Nei sistemi di trasmissione di potenza idraulica, la conversione dell’energia meccanica in energia idraulica, i cambi di direzione del fluido all’interno delle valvole e l’attrito nelle tubazioni generano inevitabilmente una certa quantità di calore. In un circuito correttamente progettato, questo calore viene ceduto all’ambiente attraverso la superficie esterna del serbatoio, mantenendo il sistema in equilibrio termico. Tuttavia, se aumentano le perdite interne, cresce la resistenza al flusso o la capacità del serbatoio è insufficiente, l’equilibrio termico si altera e la temperatura dell’olio inizia a salire. Una temperatura del fluido superiore a 80°C deve essere considerata un allarme di sicurezza per l’intero sistema.

Matrice di Comportamento del Sistema per Intervallo di Temperatura

Effetti Strutturali del Surriscaldamento sui Componenti del Sistema

Un aumento incontrollato della temperatura attiva i seguenti meccanismi di danneggiamento nel circuito idraulico:

Rottura del Film Lubrificante

Quando l’olio diventa eccessivamente fluido, la viscosità cinematica può scendere al di sotto del limite minimo di catalogo di 12 mm²/s. Ciò aumenta l’attrito tra le parti in movimento e accelera l’usura meccanica dovuta al contatto metallo-metallo sugli ingranaggi della pompa e all’interno delle valvole.

Degrado Termico degli Elementi di Tenuta

L’esposizione continua ad alte temperature delle guarnizioni in elastomero o poliuretano presenti nei cilindri telescopici e nelle valvole provoca perdita di elasticità, indurimento e fessurazione. Le guarnizioni degradate aumentano le perdite interne ed esterne.

Ossidazione Accelerata dell’Olio

La struttura chimica dell’olio idraulico si deteriora ad alta temperatura; si possono osservare imbrunimento, variazioni dell’odore e aumento dell’acidità. L’olio ossidato può avere un effetto corrosivo sulle superfici metalliche.

Principali Cause del Surriscaldamento sul Campo

In presenza di un accumulo anomalo di calore nel sistema devono essere analizzati i seguenti aspetti tecnici:

• 1. Perdite Interne della Pompa: Quando l’olio ad alta pressione all’interno di una pompa usurata o danneggiata rifluisce verso il lato a bassa pressione, la perdita interna genera una grande quantità di calore da attrito. Con la diminuzione dell’efficienza della pompa, la temperatura aumenta rapidamente.
• 2. Intasamento del Filtro e Contropressione: Un filtro di ritorno ostruito rende difficile lo scarico del fluido nel serbatoio, creando una restrizione artificiale o un collo di bottiglia nella linea. Questa resistenza si trasforma direttamente in energia termica.
• 3. Regolazioni di Pressione Errate e Scarico Continuo: Tarare le valvole di sicurezza su valori diversi da quelli richiesti, oppure lasciare una valvola continuamente aperta a scaricare olio nel serbatoio ad alta pressione, crea una notevole fonte di calore.
• 4. Volume Insufficiente: Se il serbatoio scelto è troppo piccolo rispetto alla portata totale e all’intensità di utilizzo, il fluido torna in circolo prima di avere il tempo necessario per raffreddarsi.

Conclusione

La gestione termica dei sistemi idraulici protegge direttamente la durata dei componenti. Il controllo regolare degli indicatori di temperatura integrati, la scelta di una viscosità adatta alle condizioni ambientali e la sostituzione periodica dei filtri sono requisiti ingegneristici fondamentali per mantenere la temperatura entro limiti ottimali e garantire la sicurezza delle operazioni sul campo.