Trasmissioni MMT. Tipologie e funzionamento a confronto.

[giovanni]

Vorrei sapere se qualcuno sa spiegarmi il significato di " idrostatica " riferito ad una minipala in termini possibilmente semplici . Mi sembra di intuire che si tratta di qualcosa che ha a che fare con la trasmissione o il cambio : forse e una spece della cosiddetta trasmissione in " presa diretta " ? Non c sono cioè le marce ?

Un saluto

[maurizio]

una macchina e' detta "idrostatica" quando
"per farla camminare" entra in azione una pompa idraulica (accoppiata al motore termico cioe' il motore della macchina)di solito a portata variabile la quale tramite un comando dato dall' operatore mette in funzione 1 o + motori idraulici per il movimento della macchina.Di solito sulle trasmissioni idrostatiche non ci sono "le marce" ma un dispositivo che agendo sulla portata dell' olio idraulico ne aumenta o - la velocita'.Detto cosi' magari puo' sembrare un po' pesante il discorso ma tieni presente che il funzionamento degli escavatori e' pressoche'(se non esclusivamente)di tipo idrostatico

[giovanni]

Ringrazio per il chiarimento ,
la mia domanda nasce da una breve e-mail dove gentilmente un esperto su mia richiesta mi spiegava che in linea di tendenza oggi si tende preferire l'impiego delle pale gommate alle cingolate.
Esattamente si spiegava che " quello che una volta si faceva con ( fiat- allis) FL 20 oggi si fa con pale gommate da 5 m3 , mentre ciò che si faceva con FL 4 si fa con MINIPALE IDROSTATICHE tipo bobcat ) in adeguamento alle tendenze dei mercati internazionali ", e così forse quest'anno cesserà la produzione anche di F. Kobelko FL 175, sostanzialmente la vecchia F. Allis fl 14 ( se ne vedono ancora parecchie in giro ) (ma in compenso forse chi si dovrà far caricare un camion di sabbia spenderà qualcosa - )

[maurizio]

su questo non sarei molto d' accordo. La pala cingolata e' andata via via scomparendo per la tipologia ristretta di lavoro che riesce a svolgere. Pero' difficilmente una pala gommata di potenza equivalente riesce ad avere "la spinta" di una cingolata.Secondo me a parita' di cavalli la cingolata ha circa,in media, un 15-20% in piu' di "spinta" effettiva rispetto alla gommata questo per una serie di dettagli tecnici che non basterebbero 10 pagine per illustrarli.

[O.M.M.A.C.]

Io penso che oggi, purtroppo, per poter essere competitivi, bisogna possedere una macchina per ogni tipo di lavoro che ne bisogna fare...
In sostanza le pale cingolate sono sicuramente piuù "potenti" ma allo stesso tempo anche più lente, petanto condivido l'idea di maurizio piochè, oggi, un'impresa preferisce acquistare una pala gommata con cui riesce a svolgere diverse lavorazioni con un netto guadagno in velcità...
Ciao...

[venieri_fan]

Quindi c'è una pompa variabile per motore idraulico.
Ma praticamente, in che modo il piattello della pompa viene fatto inclinare in base al regime del motore? ci sono più tipi di pompe variabili a pistoni?
Sapevo però che vanno solo da 0 a 45° e che non ci sono inclinazioni "negative" del piattello, ma che ci fosse un elettrovalvola sulla pompa per l'inversione non del moto della pompa, che gira sempre nello stesso verso, ma dei motori idraulici, cioè una specie di distributore incorporato nella pompa che muove e inverte il motore idr.
Nel caso della velocità, avevamo già detto dei motori a doppia cilindrata selezionabile dall'operatore. Mi chiedo però come si fa a variare la cilindrata dei motori variabili che avete detto voi, visto che non ce ne solo 2 precise da selezionare elettricamente come quelli degli skid che abbiamo descritto.

[B 225]

Non è che sappia molto di più di quello che ho scritto, ci vorrebbe qualcuno di più esperto esempio Peppo che di sicuro di minipale ne sa parecchio.
Il piattello viene inclinato da dei piccoli cilindri idraulici, in questa discussione trovi un'interessante descrizione:

http://www.forum-macchine.it/showthread.php?t=7679

Ti confermo che esistono pompe con variazione negativa e positiva, ad esempio sono presenti nei cambi a variazione continua tipo il vario Fendt.
In questo caso invece mi sa che hai ragione e la pompa fa solo da 0 a +45°, e il moto viene invertito tramite il distributore.

[venieri_fan]

Si più siete ad intervenire meglio è
Grazie dell'informazione sulla discussione....e per non uscire fuori tema, continuerò li il discorso sulle pompe variabili.
Quindi ci sono due tipi di pompe diverse con 2 modi per invertire il moto

[Peppo]

Ciao a tutti,
visto che B225 ha tutta questa fiducia in me provo a dire la mia.
Le minipale hanno due impianti idrualici separati per il loro funzionamento.
Uno è quello serve a far funzionare i bracci e l'altro è il circuito idrostatico, vertenza di questo argomento.
Il circuito idrostatico di una minipala, e di tutte le macchine idrostatiche, è un circuito di tipo chiuso, cioè del tipo che in linea teorica una volta riempito non avrebbe bisogno di serbatoio perchè lo scarico dei motori è rimandato alle pompe. La realtà è assai diversa, ci devono essere delle perdite volute e calibrate per permettere il raffreddamento dell'olio. Non pensate a mettere un radiatore sulla linea in quanto l'idrostatico può arrivare a sviluppare 400 bar di pressione.
La pompa idrostatica è del tipo a pistoni assiali a doppia inclinazione, questo per permettere il movimento del veicolo in avanti o indietro, il valore dell'inclinazione può arrivare fino a 45°, normalmente sulle minipale si attesta sui 30° se la memoria non fa scherzi. Delle molle di richiamo/attuatori idraulici sono deputati a mantenere la posizione di zero (folle).
L'inclinazione dei piattelli può avvenire in due modi, manuale con delle leve, una per pompa (vecchi Bobcat) dove l'ampiezza del movimento dell'operatore determina la velocità di avanzamento e la sterzata. Diemnticavo, le leve vanno ad agire direttamtne sul comando di inclianzione del piatto.
Ora le macchine sono in genere servocomandate e la pressione inviata dal servocomando al pistoncino ne determina il movimento e di conseguenza l'inclinazione del piatto.
I motori di trazione sono o a pistoni assiali o a pistoni radiali entrambe a cilindrata fissa. Dunque, più olio le pompe mandano più questi girano velocemente, al motore è poi accoppiato un riduttore per incrementare la coppia motrice.
Sulle macchine più evolute le velocità sono due e queste si ottengono variando (riducendo) la cilindrata sui motori con pistoni assiali, o mantenendo alcuni pistoni costantemente a scarico su quelli radiali.
In altre parole se i motori diventano meno capienti, per "gestire" la stessa quantità di olio in arrivo sono costretti a girare più velocemente.
Spero di essere stato chiaro, in caso contrario fatemi sapere.
Ho un atavico problema con gli allegati, posto a Mefito un'animazione che fugherà ogni dubbio in merito.
Ciao

[B 225]

Ciao a tutti,
visto che B225 ha tutta questa fiducia in me provo a dire la mia.
......

Direi fiducia ben riposta.
Ottima spiegazione, ora mi sembra tutto chiaro.

[venieri_fan]

Grazie della risposta è stata molto interessante. Hai chiarito moltissimi dubbi Ma devo ancora disturbare parecchio perchè ho tante altre domande da fare
Interessante anche il discorso del radiatore... a 400 bar scoppierebbe vero? Ma se le perdite sono calibrate vuol dire che l'olio per arrivare al radiatore arriva a bassa pressione, quindi se ne raffredda molto poco alla volta?
I circuiti chiusi come questo non prelevano/scaricano mai dal serbatoio? Non capisco...
Quindi queste non sono le pompe dette "automotive" usate nelle pale articolate idrostatiche giusto? visto che i piattelli e quindi la cilindrata, è controllata solamente dai cilindretti servocomandati nella pompa muovendo i joystick.
Ho letto che la cilindrata della pompa automotive dipende sia dal regime del motore diesel, che dalla pressione che aumenta nel circuito mentre la macchina spinge qualcosa o fa una salita (diminuendo la cilindrata e aumentando la coppia per i motori idr.). Non ho capito come fa tecnicamente, il regime del motore a far variare la cilindrata. Per mezzo di cosa? Ma questo è un pò fuori tema qui, visto che nello skid il movimento dell'acceleratore non corrisponde direttamente e necessariamente all'avanzamento (e aumento cilindrata) della macchina come nelle articolate, in quanto il comando di avanzamento/regolazione cilindrata e regime del motore sono indipendenti tra loro da come mi sembra di capire, al contrario appunto delle articolate, dove alla pressione sull'acceleratore corrisponde sia l'aumento del regime del motore che l'aumento in contemporanea della cilindrata della pompa, facendo avanzare la pala quando si arriva a un certo numero di giri e invertendo il moto idr. da un comando elettrico separato (forse in questo caso il piattello non ha inclinazione "negativa" come per lo skid, ma l'inversione si fa tramite elettrovalvola.
Non so se mi sono spiegato bene.
Ma agli skid succede che alla spinta di un'ostacolo o in una salita, aumenta la pressione nel circuito, e automaticamente diminuisce la cilindrata, che fa diminuire la velocità e aumentare la coppia, come per le articolate? Se è cosi come succede?

Scusa per le troppe domande! se non rispondi posso capire perchè

[Peppo]

Finalmente rispondo.......

Cominciamo con delle doverose scuse a Pasquale a tutto il Forum per la lentezza con la quale vengo a rispondere.

Andiamo avanti.....

Un radiatore che deve sopportare una pressione di 400 bar dovrebbe avere degli spessori che lo renderebbero inutilizzabile su di una minipala ed un costo che renderebbe inaccessibile l’acquisto di una macchina operatrice.
Per quanto riguarda la bassa pressione ricorda sempre che questa non è mai generata da una pompa da dalle resistenze che l’olio incontra sul suo cammino e dalle resistenze che oppone il terreno durante lo scavo.
Per farti un esempio, se provi con la canna dell’acqua la pressione sarà nella canna e non dopo il dito che la tiene parzialmente chiusa.
Infatti Bernoulli dice: IN UNA QUALSIASI SEZIONE DI UN SISTEMA IDRAULICO, UN AUMENTO DI VELOCITA’ (CAUSATO AD ESEMPIO DA UN RESTRINGIMENTO DI SEZIONE) SI TRASFORMA IN UNA DIMINUZIONE DI PRESSIONE ED UNA DIMINUZIONE DI PRESSIONE IN UN AUMENTO DI VELOCITA’.
Le perdite calibrate nel sistema idrostatico sono fatte in modo da poter inviare una parte di olio al radiatore per raffreddarlo, la quantità che va al radiatore varia dalle condizioni operative ma è la somma delle perdite volute e del trafilamento fisiologico dei motori e della pompa.
Il circuito chiuso “teorico” su una macchina idrostatica sarebbe quello che non preleva mai una goccia di olio dal serbatoio. Un esempio di circuito chiuso in un’altra applicazione è il circuito di raffreddamento di un motore. Il liquido refrigerante non viene mai aggiunto a meno di perdite esterne o avarie. Non dimentichiamo che questo non supera la pressione di 1 bar.
In un sistema idrostatico il sistema è sì chiuso ma è stata generata “una perdita” per permetterne il raffreddamento. Altrimenti.....radiatore da 400 bar.
Queste pompe sono le stesse delle pale idrostatiche nel principio di funzionamento base ma hanno un sistema di regolazione dell’inclinazione del piattello completamente diversa.
Infatti come affermi, il controllo della velocità è dato dal movimento del servocomando

La pompa automotive della pala aumenta la sua cilindrata all’aumentare dei giri motore per un semplice principio. Con l’aumentare dei giri motore aumenta il flusso d’olio generato dalla pompa di carico (è la pompa preposta al mantenimento del totale riempimento del circuito e al flusso di olio alle valvole di servocomando), e di conseguenza si raggiunge progressivamente la massima pressione di pilotaggio del piatto.

Sullo skid il motore serve solo da “centrale di potenza”, l’avanzamento è controllato dalla pressione di servocomando che pilota l’inclinazione del piatto pompa.
L’inclinazione del piatto pompa caso avviene in entrambe i sensi sia sugli skid che sulle pale invertendo di fatto la direzione del flusso d’olio e di conseguenza la direzione di marcia. La differenza sta nel fatto che sugli skid sei tu con che muovi in senso inverso il servocomando andando a pilotare il piattello dalla parte opposta ottenendo la retromarcia, mentre sulla pala la pressione di servocomando viene deviata attraverso un’elettrovalvola ad un lato o all’altro del piattelo per ottenere la direzione di marcia desiderata.

Quando sugli skid “moderni” la pressione aumenta entra in gioco l’elettronica. Il sensore di giri motore invia i dati alla centralina che li elabora di conseguenza adegua la mandata della pompa tagliando la pressione dei servo per impedire che il motore possa stallare e di conseguenza spegnersi. Sulle macchine più vecchie o più semplici è l’operatore che deve adeguare con il movimento della propria mano il servocomando per impedire lo spegnimento del motore. Sulle macchine con i comandi manuali, i vecchi Bobcat per esempio, l’aumento della pressione all’interno della pompa generava una forza di ritorno sulle leve che l’operatore poteva contrastare solo fino ad un certo punto, innescando così un sistema di antistallo manuale.
Purtroppo per esperienze sul campo mi hanno fatto vedere che chi usa una minipala, quando arriva nel mucchio, invece di ridurre l’inclinazione in avanti del joystick (di fatto scalare marcia su di un cambio meccanico) la aumentano aumentando così la mandata d’olio ai motori e di conseguenza la richiesta di potenza al motore termico.
A questo punto per ovviare si è ricorsi all’elettronica.....

Spero di aver esaudito le tue curiosità (nel senso buono del termine) e se desideri domandare dell’altro sono disponibile. Spero solo di riuscire a risponderti in tempi molto più brevi in futuro!
Ciao

[venieri_fan]

Ciao Peppo! non ti preoccupare assolutamente se non sei riuscito a rispondere subito a quelle domande come ha detto mefito, ci sono cose più importanti
Grazie per le tue risposte, ho imparato parecchie cose molto interessanti! Una spiegazione così dettagliata non c'era ancora su questo forum... Questo è il mio argomento preferito e sei riuscito ad esaurire la mia curiosità riguardo la trasmissione sulle minipale, sul radiatore e sulla pompa delle pale articolate, anche se riguardo a queste ti vorrei fare qualche altra domanda sperando di essere ancora in tema, perchè qui si parla di skid.
Finalmente ho saputo come in pratica la pompa automotive delle pale articolate, varia la cilindrata in base ai giri del motore! cioè grazie alla pompa di carico... è una normale pompa ad ingranaggi a "bassa pressione" giusto? quindi l'acceleratore non è collegato a nessuna parte idraulica, ma agisce solamente sul motore, come per una macchina, e solo indirettamente sul piattello della pompa
Hai detto che negli skid quando si spinge nel mucchio e aumenta la pressione, è l'elettronica che taglia la pressione sul servo, quindi non facendo più aumentare la cilindrata e/o farla diminuire, per aumentare o mantenere la coppia alle ruote. Nel caso delle pale invece? so che è gestito tutto idraulicamente in automatico e senza elettronica. Mi chiedo quindi, in questo caso come fa se aumenta la pressione, spingendo nel mucchio, a ridursi o mantenersi la cilindrata della pompa per non far morire il motore? posso intuire che c'è qualche valvola di scarico che agisce sul servo del piattello in base alla pressione che si crea... giusto? se è così come funziona?
Mi ricordo che in un altra discussione c'era un utente che parlava male degli skid Jcb, e diceva che non spingevano e morivano..ora capisco il dispositivo anti-stallo, che montano adesso, che dicevi.
Piccolo fuori tema: approposito di skid Jcb, ho quasi finito di costruirne uno da 20kg, ispirato agli skid nuovi della Jcb ma un pò diverso, tutto elettrico...appena posso posto le foto per questo in un altra discussione ti chiesi qualcosa sul braccio singolo...

Grazie di tutto, a presto
Ciao

[Peppo]

minipale

La pompa di carico è una normale pompa ad ingranaggi con una valvola di massima pressione regolata a 25-30 bar circa a seconda della macchina e del costruttore dell’idrostatica.
L’acceleratore come giustamente noti non ha alcun collegamento diretto con l’idraulica.
Lo sforzo che la macchina deve fare per penetrare nel mucchio di materiale genera un aumento di pressione nel circuito, tagliando la pressione di servocomando è come se tirassimo indietro il joystick verso la posizione di neutro.
Nella pala gommata c’è una valvola sulla pompa che raggiunta la pressione di taratura apre e porta il valore di pressione in contrasto con quello dei servocomandi in modo da raddrizzare il piatto pompa.
Hai capito da solo perché c’è bisogno di installare l’elettronica sulle macchine.......
Aspetto con ansia di poter vedere le fotografie del tuo modello.
Ciao

[venieri_fan]

Grazie di nuovo per le altre risposte! è tutto molto interessante...
ecco finalmente come fa la pompa a ridursi la cilindrata!
Questa pressione nel circuito in contrasto con la pressione dei servocomandi causa uno scarico d'olio nel serbatoio?
Premendo l'inching dovrebbe succedere la stessa cosa al piattello vero? nelle macchine con il pedale inching, si usa la stessa valvola per tagliare la pressione e regolare il piatto o si usa un'altra valvola?
Mi fa piacere che vuoi vedere il modello... prima possibile metto le foto.
Grazie
Ciao

[Peppo]

La pressione dipende dal progetto del costruttore.
Premendo il pedale inching si va a tagliare la pressione di servocomando che agisce sul piatello tramite una valvola pilotata dal pedale in cabina.
Ciao

[venieri_fan]

Grazie ancora per l'informazione
Qui trovi lo skid che ti ho detto... http://forum-macchine.it/showthread.php?t=55978

Ciao

[venieri_fan]

Lo sforzo che la macchina deve fare per penetrare nel mucchio di materiale genera un aumento di pressione nel circuito, tagliando la pressione di servocomando è come se tirassimo indietro il joystick verso la posizione di neutro.
Nella pala gommata c’è una valvola sulla pompa che raggiunta la pressione di taratura apre e porta il valore di pressione in contrasto con quello dei servocomandi in modo da raddrizzare il piatto pompa.
Hai capito da solo perché c’è bisogno di installare l’elettronica sulle macchine.......
Aspetto con ansia di poter vedere le fotografie del tuo modello.
Ciao

Ciao Peppo,

rileggendo le tue spiegazioni, mi sono chiesto perchè non viene usato lo stesso sistema delle pale gommate anche sugli skid quando aumenta la pressione del circuito? cioè il sistema della valvola tarata che si apre e raddrizza il piattello invece dell'elettronica.

Grazie

[Peppo]

La differenza di potenza motore.....

[venieri_fan]

E in che modo questo motivo non permette l'uso di quel sistema?
Però da quello che ho letto, più o meno i motori si equivalgono, anzi in alcune pale articolate piccole, tipo le Schaffer, il motore è anche più piccolo, anche perchè la sterzatura articolata non richiede sforzo per girare come per uno skid, eppure c'è il sistema non elettronico, ma idraulico per raddrizzare il piattello della pompa.
Forse il motivo può essere che negli skid le pompe da far girare sono 2, quindi se il motore ha una potenza di 60 Kw, questi vengono "divisi in 2" 30Kw per pompa, forse non sufficienti.. Non lo so, è giusto un ipotesi così

[Luca N.1]

Ciao Peppo,

rileggendo le tue spiegazioni, mi sono chiesto perchè non viene usato lo stesso sistema delle pale gommate anche sugli skid quando aumenta la pressione del circuito? cioè il sistema della valvola tarata che si apre e raddrizza il piattello invece dell'elettronica.

Grazie

Penso che un sistema del genere che ha come "sensore" l'alta pressione che si genera sui motori di traino renderebbe quasi impossibile traslare in maniera rettilinea, questo per la continua variazione di pressione (e cilindrata delle pompe) sui due motori dovuta alla probabile diversità di terreno e quindi di attrito che le ruote di sinistra hanno rispetto quelle di destra.

[venieri_fan]

Grazie Luca, pensandoci bene è sicuramente come hai detto forse Peppo si riferiva a questa differenza..

[Peppo]

E' corretto quello che Luca dice, tieni conto che la potenza idraulica (del circuito idrostatico) installata su di una minipala da 60 kW si avvicina ai 200 cv.

[venieri_fan]

Cioè più del doppio dei cavalli del suo stesso motore diesel addirittura?

[Peppo]

Si corretto, se la pompa viene portata alla massima pressione riuscendo a mantenere la massima portata (cosa assolutamente fattibile senza ausili elettronici) la potenza assorbita arriva a valori assolutamente eccezionali.

[venieri_fan]

Mamma mia fa paura! Ecco perchè io sono "fissato" sul fatto che la trasmissione idrostatica è l'ideale per le pale, oltre che per la continua variazione di carico che subiscono durante le tipiche fasi di lavoro, soprattutto per la grande coppia e il minimo slittamento delle ruote, (tenendo comunque conto dello svantaggio del surriscaldamento sui lunghi tratti di strada). Ma se uno skid "immaginario" usasse il convertitore di coppia, come per le vecchie pale cingolate, a parita di potenza del motore (es. 60Kw), sarebbe di meno la potenza erogata rispetto alla idrostatica (200cv), in uscita dal convertitore?
E' molto interessante questo discorso

[mefito]

, a parita di potenza del motore (es. 60Kw), sarebbe di meno la potenza erogata rispetto alla idrostatica (200cv), in uscita dal convertitore?
E' molto interessante questo discorso

Non starai confondendo la potenza idraulica complessiva installata, con quella del propulsore?

[venieri_fan]

No no... MI spiego meglio. Da quello che ha detto Peppo ho capito che una minipala con motore da 60 Kw "genera" 200cv di potenza idraulica, che è più del doppio del propulsore diesel. Quindi mi chiedevo se con un convertitore di coppia, a parità di propulsore (60Kw) si ottiene una potenza in uscita sul converter minore-uguale o maggiore della potenza in uscita da una trasmissione idrostatica (200cv).

[mefito]

No no... MI spiego meglio. Da quello che ha detto Peppo ho capito che una minipala con motore da 60 Kw "genera" 200cv di potenza idraulica
Quindi mi chiedevo se con un convertitore di coppia, a parità di propulsore (60Kw) si ottiene una potenza in uscita sul converter minore-uguale o maggiore della potenza in uscita da una trasmissione idrostatica (200cv) .

Dici che convertitore di coppia può far miracoli, può generare kW in più?
Credo si debba considerare che la potenza idraulica installata complessiva non sia utilizzabile tutta in contemporanea,proprio per i limiti del propulsore.
Non credo neppure che le pompe idrauliche possano essere a valle di un eventuale converter.
Questo considerando che non ho mai visto da vicino uno skid loader e non ho idea di come sia gestito idraulicamente.

[Luca N.1]

No no... MI spiego meglio. Da quello che ha detto Peppo ho capito che una minipala con motore da 60 Kw "genera" 200cv di potenza idraulica, che è più del doppio del propulsore diesel. Quindi mi chiedevo se con un convertitore di coppia, a parità di propulsore (60Kw) si ottiene una potenza in uscita sul converter minore-uguale o maggiore della potenza in uscita da una trasmissione idrostatica (200cv).

Mi sa che hai capito male, sarebbe la moltiplicazione dei pani e dei pesci ......ti dico solo questo, poi Peppo ti spiegherà a modo: una trasmissione idrostatica ha una resa intorno all' 80%, una trasmissione meccanica ha un 10% in piu di resa......i 200cv a cui si riferiva Peppo sono l'assorbimento massimo che la pompa puo richiedere al motore, ma nel caso in cui sia tarata al massimo della portata senza variazione all'aumento della pressione...