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La magia dei motori idraulici: come trasformare la pressione in potenza?
Un motore idraulico è un dispositivo di azionamento meccanico la cui funzione è quella di convertire la pressione e il flusso idraulici in coppia e spostamento angolare (ovvero rotazione). È la controparte rotante del cilindro idraulico e funge da dispositivo di azionamento lineare. In senso lato, la categoria dei motori idraulici comprende talvolta anche dispositivi che funzionano con l'energia idrica, ma nella terminologia odierna, i motori idraulici si riferiscono solitamente specificamente ai motori che utilizzano fluido idraulico nei sistemi idraulici chiusi delle moderne macchine idrauliche.
Concettualmente, i motori idraulici dovrebbero essere intercambiabili con le pompe idrauliche perché svolgono funzioni leggermente opposte; tuttavia, molte pompe idrauliche non possono essere utilizzate come motori idraulici perché non possono essere azionate in retromarcia.
I motori idraulici sono solitamente progettati per pressioni di esercizio su entrambi i lati del motore, mentre la maggior parte delle pompe idrauliche sfrutta la bassa pressione fornita da un serbatoio su un lato e quindi tendono a perdere fluido quando vengono utilizzate come motore.
Storia dei motori idraulici
La storia dei motori idraulici risale al primo motore idraulico rotativo costruito da William Armstrong per un ponte sospeso sul fiume Tyne. Per garantire l'affidabilità, progettò due motori, ciascuno dei quali era un motore oscillante a tre cilindri e a effetto singolo. I vari motori idraulici sviluppati da Armstrong hanno trovato largo impiego nell'industria e nell'ingegneria civile, in particolare per il funzionamento di banchine e ponti mobili.
Uno svantaggio dei primi motori idraulici a corsa fissa era che utilizzavano la stessa quantità di acqua indipendentemente dal carico, il che era uno spreco a potenza parziale.
Tuttavia, per risolvere questo problema, in seguito fu sviluppato un motore idraulico a corsa variabile, che controllava la potenza del motore e il consumo di acqua regolando la corsa. Fu inventato da Arthur Rigg nel 1886. Uno dei risultati del invenzione brevettata.
Tipi di motori idraulici
Motore a palette
Il motore a palette è costituito da un alloggiamento con un foro eccentrico e un rotore che scorre all'interno e che ha delle palette che scorrono dentro e fuori. Quando alle pale viene applicata la pressione nominale del fluido, la forza del fluido fa ruotare il rotore in una direzione.
Motore a ingranaggi
Un motoriduttore è costituito da due ingranaggi, uno è l'ingranaggio conduttore e l'altro è l'ingranaggio condotto. L'olio ad alta pressione viene introdotto in un lato dell'ingranaggio e scorre attorno all'ingranaggio. Elevata efficienza e basso tasso di guasti sono le caratteristiche principali dei motoriduttori.
Motore a rotore Giro
I motori Giro rotor sono costituiti da un rotore con n-1 denti e da un rotore/statore con n denti e sono comunemente utilizzati in molte applicazioni a bassa velocità e coppia da media ad alta.
Motore a pistoni assiali
I motori a pistoni assiali sono comunemente utilizzati nei sistemi di azionamento rotativo di alta qualità. Questo tipo di motore garantisce una cilindrata regolabile in modo continuo ed è il modello più diffuso in molti sistemi idraulici.
Motore a pistoni radiali
I motori a pistoni radiali si dividono in due tipologie fondamentali: quelli con il pistone che spinge verso l'interno e quelli con il pistone che spinge verso l'esterno. Questi motori hanno dimostrato buone prestazioni nel fornire caratteristiche di elevata coppia di spunto.
Il ruolo dei motori idraulici nelle applicazioni
Pompe idrauliche, motori e cilindri possono essere combinati in un sistema di trasmissione idraulica. Più pompe idrauliche sono collegate in serie a uno o più motori idraulici per formare un dispositivo di trasmissione idraulica completo.
I motori idraulici trovano impiego in un'ampia gamma di applicazioni, tra cui gru, escavatori, azionamenti di ventilatori, miscelatori e macchine per iniezione di materie plastiche.
Sia nell'industria pesante che nella vita di tutti i giorni, i motori idraulici stanno diventando una fonte di energia indispensabile e i loro progressi in termini di efficienza, affidabilità e funzionalità continuano a guidare il futuro della tecnologia meccanica.
In che modo i motori idraulici continueranno ad adattarsi e a cambiare per supportare le esigenze più complesse delle future applicazioni meccaniche?
