“L’idraulica, la forza vitale dei macchinari moderni.” I sistemi idraulici sono ovunque. Un sistema idraulico è la scelta preferita sia per gli utensili di piccole dimensioni che per i macchinari di grandi dimensioni. A differenza di un sistema elettrico o meccanico, un sistema idraulico è in grado di fornire una grande forza di sollevamento pur mantenendo dimensioni compatte. I tubi idraulici ad alta pressione sono una componente fondamentale di questi sistemi.
I tubi idraulici ad alta pressione sono noti anche come tubi di potenza. Di solito sono disponibili in una varietà di dimensioni e materiali. Per quanto riguarda gli standard dimensionali, è possibile scegliere tra ISO, SAE ed EN. Inoltre, per quanto riguarda i materiali, le opzioni sono tre: gomma, plastica e PTFE. Ma non è tutto. Anche per quanto riguarda i tipi di gomma, le possibilità di scelta sono numerose. Pertanto, scegliere il tipo giusto è fondamentale. Speriamo che leggendo questo articolo impariate a scegliere il tubo idraulico ad alta pressione più adatto alle vostre esigenze.
Che cos’è un sistema idraulico?
Un sistema idraulico utilizza un fluido per trasferire energia e svolgere varie funzioni. Quando la pompa sposta il fluido, genera pressione nel sistema. Questa pressione viene trasmessa attraverso i tubi flessibili e rigidi al motore idraulico o al cilindro.
Il motore converte questa energia idraulica in movimento rotatorio. Negli stabilimenti di produzione, questa strategia viene spesso utilizzata in molte macchine utensili. Il cilindro, invece, converte la potenza idraulica in movimento lineare. È possibile riscontrare frequentemente questa strategia nei macchinari e nei veicoli pesanti.
Durante questo processo, le valvole di controllo regolano la portata e la direzione del fluido. In questo modo, è possibile controllare il sistema con precisione.
Panoramica dei componenti del sistema idraulico
Un sistema di azionamento idraulico è costituito da diversi componenti. Quando si combinano tutti questi componenti, si parla di “impianto idraulico”. All’interno del sistema, ogni parte è indispensabile.
La prima e più importante componente è rappresentata dalle pompe idrauliche. Sono spesso definite il cuore dei sistemi idraulici. La loro funzione principale è quella di generare potenza idraulica. Per farlo, la pompa spinge il fluido di trasmissione da un componente all’altro. In questo modo, la pompa converte l’energia meccanica in potenza idraulica.
Nelle applicazioni pratiche si possono trovare vari tipi di pompe idrauliche. Alcune di queste pompe sono denominate pompe a ingranaggi, a pistoni e a rotore.
Seguono i tubi idraulici. La loro funzione principale è quella di trasportare il fluido di trasmissione e collegare altri componenti. Devono piegarsi e resistere a sollecitazioni elevate. Sono noti come “tubi di trasmissione”. Sono realizzati in vari materiali. Gomma, plastica e PTFE sono tra i materiali più diffusi. Ne parleremo nelle sezioni seguenti.
L'olio idraulico, gli accumulatori idraulici, le valvole e gli interruttori sono altri componenti essenziali.
I motori idraulici generano un movimento rotatorio sfruttando la potenza idraulica. Sono ampiamente utilizzati in molti stabilimenti di produzione. Tuttavia, gli utensili di piccole dimensioni, come gli avvitatori automatici, sono spesso azionati da sistemi pneumatici.
I componenti dei cilindri idraulici generano un movimento lineare sfruttando la potenza idraulica. Questa strategia è ampiamente diffusa nei sistemi di controllo dei macchinari o dei veicoli pesanti.
Perché si preferisce il sistema idraulico?
I sistemi idraulici sono preferiti per diversi motivi. Innanzitutto, garantiscono un’elevata potenza pur mantenendo dimensioni compatte. In secondo luogo, offrono un controllo preciso e una risposta rapida. In terzo luogo, i sistemi idraulici sono affidabili e durevoli. In quarto luogo, rispetto ai sistemi pneumatici, generano una forza maggiore. In quinto luogo, sono più sicuri in ambienti a rischio di esplosione.
Ad esempio, i sistemi idraulici vengono utilizzati negli escavatori e nelle gru, nonché nella produzione di presse e ascensori. In agricoltura, i trattori e le mietitrebbiatrici utilizzano sistemi idraulici. Inoltre, i sistemi idraulici sono presenti in ogni sistema di controllo degli aeromobili e in ogni impianto frenante delle automobili.
Cosa sono i tubi flessibili idraulici ad alta pressione?
Come suggerisce il nome, questi tubi sono destinati a lavori ad alta pressione. Vengono anche chiamati “tubi ad alta pressione” o “tubazioni di pressione”.
I tubi idraulici ad alta pressione sono in grado di sopportare facilmente la pressione. La loro funzione principale è quella di trasferire la potenza idraulica da un componente all’altro. Il rinforzo garantisce un condotto efficiente all’interno di un sistema idraulico.
Un tipico tubo flessibile idraulico ad alta pressione è costituito da più strati di rinforzo. Maggiore è la pressione, più robusta sarà la struttura. I materiali standard utilizzati sono fili metallici, gomma sintetica o materiali termoplastici.
Esistono molti tipi di tubi idraulici ad alta pressione. Nelle prossime sezioni illustreremo tutte le tipologie possibili. Esistono diverse categorie, classificate in base a criteri diversi.
Diversi tipi di tubi flessibili idraulici ad alta pressione
Potresti aver bisogno di tubi idraulici in diverse situazioni. Potrebbe trattarsi di un ambiente estremamente caldo o freddo. Oppure di un ambiente in cui sono presenti sostanze chimiche. Inoltre, potresti averne bisogno in condizioni di pressione estremamente elevata. Oppure, potresti averne bisogno in uno spazio molto ristretto. Come vedete, le situazioni possibili sono molteplici. Questo è l’unico motivo alla base della varietà dei tubi idraulici ad alta pressione.
A seconda del materiale, esistono tre tipi principali di tubi idraulici ad alta pressione. Tuttavia, in questo contesto i tubi idraulici in gomma sono i più diffusi.
Tipo #1 Tubi flessibili idraulici in gomma con fili metallici di rinforzo
I tubi flessibili idraulici in gomma sono molto diffusi in numerose applicazioni. Di solito sono dotati di fili metallici di rinforzo. La struttura principale è realizzata in gomma sintetica. Il tipo di gomma varia a seconda delle diverse esigenze. In generale, si possono individuare tre tipi principali di gomma sintetica utilizzati.
Tubo flessibile idraulico in gomma nitrilica
Questi tubi flessibili sono adatti per impianti idraulici in cui la resistenza all'olio è fondamentale. Questi tubi flessibili in gomma sono dotati di un rinforzo in filo d'acciaio ad alta resistenza. Questa struttura migliora la resistenza del tubo flessibile.
Il tubo flessibile idraulico in gomma nitrilica è altamente resistente all'abrasione. È possibile utilizzarlo a temperature comprese tra -35 °C e +120 °C (da -30 °F a +250 °F). È flessibile e, ovviamente, durevole.
Tubo flessibile idraulico in neoprene
Questo tubo flessibile idraulico in gomma è anche un noto tubo di potenza utilizzato in molti sistemi idraulici. Questo tubo di potenza è molto apprezzato per la sua versatilità e le sue caratteristiche equilibrate. Analogamente al nitrile, è dotato di un rinforzo in fili metallici.
Uno dei vantaggi dei tubi flessibili idraulici in gomma neoprene è la loro eccellente resistenza agli agenti atmosferici. Funzionano ottimamente in presenza di oli e sostanze chimiche in quantità moderate. Il neoprene presenta una buona resistenza chimica. È possibile utilizzare questi tubi flessibili idraulici in gomma a temperature comprese tra -40° F e +275° F (da -40° C a +135° C).
Tubo flessibile idraulico in gomma EPDM
L'acronimo di "etilene-propilene-diene monomero" è EPDM. Si tratta di un materiale molto diffuso, utilizzato in numerose applicazioni all'aperto. Anche nella produzione di tubi flessibili idraulici in gomma l'uso dell'EPDM è molto comune.
La caratteristica principale dell'EPDM è la sua resistenza alle alte temperature. È possibile utilizzarlo in applicazioni con temperature comprese tra -50 °C e +120 °C/+150 °C (da -60 °F a +250 °F/+300 °F). I tubi flessibili idraulici in gomma EPDM sono inoltre flessibili e presentano un'eccellente resistenza all'ozono.
Limiti dei tubi flessibili idraulici in gomma
- I tubi flessibili idraulici in gomma rinforzati con filo d'acciaio sono relativamente pesanti.
- Sebbene il nitrile e il neoprene siano adatti in termini di resistenza chimica, l’EPDM non lo è.
- Sebbene la gomma EPDM sia adatta all'uso all'aperto, altri tipi di gomma potrebbero non dare buoni risultati in tale contesto.
Termoplastico di tipo #2 con rinforzo in materiali tessili
Il termoplastico è un tipo di plastica. Quando viene riscaldato, si ammorbidisce e si indurisce una volta raffreddato. È possibile modellarlo a proprio piacimento senza che perda le sue proprietà. Allo stesso modo, è possibile realizzare tubi idraulici utilizzando termoplastica con materiali tessili di rinforzo.
I tubi idraulici in materiale termoplastico sono ampiamente utilizzati in numerose applicazioni. Tra queste spiccano gli utensili idraulici, le attrezzature mobili e i sistemi di automazione industriale.
Vantaggi
- Il materiale termoplastico è incredibilmente leggero rispetto ad altri tubi idraulici.
- Questi tubi flessibili in gomma sono resistenti a un’ampia gamma di sostanze chimiche.
- Sono flessibili e non conduttivi
Limiti
- I tubi idraulici in materiale termoplastico potrebbero non essere adatti per lavori ad alta pressione.
- Inoltre, sono sensibili alla temperatura.
- Questi tubi idraulici possono costare di più.
Tubo flessibile idraulico in Teflon tipo #3 con inserti metallici o in PTFE
I tubi idraulici in PTFE o Teflon presentano spesso parti metalliche al loro interno. Questi materiali speciali sono progettati per funzionare in condizioni estreme. Trovano impiego nei settori alimentare e delle bevande, negli impianti chimici, nell’industria aeronautica e in quello farmaceutico.
Vantaggi
- I tubi idraulici in PTFE presentano un'eccellente resistenza chimica.
- Possono funzionare anche a temperature estreme. In genere, l'intervallo va da -400 a 500°F (-240 a 260°C).
- I tubi idraulici in PTFE presentano un basso coefficiente di attrito.
- Sono non reattivi e flessibili.
Limiti
- I tubi idraulici in PTFE o Teflon sono più costosi.
- Sono pesanti e presentano alcune limitazioni per quanto riguarda gli intervalli di pressione.
- Non sono flessibili quanto i tubi in gomma per alta pressione.
Sei criteri per la corretta scelta dei tubi flessibili idraulici ad alta pressione
Come avete già visto, i tubi idraulici possono essere di vario tipo.
A seconda del materiale, sono disponibili tre opzioni: tubi flessibili idraulici in gomma, in materiale termoplastico e in PTFE. Anche in questo caso, a seconda del tipo di rinforzo, sono disponibili due opzioni: a spirale e intrecciati.
Ancora una volta, ci sono tre opzioni per quanto riguarda i tipi di gomma: nitrile, EPDM e neoprene. È quindi evidente che occorre prestare attenzione durante il processo di selezione.
Dimensioni dei tubi flessibili idraulici
Stabilisci la dimensione del tubo idraulico solitamente necessaria per il tuo progetto. Poiché tutte le attrezzature sono conformi alle norme, puoi anche verificare le dimensioni standard. Per quanto riguarda i tubi, puoi controllare i diametri (diametro interno, diametro di lavoro e diametro esterno), la lunghezza e il peso.
Pressione dell'impianto idraulico
Valutare la pressione dell'impianto idraulico. Verificare la pressione di esercizio e quella massima richieste dal proprio progetto. Tenere sempre conto del fattore di sicurezza (4:1). Questo rapporto (4:1) indica che la pressione di esercizio del progetto deve essere pari a un quarto della pressione di scoppio del tubo flessibile.
È positivo che i tubi Rentone siano già realizzati secondo questo rapporto. Ad esempio, il tubo Rentone SAE 100 R4 ha una pressione di scoppio (BP) minima di 8,4 MPa e una pressione di lavoro (WP) di 2,1 MPa. Notate la differenza? La pressione di scoppio è quattro volte superiore alla pressione di lavoro.
Pressione di impulso del sistema idraulico
Controllare la pressione di impulso dell'impianto idraulico. Il fattore di sicurezza è 4:1. Alcune applicazioni potrebbero generare una pressione di impulso durante il funzionamento.
Tenendo conto della pressione di impulso e del coefficiente di sicurezza, potrebbero essere necessari tubi flessibili di dimensioni maggiori. Come sapete, maggiore è la dimensione del tubo flessibile, minore è la pressione. Pertanto, questa soluzione potrebbe non essere adatta alle vostre applicazioni. Per risolvere questo problema, i sistemi idraulici sono dotati di valvole di troppo pieno.
Temperatura e compatibilità chimica
Verifica la temperatura massima del tuo impianto. Scegli un tubo idraulico con un intervallo di temperatura superiore.
Verificate quindi se il vostro progetto prevede l'uso di sostanze chimiche. In tal caso, la scelta del tipo di gomma è fondamentale. Il neoprene e il nitrile sono adatti per garantire la resistenza agli agenti chimici.
Raggio di curvatura
Anche il raggio di curvatura è un fattore importante nella scelta di un tubo idraulico per il proprio lavoro. In questo caso, i tubi idraulici in gomma sono più flessibili. Consentono infatti un raggio di curvatura maggiore rispetto ad altri materiali, come la termoplastica o il PTFE.
Domande frequenti (FAQ)
Qual è la norma ISO relativa ai tubi idraulici?
La norma ISO relativa ai tubi flessibili idraulici è la 18752:2022. Essa definisce le specifiche standard per i tubi in gomma e i requisiti di assemblaggio. Ogni produttore deve attenersi a una norma. Anche Rentone Hose segue questa linea e rispetta i requisiti SAE ed EN. In questo stabilimento è inoltre possibile realizzare tubi flessibili in gomma secondo le norme ISO.
Quali sono le classi di qualità dei tubi idraulici?
La norma ISO 18572 prevede quattro classi ben note, dalla A alla D. Se si considera lo standard SAE, sono disponibili opzioni come la SAE 100R. Ebbene, la SAE 100R comprende classi che vanno dalla R1 alla R17. Se si considerano gli standard EN, le opzioni disponibili sono comunque numerose: 1SC, 2SC, 4SP e 4SH. Per vostra informazione: ogni grado presenta valori nominali di pressione e dimensioni variabili.
Qual è la pressione nominale di un tubo flessibile ad alta pressione?
PSI sta per “libbre per pollice quadrato”. In paesi come il Regno Unito e gli Stati Uniti, si tratta di un sistema di misura imperiale.
Il valore dei tubi ad alta pressione dipende dalla loro classe e dagli standard a cui sono conformi. Ad esempio, i tubi idraulici SAE 100 R1 possono sopportare fino a 100 MPa, ovvero 14 500 PSI. D'altra parte, le linee idrauliche SAE 100 R17 possono sopportare solo fino a 21 MPa (3 045 PSI). Inoltre, la pressione massima per gli standard EN HS da 1C 06 a 25 è compresa tra 8,8 MPa e 22,5 MPa, ovvero tra 1.280 PSI e 3.260 PSI.
Di che materiale sono fatti i tubi flessibili in gomma ad alta pressione?
I tubi flessibili idraulici ad alta pressione sono realizzati in gomma sintetica. Non si tratta del tipo 100%, ma la maggior parte di essi rientra nella categoria dei tubi flessibili idraulici. Esistono anche altri materiali, come i termoplastici e il PTFE. Per i tubi flessibili idraulici, si preferiscono principalmente il nitrile, il neoprene e l’EPDM. Nota: la gomma nitrilica e il neoprene sono adatti per la resistenza agli agenti chimici.
Sintesi
Concludiamo la nostra discussione!
I sistemi idraulici rappresentano uno degli elementi fondamentali in molti settori industriali. La loro funzione principale è quella di fornire maggiore potenza a un sistema. Sfruttano la potenza dei fluidi per sollevare attrezzature pesanti o azionare macchinari. Trovano inoltre applicazione nei veicoli pesanti, come escavatori, impianti di perforazione, autocarri e altro ancora.
Esiste un'ampia gamma di tubi idraulici. Sono disponibili tre opzioni in base al materiale: tubi idraulici in gomma, in materiale termoplastico e in PTFE. Sono inoltre disponibili tre opzioni in base alle norme: SAE, EN e ISO. Inoltre, per quanto riguarda il rinforzo, sono disponibili due opzioni: a spirale e intrecciato.
Per quanto riguarda i tubi flessibili idraulici in gomma, le opzioni a disposizione sono ancora molte: EPDM, nitrile e neoprene.
Come puoi vedere, hai molte opzioni tra cui scegliere. Pertanto, devi valutare quali siano esattamente le esigenze del tuo progetto. A tal proposito, puoi prendere in considerazione alcuni fattori. Come abbiamo già detto, la scelta giusta offre la soluzione più efficiente.
Se avete domande sui tubi flessibili ad alta pressione, vi preghiamo di contattarci. Produciamo un'ampia gamma di tubi flessibili, tra cui numerosi modelli per uso industriale. Il nostro team di assistenza clienti è pronto a fornirvi una soluzione.