Obiettivi formativi
<br /><br />Finalità Il modulo didattico si pone l’obiettivo di fornire allo studente i fondamenti necessari alla comprensione dei componenti ed dei sistemi oleodinamici, con un cenno ad alcuni elementi di pneumatica. In particolare vengono presentati i principali componenti di un circuito oleodinamico, focalizzando l’attenzione sui principi di funzionamento e sui criteri di scelta e dimensionamento. Vari esempi di impianti oleodinamici, tipicamente impiegati in applicazioni industriali, vengono presentati durante il corso. La descrizione di alcuni componenti e circuiti è effettuata anche attraverso esercitazioni numeriche, alcune delle quali realizzate con simulazioni al calcolatore.
Prerequisiti
<br />Prerequisito consigliato:<br />insegnamento di Fisica Tecnica
Contenuti dell'insegnamento
<br /><br />Programma <br />Introduzione alla potenza fluida: la pneumatica e l’oleoidraulica.<br /> Il fluido di lavoro<br />Proprietà fisiche (densità, viscosità, modulo di comprimibilità). Contaminazione gassosa, liquida e solida.<br />Classificazioni secondo le normative ISO.<br />Dispositivi di depurazione. Tipologie di filtro e soluzioni relative all’installazione nel circuito.<br /> Simbologia. La Norma ISO1219. Rappresentazione degli organi motori ed operatori. Rappresentazione degli attuatori lineari e dei diversi componenti di controllo.<br /> Accumulatori. Tipologie e caratteristiche di funzionamento.<br /> Pompe volumetriche<br />Principali tipologie. Descrizione dell’architettura della macchina, caratteristiche ideali, analisi della portata e della coppia istantanea. Irregolarità di portata e oscillazioni di pressione. Cenni al funzionamento reale. Rendimento meccanico–idraulico e volumetrico.<br /> Componenti di controllo e regolazione<br />Dispositivi di azionamento.<br />Valvole di controllo della direzione del flusso. Distributori rotativi e a cassetto. Definizione ed effetti del ricoprimento nei distributori a cassetto. Valvole a posizionamento continuo e discreto. Valvole di non ritorno. <br />Valvole di controllo della pressione. Valvole limitatrici di pressione ad azione diretta e pilotate. Caratteristiche reali di funzionamento. Valvole di sequenza. Valvole proporzionali e differenziali. Valvole riduttrici di pressione. Considerazioni generali riguardo all’impiego del pilotaggio nelle valvole.<br />Valvole di controllo della portata. Dispositivi a strozzamento, regolatori di flusso compensati, divisori e ricombinatori di flusso. Valvole di regolazione della portata a due o tre bocche.<br /> Gruppi di alimentazione<br />Gruppo di alimentazione a portata costante. Caratteristica nel piano portata – pressione. Possibili varianti.<br />Gruppo di alimentazione a portata variabile per valori discreti. Caratteristica nel piano portata – pressione e valutazione del rendimento del gruppo. Impiego della valvola limitatrice di pressione a pilotaggio remoto. <br />Gruppo di alimentazione a portata variabile per valori continui. Caratteristica nel piano portata – pressione.<br />Gruppo di alimentazione a pressione fissa vera. Caratteristica nel piano portata – pressione. <br />Gruppo di alimentazione a pressione fissa approssimata.<br /> Gruppi di utilizzo<br />Attuatori lineari. Definizione delle condizioni di carico resistente e trascinante. Circuito di base per la movimentazione di attuatori lineari a semplice e doppio effetto. Aspetti relativi alla posizione di centro del distributore. Caratteristica meccanica nel piano forza – velocità. Sistemi per il controllo dei carichi trascinanti: impego di valvole di controbilanciamento e di valvole overcenter.<br />Controllo della velocità con il principio di rigenerazione di portata. Circuiti che consentono la transizione automatica della configurazione rigenerativa.<br />Sistemi multiutenza. Le configurazioni parallelo, serie e tandem. Circuiti per realizzare sincronismi con utenze alimentate in parallelo. Le possibili funzionalità di uno strozzatore: comportamento da metering e compensatore. Impiego del divisore di flusso e del martinetto dosatore. Sistemi multiutenza con priorità (valvola di priorità).<br /> Sistemi Load Sensing<br />I sistemi load sensing per il controllo di sistemi ad una o più utenze. Sistemi LS abbinati a pompa a cilindrata variabile e fissa. Valutazioni energetiche e di controllabilità. Uso dei compensatori locali di pressione.<br /> Trasmissioni idrostatiche<br />Cenni al funzionamento. Campi d’impiego. Cenni alle principali caratteristiche delle trasmissioni idrostatiche a circuito aperto e a circuito chiuso. Schema di una trasmissione idrostatica a circuito chiuso.<br /> Pneumatica<br />Principi generali della pneumatica. Schema generale di un impianto pneumatico. Attuatori pneumatici. Componenti di regolazione. Componenti accessori.<br /> <br />Attività d’esercitazione<br />Il corso prevede lo svolgimento in aula di esercitazioni numeriche su circuiti ed argomenti trattati durante le lezioni teoriche. E’ prevista inoltre un’attività di laboratorio mirata all’apprendimento di un software commerciale per lo studio e la simulazione di circuiti oleodinamici.<br /> <br />
Bibliografia
<br />Testi consigliati<br />N. Nervegna, “Oleodinamica e Pneumatica”, Politeko, Torino<br />H. Speich, A. Bucciarelli, “Oleodinamica – Principi, componenti, circuiti e applicazioni”, Tecniche nuove, Milano<br />Autori vari, “La Pneumatica e le sue applicazioni”, ASSOFLUID<br />J.S. Stecki, A. Garbacik, “Design and Steady-state Analysis of Hydraulic Control Systems”, Fluid Power Net Publications<br />G.L. Zarotti, “Circuiti Oleodinamici – nozioni e lineamenti introduttivi”, CEMOTER – Quaderni Tematici<br /> <br />Testi di approfondimento <br />G.L. Zarotti, “Oleodinamica termica – nozioni e lineamenti introduttivi”, CEMOTER – Quaderni Tematici<br />J.F. Blackburn, G. Reethof, J.L. Shearer, “Fluid Power Control”, The M.I.T. Press<br />Mannesman – Rexroth, “Basic Principles and Components of Fluid Technology”, Rexroth HydraulicsD. McCloy, H.R. Martin, “Control of Fluid Power: Analysis and Design” John Wiley & Sons
Metodi didattici
<br />L'insegnamento prevede lezioni frontali a cura del docente incentrate sugli argomenti riportati nella sezione "Contenuti".<br />Le esercitazioni sul calcolatore vengono effettuati presso il Dip.to di Ingegneria Industriale.<br /> <br /> <br />Modalità d’esameColloquio orale con eventuale discussione di un semplice esercizio numerico o di un modello di simulazione sviluppato dal candidato
