema; regolazione a potenza costante. Regolazione Load Sensing. Considerazioni energetiche sull'impiego di pompe a cilindrata fissa: circuito con selettore per gestire due fasi di lavoro; circuito a due pompe, a pompe multiple. Potenza dissipata con pompa a cilindrata variabile con regolatore di pressione con regolatore load sensing.

 

3 Attuatori

Attuatori oleodinamici e pneumatici lineari. Classificazione. Cilindri a semplice e a doppio effetto. Caratteristiche e circuiti idraulici. Ammortizzatore. Moltiplicatore di pressione. Dimensionamento dello stelo del pistone.

Motori oleodinamici rotativi. Caratteristiche di coppia e di potenza. Esempi di architetture: motori orbitali, motori a pistoni assiali e radiali, motori a pistoni multicorsa.

 

4 Valvole di distribuzione del flusso

Introduzione sui distributori: funzioni, simbologia, architetture, limiti operativi. Esempi e schemi di valvole a cassetto: 2/2, 3/2, 4/3. Condizioni di ricoprimento. Design della spola e possibili posizioni centrali.

Azionamento diretto e pilotaggio dei distributori.

Schemi di pilotaggio interno/esterno.

Cassetto a 4 spigoli pilotanti e ricoprimento negativo: caratteristica statica.

Cassetto a 4 spigoli e ricoprimento nullo: equazione caratteristica e problematiche. Caratteristica del cassetto con ricoprimento positivo.

Sistema cassetto-motore idraulico e sua funzione di trasferimento.

Il servosterzo idraulico: schema, la funzione di trasferimento e la retroazione. Cenni sul sistema idroguida.

 

5 Altre valvole di controllo e circuiti oleodinamici/pneumatici fondamentali

Valvole di controllo della pressione. Valvole limitatrici della pressione: schemi di valvole a otturatore e a spola, curva caratteristica, valvola pilotata, schemi impiantistici. Valvole riduttrici della pressione: schema valvola e funzione nel circuito.

Circuiti con valvole di controllo della pressione: valvole di sequenza; valvole di contropressione allo scarico; valvole di controbilanciamento, valvole di frenatura.

Valvole di controllo del flusso: tipologie, funzioni e architetture di valvole a strozzamento. Modalità di regolazione e circuiti: "Meter-in","Meter-out" e "Bleed-off".

Valvole di regolazione della portata compensate.

Collegamento rigenerativo per cilindri differenziali.

Collegamenti di attuatori in serie e in parallelo. Esempi di circuiti per la sincronizzazione di cilindri.

Divisori di flusso: architetture, funzioni, intensificatore di pressione. 

 

 

Testi/Bibliografia

Gli argomenti delle lezioni si basano sui seguenti testi:

Mannesmann, Rexroth, Manuale di oleodinamica (il) volume 1: fondamenti e componenti oleodinamici ristampa 1990, Mannesmann-Rexroth GmbH 0-8023-0619-8, 1990

Assofluid. Hydraulics in industrial and mobile applications. Milano 2007

Belladonna U. Elementi di Oleodinamica. Principi – componenti-impianti, Hoepli, Torino, 2001

Belladonna U., Mombelli A. Pneumatica, Hoepli, Torino, 2001

G. Bacchielli, F. Danielli, S. Sandrolini. Dinamica e controllo delle macchine a fluido. Pitagora, Bologna

Mannesmann, Rexroth, Manuale di pneumatica (il) volume 1: Fondamenti di pneumatica, ed. RI 00 296/10.90, Mannesmann-Rexroth GmbH, 1991

Metodi didattici

Lezioni didattiche frontali in aula, inerenti tutti gli argomenti in programma.

La frequenza è consigliata per un migliore apprendimento dei concetti e delle nozioni ma non incide sul processo di valutazione finale.

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

Esame orale.

L'esame finale individuale,

da svolgere oralmente, rappresentando anche le formule ed eventuali disegni a mano libera,

è relativo a tutti i contenuti sopra illustrati, come da lezioni in aula, con particolare riferimento a:

1) le funzioni dei sistemi trattati,

2) gli schemi dei componenti e dei sistemi,

3) le dimostrazioni e i parametri quantitativi,

e mira a valutare il raggiugimento degli obiettivi didattici fondamentali del corso.

Il superamento dell’esame sarà garantito agli studenti che dimostreranno padronanza e capacità operativa in relazione ai concetti chiave illustrati nell’insegnamento. Un punteggio più elevato sarà attribuito agli studenti che dimostreranno di aver compreso ed essere capaci di utilizzare tutti i contenuti dell’insegnamento . Il mancato superamento dell’esame potrà essere dovuto all’insufficiente conoscenza dei concetti chiave, alla mancata padronanza del linguaggio tecnico.

Il voto viene assegnato in trentesimi.

Se l'insegnamento viene fruito come componente del corso integrato MECCANICA DELLE VIBRAZIONI E DEGLI AZIONAMENTI FLUIDODINAMICI M C.I., la votazione che verrà verbalizzata sarà data dalla media aritmetica, arrotondata all'intero superiore, delle singole votazioni che lo studente avrà ottenuto nei corsi che compongono il corso integrato. Il "30 e lode"

finale viene conferito se il candidato ha ottenuto 30 in entrambi i moduli e la lode in almeno uno di essi.

Strumenti a supporto della didattica

Il docente può avvalersi in alcuni casi del pc, per proiettare gli schemi più complessi di alcuni impianti e sistemi oggetto di studio. Le immagini proiettate sono rese disponibili on-line, successivamente alla lezione, per gli studenti del corso.

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Andrea De Pascale

Consulta il sito web di Lisa Branchini