27 febbraio 2002 Indice INDICE

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1 INDICE Indice...i Supporti al corso Programma Lezioni Esercitazioni Laboratori Attrezzature sperimentali Sistemi di acquisizione ed elaborazione dei dati National Instruments Simulazione digitale di componenti e sistemi oleodinamici Hardware Didattica Ricerca Software per la simulazione Software per la schematizzazione circuitale Software per testi scientifici Pagine Web... 3 Bibliografia Libri di testo in lingua straniera Libri di testo in lingua italiana Riviste specializzate in lingua straniera Riviste specializzate in lingua italiana Manuali di Ditte Costruttrici Indirizzi Internet... 5 Nomenclatura Sigle Porte Lettere italiane Lettere greche... 6 Introduzione Sistemi di trasmissione della potenza... 7 Blocchi funzionali Regole per il tracciamento dello schema a blocchi funzionali Regole per la scrittura delle equazioni relative ai blocchi funzionali Blocco funzionale di un motore elettrico M Blocchi funzionali della pompa e del serbatoio Blocco funzionale del motore idraulico Blocchi funzionali di giunzioni a 2 e a 3 bocche Blocco funzionale di valvola limitatrice di pressione a comando diretto Blocco funzionale di valvola unidirezionale (o di non ritorno) I gruppi di alimentazione Gruppo di Alimentazione a Portata Fissa Analisi qualitativa del funzionamento del gruppo Analisi quantitativa del GAQF VL chiusa VL in regolazione Caratteristica del GAQF Calcolo del rendimento Caratteristica reale del GAQF per valori crescenti di velocità angolare Gruppo di alimentazione a portata fissa con distributore di Vent Gruppo di alimentazione a portata variabile per valori discreti Analisi qualitativa del GAQVD Analisi quantitativa del GAQVD VL2 e VL1 chiuse OePsysTOC.doc - i -

2 Fluid Power Research Laboratory 27 febbraio VL1 chiusa, VL2 in regolazione e NR aperta VL2 in regolazione VL1 e NR chiuse VL1 in regolazione Caratteristica del GAQVD Calcolo del rendimento Limitatrice di pressione con pilotaggio diretto Limitatrice di pressione con pilotaggio remoto GAQVD con limitatrice di pressione con pilotaggio remoto Gruppi di alimentazione a portata variabile per valori continui Gruppo di alimentazione a portata variabile per circuiti aperti Gruppo di alimentazione a portata variabile per circuiti chiusi Gruppo di alimentazione a pressione fissa Gruppo di alimentazione a pressione fissa vera Caratteristica reale del GAPFV per valori crescenti di velocità angolare Gruppo di alimentazione a pressione fissa approssimata I blocchi funzionali del GAPFA Valvola di esclusione Logiche di connessione per GA Valvole a cartuccia Gruppi di alimentazione presenti in laboratorio Centrale di alimentazione Funzionamento Pompa principale Controlli di variazione della cilindrata Pompa di sovralimentazione Pressostato Accumulatore Olaer Trattamento del fluido Fluido di lavoro Pannelli di controllo Centralina ATOS Funzionamento Gruppo di condizionamento Gruppi di Utilizzazione Blocchi funzionali per attuatori lineari Condizioni di carico resistente Primo caso Secondo caso Condizioni di carico trascinante Primo caso Secondo caso Sistemi per il controllo di carichi trascinanti Valvole di controbilanciamento (VCB) Valvole di overcenter (OVC) Simulazione di un argano ad azionamento idraulico Introduzione Analisi stazionaria e criteri di dimensionamento Il sistema nell ambiente di simulazione Analisi dinamica Sollevamento del carico (DCV: 0 --> 2) Discesa del carico (DCV: 0 --> 1) Sistemi multiutenza con priorità Valvola di sequenza Valvola di priorità Variazione della velocità in attuatori lineari: soluzione non dissipativa con rigenerazione di portata Blocchi funzionali per la situazione rigenerativa Selezione automatica della configurazione rigenerativa Sistemi - ii OePsysTOC.doc

3 2.1 I caso II caso III caso Soluzioni diverse di impianti con rigenerazione Circuiti sequenziali con componenti oleodinamici di potenza e circuito elettrico di comando Circuiti per sincronismi Introduzione Divisore di Flusso Alcuni commenti sui blocchi funzionali Valutazione della potenza dissipata nel divisore di flusso Ricombinatore di flusso Martinetto Dosatore Logica di funzionamento I sistemi load sensing Il problema Pompa a cilindrata variabile con limitatore di pressione differenziale (il pilotaggio LS) Sistemi LS con GAQF Distributore proporzionale LS Il passaggio a più utenze controllate in velocità I compensatori locali Schema circuitale completo Connessione serie-parallelo di attuatori rotativi Connessione in parallelo Connessione in serie Considerazioni generali Commutazione serie-parallelo Commutazione parallelo-serie Trasformatori idraulici Trasformatori ad una linea verso l utenza Amplificatore di pressione Amplificatore di portata Trasformatore a due linee verso l utenza Banco prova rigenerativo Equazioni dai blocchi funzionali del banco rigenerativo Risoluzione con metodo alternativo Servosistemi Controllo della cilindrata di una pompa Spostamento a destra Spostamento a sinistra Idrocopiatore Spostamento verso sinistra Spostamento verso destra Equazioni del sistema Analisi della velocità Analisi del comportamento dinamico Segnale a gradino Segnale sinusoidale Servosistemi di sterzatura idrostatica Il servosterzo Il sistema costruito da TRW La geometria del distributore rotante Descrizione delle posizioni di funzionamento Mantenimento di un raggio di curvatura costante Ritorno del volante in eventi di sterzatura La pompa a palette ZF OePsysTOC.doc - iii -

4 Fluid Power Research Laboratory 27 febbraio Le prospettive future L idroguida Principio di funzionamento Unità di sterzatura idrostatica Danfoss OSPB Unità di sterzatura idrostatica Danfoss OSPB ON (Centro aperto - Non reattiva) Principio di funzionamento Geometria del distributore rotante Descrizione delle posizioni di funzionamento Unità di sterzatura idrostatica Danfoss OSPB OR (Centro aperto - Reattiva) Valvole presenti sull unità di sterzatura idrostatica Danfoss OSPC Valvola di sicurezza Valvola di non ritorno Valvole anticavitazione Valvole antishock Unità di sterzatura idrostatica Danfoss OSPB LS (Load Sensing) Geometria del distributore rotante Descrizione delle posizioni di funzionamento Il montaggio errato I distributori più recenti Idroguida OSPBX LS per amplificatore di portata Leggi di variazione delle luci di passaggio nel distributore rotante Caratteristiche indesiderate Confronto tra idroguida e servosterzo Amplificatori di portata Amplificatore OSQ (Danfoss) Componenti interni, collegamenti e schemi simbologici equivalenti Sezione A-A Sezione B-B Livello superiore Livello intermedio Livello inferiore Schema simbologico equivalente dell amplificatore di portata Amplificatore di portata OSQA8 (Danfoss) Introduzione Generalitá Valvole interne e loro collegamenti Sezione A-A Valvola di prioritá Stadio di amplificazione Sezione B-B Valvole antishock e anticavitazione Cassetto principale Schema simbologico equivalente Studio del comportamento del componente in una manovra di sterzata Nomenclatura adottata Dinamica e statica delle principali valvole interne Realizzazione del rapporto di amplificazione Stadio di amplificazione (Amplifier Stage) Verifica del rapporto di amplificazione con l ausilio di una simulazione in ambiente AMESim Modello della camicia Simulazione, risultati ottenuti Prima modifica al modello Sterzatura di emergenza Introduzione Ipotesi di partenza Sterzatura di emergenza Conclusioni Sistemi di frenatura elettroidraulici Generalità Componenti Sistemi - iv OePsysTOC.doc

5 2.1 Servofreno Distributore Pompa doppia Fluido di lavoro Sistema di frenatura antibloccaggio (ABS) ABS 2S (Bosch) Analisi generale Valvola a solenoide 3/ Funzionamento Condotto di ricircolo Pompa di ritorno Circuito completo Riflessioni sulla transizione dall ABS 2 all ABS 5 e all ABS ABS Nissin Honda Pistone modulatore Le elettrovalvole Funzionamento Funzionamento normale (senza intervento dell ABS) Funzionamento con ABS Prevenzione bloccaggio ruote posteriori con ABS in avaria Il principio PWM in oleodinamica Influenza del diametro dello strozzatore nella porzione demodulante Influenza del volume della capacità demodulante Una limitatrice di pressione con stadio pilota di tipo switching comandata in PWM Sistema elettroidraulico di selezione e innesto marce Schema di principio Gruppo di alimentazione GAPFA Distributore DF Analisi del comportamento reale del gruppo di comando frizione Distributori DI Distributore DS Simulazione completa del sistema Selespeed Trasmissioni idrostatiche Definizione Trasmissioni idrostatiche in circuito aperto e chiuso Inversione del senso di rotazione dell albero di uscita Interventi per evitare la cavitazione all aspirazione della pompa Dimensioni del serbatoio Comportamento con carichi trascinanti Variazione di cilindrata e verso di rotazione in una unità idrostatica Caratteristiche di una trasmissione idrostatica TI con primario a cilindrata variabile e secondario a cilindrata fissa (PV-SF) Funzione di trasferimento di una TI con PV-SF TI con primario a cilindrata fissa e secondario a cilindrata variabile (PF-SV) TI con primario e secondario a cilindrata variabile (PV-SV) Confronto tra le TI a coppia costante e le TI a potenza costante Rendimenti di una TI con PV-SV Limiti al campo di utilizzazione di una TI Scelta di una TI Scelta della taglia Scelta della configurazione della TI Controllo delle trasmissioni idrostatiche a portata imposta Controllo automotivo Trasmissioni idrostatiche a pressione imposta con regolazione sul secondario Controllo per trasmissioni a pressione imposta Evoluzione delle TI a pressione imposta Schemi circuitali relativi a TI di impianti reali Modello dello schema di principio di un controllo automotivo per TI OePsysTOC.doc - v -

6 Fluid Power Research Laboratory 27 febbraio Costruzione dei modelli TI senza controllo automotivo Parametri Simulazione TI con controllo automotivo Parametri Simulazione Conclusioni Avviamento della TI (ideale) con controllo automotivo Parametri Simulazione Conclusioni Avviamento della TI (ideale) con controllo automotivo e variazione automatica della sezione dello strozzatore di controllo Parametri Simulazione Conclusioni Il Fluido di lavoro Classificazione ISO dei fluidi idraulici Proprietà fisiche dei fluidi idraulici Equazione di stato Densità Misura della densità per olio Fiat ATF (Automatic Transmission Fluid) Viscosità Misura della viscosità per olio Fiat ATF (Automatic Transmission Fluid) Dipendenza dalla temperatura Classificazione ISO della viscosità di oli minerali (ISO-VG) Dipendenza della viscosità dalla pressione Influenza della viscosità (temperatura) sulle perdite Perdite legate alle portate di fuga Perdite legate all attrito viscoso Un esempio di applicazione Modulo di comprimibilità effettivo Portata di comprimibilità Influenza della comprimibilità del fluido Contaminazione dei fluidi idraulici Classi di contaminazione ISO Potere assoluto di filtrazione Potere nominale di filtrazione Variazione temporale del contaminante solido in un sistema oleodinamico Contaminazione gassosa del fluido idraulico Fluido prevalentemente impiegato nei banchi del laboratorio Condizionamento termico di impianti oleodinamici Bilancio energetico semplificato di impianto PROGRAM CONDTERM Analisi della potenza persa in impianto tipo Pompa Motore Linee ed eventuale valvola in derivazione Modulo di comprimibilità di un tubo a parete sottile Sezione utile di passaggio in assenza di pressione Sezione utile di passaggio alla pressione p Velocità di propagazione delle piccole perturbazioni Colpo d'ariete Esempio Note introduttive sulle caratteristiche di trasmissione dei conditti Sistemi - vi OePsysTOC.doc

7 1. Effetto capacitivo Effetto inerziale Effetto resistivo Colonna di fluido quale oscillatore omogeneo Analisi delle tenute Flusso laminare stazionario in tubo a sezione circolare Flusso laminare stazionario in meato a sezione rettangolare con b>>h Elementi di tenuta Conduttori del fluido OePsysTOC.doc - vii -