Pompe a pistoni assiali a cilindrata variabile load-sensing.

[Sogumath]

Ciao a tutti sono un nuovo arrivato sul forum.

Sarei molto contento se qualcuno mi illuminasse sul funzionamento delle pompe a pistoni assiali load-sensing a cilindrata variabile, precisamente sul comando che regola l'inclinazione del piatto della pompa. In genere su quelle utilizzate sui trattori.

Ciao
Sogumath

[Trattore84]

Dato x scontato il principio di funzionamento di una pompa a pistoni assiali passiamo al significato di "load sensing".
Penso che tu sappia che in ogni comune circuito idraulico con pompa a CILINDRATA FISSA è d'obbligo la valvola limitatrice, che ha il compito di limitare la pressione massima sulla bocca di mandata della pompa.
Quando si raggiunge la pressione di taratura detta valvola comincia a regolare e scarica a serbatoio una parte della portata (al limite tutta), questo sistema è vitale per evitare danni a componenti e tubazioni MA E' DISSIPATIVO, si scarica infatti a serbatoio olio in pressione, cioè olio che possiede una elevata energia; in poche parole si "paga" (carburante nel motore) per non avere nessun beneficio perchè se mando l'olio a scarico i martinetti idraulici non si movono.
La pompa a cilindrata variabile load sensing evita il problema della dissipazione perchè non necessita di una valvola limitatrice, infatti la pressione massima in mandata viene regolata diminuendo la cilindrata della pompa (al limite ponendola a zero) e quindi la portata erogata; "non generare" una portata non richiede infatti energia, al contrario dell'esempio riportato prima.
L'impiego principale di questo tipo di pompe è però la realizzazione di gruppi di alimentazione a pressione fissa vera, nonostante il vantaggio della non dissipatività del componente infatti c'è il problema dell'ELEVATISSIMO COSTO se confrontate con le comuni pompe ad ingranaggi esterni, che per realizzare gruppi di alimentazione a portata fissa vanno molto bene.
Dopo averti tediato con queste cose ti spiego finalmente come avviene la variazione della cilindrata, a qesto scopo ti allego una sezione costruttiva di una delle pompe in qestione.
Come puoi vedere dall'immagine la piastra inclinata viene pilotata da due veri e propri cilindri idraulici, uno di sezione maggiore (verde chiaro in alto) e l'altro di sezione minore insieme al quale agisce una molla (verde scuro in basso).
Entrambi i cilindri vedono la pressione di mandata della pompa, la pressione massima di esercizio viene decisa dalle sezioni di tali attuatori e dalla rigidezza e precarico della molla.
Il cilindro verde chiaro, il maggiore, è quello che fa diminuire la cilindrata, la cilindrata minima è 0 e non può andare in negativo (inversione delle bocche di mand/aspiraz) a causa del forellino che puoi vedere praticato sullo stantuffo del cilindretto in alto (verde chiaro).

IN TUTTO QUESTO MARE DI PAROLE SPERO DI AVERTI CHIARITO ALMENO QUALCHE DUBBIO...
RIMANGO COMUNQUE A DISPOSIZIONE X ULTERIORI SPIEGAZIONI.

P.S. Mi sapresti indicare un pò di modelli di trattori che montano le pompe in questione nel loro impianto idraulico?
GRAZIE!!!

T84

[pasqualeJDD]

Load sensing è montato su molti dei prodotti SDF, tra cui di serie su modelli con cambi a variazione continua tipo serie TTV!!
Ma anche molte altre case coma Valtra ,NH,CASE..

[renotcha]

Ottima la spiegazione di Trattore84. Aggiungerei che le pompe a pistoni load sensing (ls) a cilindrata variabile necessitano di un distributore ls pure lui. Oltre ai classici tubi di mandata, ritorno e utilizzi, tale distributore ha un tubino da 1/4" (detto di feed-back) che torna al regolatore della pompa, informandolo costantemente della pressione richiesta, istante per istante, dagli utilizzi. In base a questa informazione, la pompa regola la propria portata in modo da mantenere la pressione di mandata un "tot" appena sopra quella degli utilizzi (generalmente, dai 14 ai 20 bar). Questo delta di pressione è quanto serve alla portata per attraversare la spola del distributore. Pertanto, variando l'apertura della spola del distributore, dovendosi mantenere costante il delta di pressione, varia la portata erogata dalla pompa, per mezzo di una proporionale variazione di cilindrata: se apro la spola, la portata aumenta; se la chiudo, cala; se la metto a zero, la portata si azzera; se tengo l'apertura fissa e cambia la pressione di lavoro, la portata resta costante (nota: in un sistema tradizionale con pompa ad ingranaggi e valvola di massima, se tengo la spola "strozzata" ad un certo valore costante, ma cambia la pressione di lavoro, cambia anche la velocità dell'utilizzo comandato). In sostanza, l'ls è un sistema molto fine, preciso e quasi non dissipativo per regolare le velocità degli utilizzi indipendentemente dalle pressioni di lavoro. In aggiunta a questa funzione (l'ls in senso stretto) c'è il cosiddetto "taglio di pressione" spiegato da T84: al raggiungimento della pressione massima tarata sul regolatore, la pompa azzera la portata e quindi non dissipa energia e non produce calore nell'impianto, come succede invece se si usa una valvola di massima tradizionale. Da notare però che il taglio di pressione può essere montato anche su pompe variabili con regolatori diversi, non necessariamente ls. Quindi direi che il cuore del load sensing è la regolazione di portata, non il taglio di pressione.

[Sogumath]

Grazie infinite a tutti della prontissima risposta, io purtroppo causa molti impegni di lavoro, solo oggi ho dato un’occhiata al Forum.
La risposta è molto chiara, grazie anche a Pasquale JDD che ha risposto alla domanda di Trattore 84.

Sogumath

[CumminsPower]

molto ben spiegato e utile, grazie.

[venieri_fan]

Ottima la spiegazione di Trattore84. Aggiungerei che le pompe a pistoni load sensing (ls) a cilindrata variabile necessitano di un distributore ls pure lui. Oltre ai classici tubi di mandata, ritorno e utilizzi, tale distributore ha un tubino da 1/4" (detto di feed-back) che torna al regolatore della pompa, informandolo costantemente della pressione richiesta, istante per istante, dagli utilizzi. In base a questa informazione, la pompa regola la propria portata in modo da mantenere la pressione di mandata un "tot" appena sopra quella degli utilizzi (generalmente, dai 14 ai 20 bar). Questo delta di pressione è quanto serve alla portata per attraversare la spola del distributore. Pertanto, variando l'apertura della spola del distributore, dovendosi mantenere costante il delta di pressione, varia la portata erogata dalla pompa, per mezzo di una proporionale variazione di cilindrata: se apro la spola, la portata aumenta; se la chiudo, cala; se la metto a zero, la portata si azzera; se tengo l'apertura fissa e cambia la pressione di lavoro, la portata resta costante (nota: in un sistema tradizionale con pompa ad ingranaggi e valvola di massima, se tengo la spola "strozzata" ad un certo valore costante, ma cambia la pressione di lavoro, cambia anche la velocità dell'utilizzo comandato). In sostanza, l'ls è un sistema molto fine, preciso e quasi non dissipativo per regolare le velocità degli utilizzi indipendentemente dalle pressioni di lavoro. In aggiunta a questa funzione (l'ls in senso stretto) c'è il cosiddetto "taglio di pressione" spiegato da T84: al raggiungimento della pressione massima tarata sul regolatore, la pompa azzera la portata e quindi non dissipa energia e non produce calore nell'impianto, come succede invece se si usa una valvola di massima tradizionale. Da notare però che il taglio di pressione può essere montato anche su pompe variabili con regolatori diversi, non necessariamente ls. Quindi direi che il cuore del load sensing è la regolazione di portata, non il taglio di pressione.

Ciao, voglio capire ancora meglio come funziona questo tipo di pompa, in particolare quella chiamata automotive.
So che la cilindrata varia in base al regime del motore e al variare della pressione nel circuito (quando la macchina incontra ostacoli o in salita per es.).
Volevo sapere come fa praticamente il regime del motore a far cambiare la cilindrata? per mezzo di cosa il regime agisce sull'inclinazione del piatto?
Mentre quando è la variazione di pressione (creata da una salita per es.) a causare la variazione di cilindrata (e non il regime), sarà qualche valvola che agisce sull'angolo del piatto?

grazie