IMPIANTO IDRAULICO. Impianto idraulico IMPIANTI E SISTEMI AEROSPAZIALI. Struttura impianto idraulico. Impianto idraulico.

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1 Imianto idraulico IMPIANTI E SISTEMI AEROSPAZIALI IMPIANTO IDRAULICO Imianto idraulico Struttura imianto idraulico Pome (Accumulatori) Scoo: Distribuzione e controllo di energia meccanica attraerso un fluido incomrimibile ortato ad alta ressione Accumulatori Guarnizioni Filtri Scambiatori Serbatoi Valole Tubi Valole Raccordi Motori idraulici Asetti ositii Asetti negatii basso eso er unità di otenza installata alto rendimento della trasmissione grande flessibilità nell'installazione caacità di sostenere soraccarichi senza danni alta affidabilità ridotta esigenza di manutenzione ordinaria bassa inerzia del sistema e quindi relatiamente alta risosta in frequenza facilità di controllo Possibilità di erdita dell intero imianto er rottura di singoli comonenti Difficoltà di sincronizzazione di iù attuatori I fluidi con caratteristiche migliori er l imiego non sono totalmente resistenti al fuoco 1

2 Utenze tiiche su elioli Struttura dell imianto LH AILERONS LH L.E. LH T.E. LH AIRBRAKES NLG,DOOR,STEERI NG LH MLG, RH MLG, DOOR,BRAKES DOOR,BRAKES PUMPS & CONTROL RH AILERONS RH L.E. RH T.E. RH AIRBRAKES Sottosistemi idraulici comletamente idiendenti tra loro Almeno un sottosistema er ogni roulsore Almeno due ome idrauliche er ogni sottosistema Comandi essenziali controllati da iù sistemi (in arallelo o in alternatia) Possibilità di controllo incrociato tra sottosistemi ma senza mescolamento olio ENGINES ELEVATOR RUDDER Es. di layout militare Es. di layout ciile USES 1 PRIMARY USES USES USES 1 PRIMARY FLIGH T CON TROLS USES PTU PTU PUMP 1A PUMP 1B PUMP A PUMP B PUMP 1A PUMP 1B PUMP A PUMP B ENGINE 1 ENGINE ENG.1 ENG. PUMP 1C APU PUMP C PUMP 1C APU PUMP C PUMP 3A PUMP 3B PUMP 3C PUMP 3D PNEU. RAT Grandezza controllata Pressioni utilizzate Pressione: garantisce non interferenza fra le arie utenze Valori di ressione utilizzati Alicazioni aerosaziali 0-30 Ma (tiicamente 3000 si 1 MPa = 10 Bar 10 kg/cm ) Alicazioni saziali alori anche sueriori Alicazioni meccaniche Ma Dimensionamento strutturale dei comonenti er ressioni 4 olte la ressione nominale

3 Vantaggi alta ressione Santaggi alta ressione Dimensioni dei martinetti iù iccole D F Con 0 MPa : [mm] [N] Anche se sessori maggiori, eso minore 50 A ari otenza ortata minore, elocità nei tubi minori o tubi iù iccoli Alcuni comonenti ossono dientare troo iccoli Tenuta delle guarnizioni Effetti della comrimibilità Laoro di comressione L V 1 dv = = 0 β Elasticità introdotta nella trasmissione F βa K = = x V ( ) 0 Pome Pome fluidodinamiche Pome olumetriche (dislacement ums) Poma a istoni Potenza idraulica W = Potenza da fornire alla oma W = η = η η m η Rendimento olumetrico: riduzione olume er comressione ed eentuali trafilamenti η m Rendimento meccanico Poma a istoni Poma a istoni Singolo istone Singolo istone A ogni ciclo: V = Ax max Per effetto della comressione e di trafilamenti: V = η Ax max Portata istantanea: dv dx ( t) = =η A =η Ax& dt dt ω ( t) = η Acsen ( ωt) sen( ωt) > 0 ( t) = 0 sen( ωt) < 0 i i Con moto alternatio: x& = csen( ωt) 3

4 Poma a istoni Usando iù cilindri equisfasati n i= 1 ( sen( ωt + ),0) ( t) = η Ac max ϕ i Pome a istoni Irregolarità: Minore con numero di istoni disari Con n istoni (n disari) si ha la stessa irregolarità che con n istoni Sono sufficienti 7-9 istoni Pome a istoni Pome a istoni Portata Potenza = η Vn W = V: cilindrata (olume sostato in un giro) n: numero di giri nell unità di temo Disosizione dei cilindri Linea Radiali Assiali Coro cilindri fisso Coro cilindri rotante Piattello fisso Piattello a inclinazione ariabile Pome a istoni assiali Pome a alette Maggiori trafilamenti risetto a quelle a istoni Rendimenti olumetrici inferiori Pressioni max inferiori Più silenziose 4

5 Pome ad ingranaggi Cura caratteristica ome olumetriche Maggiori trafilamenti risetto a quelle a alette Rendimenti olumetrici inferiori Pressioni inferiori Semlici, affidabili e silenziose Portata olumetrica oco ariabile a ressioni basse Diminuisce er effetto del decadere del rendimento olumetrico all aumentare della ressione Valori iù bassi e cure con endenza maggiore da istoni a alette a ingranaggi Pressione costante Pressione costante 1. Permette il dimensionamento delle utenze. Permette la non- interferenza tra le utenze A F Affinchè sia costante, dee ariare, seguendo la domanda di ortata da arte delle utenze Regolazione della ressione Regolazione della ressione La ressione nell imianto uò esser controllata sfruttando la comrimibilità Pressione costante se in un dato olume la ortata entrante è uguale a quella uscente Occorre iniare all imianto una ortata uguale a quella richiesta V = β V d dt = β 1 V Pressione costante se gruo di generazione e regolazione inia all imianto una ortata uguale a quella assorbita dall imianto Due metodi: 1. Valola regolatrice a alle di una oma a ortata costante. Poma a ortata ariabile 5

6 Regolazione della ressione con oma a ortata costante Regolazione della ressione con oma a ortata costante Valola regolatrice Valola regolatrice m&& x= A kx= ( ) A kx= A hx& kx imianto alola = = f oma (, x) alola Pressione costante Regolazione della ressione con oma a ortata costante Regolazione della ressione con oma a ortata ariabile Valola regolatrice P Pome a istoni assiali con ossibilità di ariare la cilindrata modificando l inclinazione del iattello utile oma Regolazione della ressione con oma a ortata ariabile = η Vn V = n istoni Ac = n istoni Ad tan ( α) Simbologia Cilindrata costante 1 senso di flusso sensi di flusso c Cilindrata ariabile d α Comressore 6

7 Utilizzatori A effetto semlice Motori rotatii Strutturalmente uguali alle ome: iene fornita energia idraulica e ricaata energia meccanica Motori lineari A doio effetto A doio effetto e stelo assante A doio effetto e doia camera Es.: a semlice effetto Es.: a doio effetto Es.: telescoico Imortanza del sistema di incolo In aeronautica usati rincialmente con cerniere alle estremità: laorano come aste e non trasmettono e non sono soggetti a flessione 7