Accumulatori

[angelillo]

Ho un quesito per i più esperti:
potrei, tramite un pistone ed un accumulatore ad azoto (si chiama così?), sostituire il lavoro fatto da una normale molla?
Mi spiego meglio: vorrei sostituire la molla perchè, come è noto, la sua trazione aumenta man mano che viene allungata, ed invece io vorrei una trazione costante lungo tutta l'escursione; con il sistema sopra descritto sarebbe possibile? Che componenti, valvole dovrei mettere? Si potrebbe modulare anche la velocità di sfilo e rientro del pistone eliminando così anche l'amortizzatore accoppiato alla molla?
Tutto questo per una modifica ad un attrezzo agricolo, la molla (o meglio il pistone che vorrei mettere) deve sostenere circa 8 qli, l'escursione è di 20 cm circa. Per mettere in pressione l'impianto userei un distributore ausiliario della trattrice.
Se non sono stato abbastanza chiaro chiedete pure!

[mefito]

Ho un quesito per i più esperti:
potrei, tramite un pistone ed un accumulatore ad azoto (si chiama così?), sostituire il lavoro fatto da una normale molla?
Mi spiego meglio: vorrei sostituire la molla perchè, come è noto, la sua trazione aumenta man mano che viene allungata, ed invece io vorrei una trazione costante lungo tutta l'escursione; con il sistema sopra descritto sarebbe possibile? Che componenti, valvole dovrei mettere? Si potrebbe modulare anche la velocità di sfilo e rientro del pistone eliminando così anche l'amortizzatore accoppiato alla molla?
Tutto questo per una modifica ad un attrezzo agricolo, la molla (o meglio il pistone che vorrei mettere) deve sostenere circa 8 qli, l'escursione è di 20 cm circa. Per mettere in pressione l'impianto userei un distributore ausiliario della trattrice.
Se non sono stato abbastanza chiaro chiedete pure!

Potevi anche descrivere su che mezzo andrebbe(falciacondizionatrice?).
Certamente lo puoi fare,personalmente non ne ho mai applicati,ma immagino tu debba avere un accumulatore di capacità superiore alla camera che deve compensare ,dopo aver calcolato la superfice di spinta in base al carico effettiv(leve) e trovato il volume in base alla lunghezza e se deve solo compensare,forse potrebbe essere anche un circuito chiuso.
La modulazione della velocità la ottieni con uno strozzatore che potrebbe anche essere regolabile(se necessario).
Più dati ci sono e meglio i nostri esperti potranno consigliarti.
P.S.
Non sono in grado di rispondere al quesito,ma una molla dopo aver superato il punto di resistenza non dovrebbe variare di molto la resistenza nei limiti dell'allungamento tollerato,o no?

[angelillo]

Sì, esatto, andrebbe su una falciacondizionatrice frontale: le molle che ha montate ora sono molto "nervose" e, soprattutto ad andature elevate, lavora male.
Il mio quesito era per capire la capacità dell'accumulatore in base alla cilindrata del pistone, e capire se la trazione, o spinta, del pistone rimane pressochè uguale lungo tutta la sua corsa. Con questo sistema dovrebbe essere anche più facile modificare la risposta (variando la pressione del circuito) mentre con le molle devi, con la chiave, regolarle.

[mefito]

Sì, esatto, andrebbe su una falciacondizionatrice frontale: le molle che ha montate ora sono molto "nervose" e, soprattutto ad andature elevate, lavora male.
Il mio quesito era per capire la capacità dell'accumulatore in base alla cilindrata del pistone, e capire se la trazione, o spinta, del pistone rimane pressochè uguale lungo tutta la sua corsa. Con questo sistema dovrebbe essere anche più facile modificare la risposta (variando la pressione del circuito) mentre con le molle devi, con la chiave, regolarle.

Si la spinta dovrebbe essere omogenea,nei limiti della capacità dell'accumulatore,non credo però si possa modificare la pressione che è data dalla pressione di carica dell'accumulatore.
Non avendo però esperienza diretta,non posso spingermi oltre.

[renotcha]

Un accumulatore è esattamente una molla idraulica. La pressione dell'azoto corrisponde alla precarica (o pretensionamento) della molla, cioè al valore minimo di forza da applicare per ottenere uno spostamento. Variando la corsa della molla, la resistenza varia proporzionalmente secondo una retta di pendenza precisa, detta caratteristica della molla. La pendenza dipende dal diametro molla, dal diametro filo, dalla lunghezza libera della molla. Per analogia, la compressione (o decompressione) della sacca dell'accumulatore genera una variazione di volume accumulato, secondo una caratteristica che dipende dalla grandezza dell'accumulatore, dalla sua precarica, dalla variazione di pressione, dal tempo in cui avviene il fenomeno (lento o veloce).
Venendo al tuo caso, ipotizzo una pressione di 60 bar. Per dare 800 kg, occorre un cilindro da 42 mm di diametro. A corsa 20 cm, il volume è di circa 0,27 litri.
Ora viene la domanda difficile: dato per scontato che, variando la corsa, varia la forza sul cilindro (è una molla idraulica), di quanto puoi accettare vari la forza di 800 kg nei 20 cm di corsa? Supponendo gli 800 kg a metà corsa (a 10 cm):
1) +/- 20 %, cioè da 640 (sfilato) a 960 kg (rientrato): accumulatore da 1,2 litri precaricato a 40 bar
2) +/- 10%, da 720 a 880 kg: accum da 2,3 litri prec a 45 bar
3) +/- 5%, da 760 a 840 kg: accum da 4,3 litri prec a 50 bar
4) +/- 2%, da 784 a 816 kg: accum da 10,8 litri prec a 50 bar.
Per la realizzaione dell'impianto, bisogna vedere cosa c'è di disponibile sulla macchina e quale è l'esatto ciclo di utilizzo/sequenze di lavoro.
Ciao

[angelillo]

Grazie Renotcha, ho capito, la tua descrizione del funzionamento è chiarissima!
Nel mio caso una variazione del 10 % dovrebbe andar bene.
Domani faccio una foto di dove vorrei montare il pistone così si capisce meglio il mio intento.
Premetto che sulla mia macchina, di idraulico, non c'è niente, la sospensione è data da 2 molle, che sono piccole di diametro e molto nervose quindi , secondo me, l'ingegnere che le ha progettate ha toppato alla grande. Su un altra macchina simile che ho le molle sono di grande diametro e la macchina non soffre dei problemi citati.
Quanto potrebbe costare pressapoco, a titolo informativo, un accumulatore per il mio scopo?

[renotcha]

Quanto potrebbe costare pressapoco, a titolo informativo, un accumulatore per il mio scopo?

Mettiti seduto con un cognachino a portata di mano...
...non meno di 200 euro per i costruttori di macchine. Per un privato da un rivenditore, almeno il doppio

[mefito]

Sì, esatto, andrebbe su una falciacondizionatrice frontale: le molle che ha montate ora sono molto "nervose" e, soprattutto ad andature elevate, lavora male.
.

E provare semplicemente con un ammortizzatore idraulico in parallelo alle molle?

[angelillo]

Mettiti seduto con un cognachino a portata di mano...
...non meno di 200 euro per i costruttori di macchine. Per un privato da un rivenditore, almeno il doppio

Ah..... però....., pensavo di meno

E provare semplicemente con un ammortizzatore idraulico in parallelo alle molle?

Potrebbe essere una soluzione, ma comunque le molle non sono state ben calcolate.
Visto i prezzi (che poi oltre all'accumulatore servono valvole ecc)credo che opterò per un altra soluzione, comunque, a titolo informativo, mi piacerebbe portare a termine il "discorso".

[mefito]

I prezzi sono alti in quell'ipotesi dimensionale,se mantieni le molle e devi alleggerire ulteriormente,ci aggiungi un martinetto di piccole dimensioni che ti può fare da ammortizzatore e con un accumulatore che a questo punto essendo piccolo costerà anche meno,o no?

[renotcha]

un martinetto di piccole dimensioni che ti può fare da ammortizzatore e con un accumulatore che a questo punto essendo piccolo costerà anche meno,o no?

Giusto, come sempre.
Ero partito da 60 bar. Se l'impianto consente i 180 bar, allora mettiamo un martinetto da 25 (stelo almeno 16 per il carico di punta). Volume 0,1 litri. Accumulatore da 0.75 litri precaricato a 140 bar. La variazione di forza (800 kg)sarà +/- 10% con la pressione che varia da 146 a 180 bar. A questo punto però non starei a fare il misto fritto molla e accumulatore. Magari le molle giusto come ammortizzatori di fine corsa.

[angelillo]

Si, la pressione a disposizione arriva fino a 170- 180 bar
La foto promessa la metterò stasera, non ho fatto in tempo a farla.
Intanto, in QUESTO manuale è spiegato, a pag 12-13-14 come regolare l'amortizzatore idraulico della barra Pottinger.( che non è la mia, purtroppo)
Ci sono anche foto.

Ecco, come promesso, la foto delle molle sul trapezio della mia macchina

[renotcha]

Mi sembra di capire che devi "alleggerire" il peso del'attrezzo sul terreno, scaricandone una parte sul supporto. Se è così, potrebbe bastare una valvola "riduttrice con relieving" (cioè che funziona in tutti e due i sensi di passaggio dell'olio) che procura un tiro calibrato e tarabile al cilindro d'attacco (in sostituzione delle molle).

[angelillo]

Si, Renotcha, devo far galleggiare la macchina.
La macchina, mentre funziona, deve però seguire il profilo del terreno quindi le molle continuano a lavorare (questo per farti capire)

Non ho ben capito come funziona la valvola che dici, ma ha bisogno sempre dell'accumulatore? E' una valvola tipo quella montata sulla barra del manuale di cui ho messo il link più sopra?
Grazie

[renotcha]

ha bisogno sempre dell'accumulatore?

No, è la valvola che fa da molla, con la differenza che, una volta tarata, offre una resistenza/spinta sempre costante anche al variare della corsa (esclusa l'isteresi costruttiva della valvola stessa, qualche bar). E' come mettere un accumulatore molto grande (e costoso). Lo svantaggio rispetto all'accumulatore è che bisogna alimentarla sempre con un po' d'olio (dissipativo, cioè calore), mentre l'accumulatore è teoricamente chiuso sul cilindro. Dalla foto mi sembra che il cilindro lavori in tiro per scaricare peso, quindi la valvola o l'accumulatore devono lavorare lato stelo, non fondello. Per cui i conti dei miei post precedenti andrebbero rifatti: l'area di spinta è più piccola (area fondello - area stelo) e serve un cilidro più grande per dare gli 800 kg.
Nota: l'attrezzo è comandato da un cardano e non idraulicamente come mi ero immaginato (deformazione...), quindi non c'è potenza idraulica in gioco. A questo punto, se hai una pompa di servizio libera, per fare il giochino basta una banale valvola di massima tarabile fra pompa e cilindro. Non serve la riduttrice/relieving: ancora più semplice ed economico. Se ce la faccio, vedo di postare prossimamente uno schema esemplificativo.

E' una valvola tipo quella montata sulla barra del manuale di cui ho messo il link più sopra?

Potrebbe essere la valvola di massima di cui sopra. Per avere la certezza, bisognerebbe avere lo schema idraulico (altra mia deformazione...)

[angelillo]

Lo svantaggio rispetto all'accumulatore è che bisogna alimentarla sempre con un po' d'olio (dissipativo, cioè calore), mentre l'accumulatore è teoricamente chiuso sul cilindro.

Come dissipativo?

Nota: l'attrezzo è comandato da un cardano e non idraulicamente come mi ero immaginato (deformazione...), quindi non c'è potenza idraulica in gioco. A questo punto, se hai una pompa di servizio libera, per fare il giochino basta una banale valvola di massima tarabile fra pompa e cilindro. Non serve la riduttrice/relieving: ancora più semplice ed economico. Se ce la faccio, vedo di postare prossimamente uno schema esemplificativo.

Non ho ben capito
Forse con uno schema è più semplice, se puoi...
Una pompa idraulica libera, sul trattore, non c'è; c'è il distributore idraulico.... non si può utilizzando questo?

[renotcha]

Come dissipativo?

Immagina il cilindro fermo, che non ha bisogno di muoversi per galleggiare.
1) se hai l'accumulatore, l'olio sta fermo e intrappolato fra cilindro e accumulatore, alla pressione che dà gli 800 kg. Nessuna generazione di portata, nessuna circolazione, nessuna potenza idraulica richiesta.
2) se hai la riduttrice o valvola di max, la pompa continua a dare la sua portata alla pressione degli 800 kg che, non essendo consumata perchè il cilindro è fermo, viene scaricata al serbatoio; la potenza p x Q consumata è tutta dissipata (non c'è lavoro utile) e si trasforma tutta in calore.

Forse con uno schema è più semplice, se puoi...
Una pompa idraulica libera, sul trattore, non c'è; c'è il distributore idraulico.... non si può utilizzando questo?

Ecco lo schema, spero comprensibile...ho fatto del mio meglio

Il distributore va benissimo se hai una sezione disponibile per il controllo del galleggiamento. In riferimento allo schema, devi aggiungere il cilindro, la valvola di contro, la valvola anticavitazione, le due valvole di max (la pilotata ed il suo pilotino), il rubinetto in plancia (o dove fa comodo a te) e tubi e raccordi per l'impianto. Con 500-700 euri di materiale dovresti cavartela. Da verificare la portata della pompa, che sia adeguata alla velocità di risposta richiesta al cilindro.

[angelillo]

Grazie Renotcha del Tuo prezioso contributo

Se usassi l'olio del distributore ausiliario,per avere meno sforzo e quindi meno calore dissipato, mi converrebbe usare una pressione bassa e un cilindro grosso sulla macchina da alleggerire? Altrimenti, essendo sempre azionato il distributore, la valvola che andrei a mettere farebbe sempre fare 180 bar (esempio) di sforzo alla pompa o no?
Potrei fare il circuito a semplice effetto, cioè avere l'olio solo dal lato stelo?
Scusate la mia ignoranza in materia:
presumo che il pilotino sia per cambiare a distanza la taratura della valvola o sbaglio?
La valvola anti cavitazione e la valvola di contro a cosa servono, sono già presenti nell'impianto della mia trattrice?
Un saluto

[renotcha]

per avere meno sforzo e quindi meno calore dissipato, mi converrebbe usare una pressione bassa e un cilindro grosso sulla macchina da alleggerire?

Giustissimo Da verificare che la portata disponibile muova con velocità sufficiente il cilindro

Potrei fare il circuito a semplice effetto, cioè avere l'olio solo dal lato stelo?

Sì, però dovrai pur posizionarlo in su e giù l'attrezzo, o no?

presumo che il pilotino sia per cambiare a distanza la taratura della valvola o sbaglio?

Arigiusto

La valvola anti cavitazione e la valvola di contro a cosa servono, sono già presenti nell'impianto della mia trattrice?

La valvola di contro mantiene 2 bar sul lato pistone del cilindro. Quando lo stelo esce, il lato pistone, che tende a vuotarsi, si riempie in automatico grazie all'olio a 2 bar che risale dallo scarico e passa per la valvola anticavitazione. Non penso proprio siano già presenti

[angelillo]

Scusate, soprattutto Renotcha, per l'assenza, ma ho avuto problemi col pc (che è defunto)
Chiedo un ultima cosa al preparatissimo Renotcha:
il distributore del mio trattore è subito dopo la pompa, l'olio, passato il distributore, alimenta il sollevatore (credo attraverso il canale carry over) quindi, se lascio un comando azionato per far lavorare il pistone, l'olio dovrebbe tornare a serbatoio attraverso lo scarico e quindi, ogni volta che devo alzare l'attrezzo col sollevatore, mi toccherebbe rimettere in centro la leva del distributore.
C'è soluzione a questo?

Per chiarire le risposte del msg precedente:
l'attrezzo lo posiziono col sollevatore,
del pilotino e della volvola pilotata potrei farne a meno usando una valvola più "semplice"?
della valvola di contro e dell'anticavitazione, se lo uso a semplice effetto, posso farne a meno?
Grazie ancora!

[renotcha]

il distributore del mio trattore è subito dopo la pompa, l'olio, passato il distributore, alimenta il sollevatore (credo attraverso il canale carry over) quindi, se lascio un comando azionato per far lavorare il pistone, l'olio dovrebbe tornare a serbatoio attraverso lo scarico e quindi, ogni volta che devo alzare l'attrezzo col sollevatore, mi toccherebbe rimettere in centro la leva del distributore.
C'è soluzione a questo?

Carry-over sì o no, comunque il sollevatore non ti funziona, perchè il cilindro è a semplice effetto e non c'è ritorno di olio. Dovresti mettere lo scarico della vmax sull'ingresso sollevatore. Però così, se usi il soll, ti aumenta la taratura della vmax (diventa taratura vmax + il valore della pressione del soll), cioè aumenta la forza di galleggiamento (solo nel momento che usi il soll). Allora dovresti usare, invece che una vmax, una "valvola di sequenza", che altro non è che una vmax insensibile alla contropressione allo scarico. Tutto regolare se la pressione al soll è inferiore alla taratura di galleggiamento sulla vmax (adesso sequenza). Se superiore, la taratura del gall diventa uguale a quella del soll. Vedi tu se questo può essere un problema inaccettabile. La soluzione potrebbe anche esserci, ma non voglio fare casino oltre, anche perchè penso che si andrebbe fuori budget.

del pilotino e della volvola pilotata potrei farne a meno usando una valvola più "semplice"?

Certo, usa una vmax o sequenza a taratura diretta a mezzo vite o volantino

della valvola di contro e dell'anticavitazione, se lo uso a semplice effetto, posso farne a meno?

Certo, in questo caso non servono
Ciao

[angelillo]

Grazie dinuovo, Renotcha, per le risposte ben capibili ed esaurienti che sempre ci dai!!
Adesso credo di aver tutte le conoscenze necessarie per realizzare l'impianto.
Appena ho un minuto provo a vedere come fare col distributore, voglio vedere se l'olio che rientra nel distributore da un servizio può azionare il sollevatore...così sarebbe tutto più semplice