Info su impianto oleodinamico

[pierop85]

Buonasera, mi servirebbe un consiglio su un impianto. Ho una macchinetta raccogli asparagi, ha un motore diesel che manda una pompa da 6cc, un distributore a doppia leva e doppio effetto da 3/8, dove sono collegati su una leva due motori orbitali da 125cc(uno per ruota motrice) e sull’altra leva un pistone per girare lo sterzo. La pressione max è 170bar. Usandola ho notato che in salita, e se il terreno non è molto compatto, la velocità diminuisce molto, posso rimediare in qualche modo? Potrebbero essere troppo grandi i motori per la pompa?

[AROTEC]

Ciao Piero, detta così è un pochino generica la cosa a parer mio. Dici che perdi di molto la velocità in due condizioni, la prima con terreno in salita e la seconda se il terreno non è compatto, ma ci sono sittamenti? Potrebbe essere un problema di grip della ruota oppure scarsa potenza. I giri del motore li tieni fissi o li puoi regolare?

[pierop85]

Ciao arotec, non ci sono slittamenti, i giri del motore li imposto piu o meno piu della metà corsa del cavo( non avendo un contagiri), il motore è un 8cv diesel, e se dovesse capitare che si fermano le ruote per un qualsiasi ostacolo il motore cala leggermente ma non si spegne

[luigi75]

diciamo che e'  normale che quando stai in lavoro pianeggiante e costante la leva del motore  stia a meta' 

ma se stai in in salita o in difficolta e' normale accellerare come per tutte le macchne agricole

ma in questo modo aumenteresti anche la velocita'

 

hai un manometro che ti indica  quanta pressione usi in normale lavoro?

quanta pressione in salita?

e quanta in difficolta?

allo stesso tempo dovresti controllare anche il numero di giri 

 

il tutto ci permettera di fare due calcoli e vedere se il motore ci da la possibilita di alzare un pelino la pressione di lavoro 

ma credo che gia tu stia al limite

 

 

 

[pierop85]

Ciao luigi, non ho un contagiri, non ho un manometro per misurare la pressione mentre lavoro, la valvola di max l’ho tarata a 170 bar, quindi se i motori orbitali si fermano dovremmo essere a quei bar, aumentando l’acceleratore anche quasi al massimo si aumenta la velocità ma il problema rimane, el motore termico non soffre molto,non so se mi sono spiegato. I motori orbitali sono collegati alle ruote da una catena, potrei agire sui pignoni modificando il rapporto per aumentare un po la potenza a discapito della velocità? O a cambiare qualcosa nell’impianto idraulico?

[Renotcha]

Tieni presente che le pompe ad ingranaggi e i motori orbitali hanno rendimenti volumetrici molto bassi, soprattutto al crescere della pressione. Poiché sia la pompa che i motori sono a cilindrata fissa (velocità teorica costante a un dato numero di giri del motore termico); poiché il termico non va in sovraccarico, come specifichi; poiché scrivi che le ruote non slittano (nemmeno una rispetto all'altra?); allora penso che l'unica spiegazione del calo di velocità in salita sia il crollo dei rendimenti volumetrici di pompa e orbitali al crescere della pressione. C'è poco da fare, quelli sono i componenti e quelle sono le caratteristiche, a fronte di un costo contenuto rispetto a soluzioni con rendimenti molto più elevati (unità a pistoni).

Ti garantisco che, da mie esperienze personali con tanto di tester pressione/portata, i rendimenti sono drammaticamente bassi e possono crollare, a pressioni elevate, anche al 50% del teorico.

Se modifichi il pignone e aumenti la riduzione, ottieni maggior coppia (non potenza...) alle ruote e quindi pressioni di lavoro più basse a pari pendenza; quindi, rendimenti meno schifosi , ma la velocità, come ben noti, ti cala comunque per l'aumentata riduzione. Effetto finale: maggior velocità per migliori rendimenti sovrapposta a minor velocità per aumentata riduzione... può essere che alla fine vai su per la salita alla stessa velocità, solo consumando un po' meno carburante.

Ciao

[luigi75]

qualche foto dei componenti

io un manometro ce lo metterei e qualche calcolo lo farei

posta foto targhette motori e pompa

 

domanda sicuramente hai un divisore di flesso 

foto anche di quello

 

saluti

[Semplice 1]

Ciao  pierop85

 

Per tutto il discorso a seguire si fa riferimento ai dati tecnici ricavabili dalla documentazione agli indirizzi qui sotto:

Catalogo Danfoss motori Orbitali :

http://files.danfoss.com/documents/520l0262.pdf

Caratteristiche Tecniche motore LOMBARDINI 15LD350 Diesel 8 Cv

//www.deltaservicedieselengines.com/it/9-motore-lombardini-15ld350.html

Per praticità di consultazione allego qui sotto il "Diagramma Prestazioni" del motore :

 

------------------------------------------------------------------

 

Se vuoi avere un minimo di riscontri attendibili dovresti comunque montare un manometro per vedere quale è la pressione olio effettiva della quale tu disponi. Se monti il manometro provvedi anche a dotarlo di un rubinetto di esclusione in modo da mantenere il manometro normalmente escluso dal funzionamento, altrimenti le continue vibrazioni che si generano al suo interno te lo rovineranno in breve tempo.

 

Il manometro lo puoi montare facilmente su un foro filettato (normalmente presente sul "corpo distributore a due leve" dalla parte della valvola di regolazione della pressione) che è chiuso con un tappo.

 

Senza un manometro non potrai mai avere un riscontro reale della situazione.

 

Tu, non avendo un manometro di controllo, come puoi dire di avere tarata la pressione a 170 bar ?

Si suppone che tu hai avvitata abbastanza la vite della Valvola di Massima Pressione presente sul corpo distributore a due leve e, magari in base a qualche dato scritto sulla "targhetta di fabbrica", o altro tuo riferimento indiretto, tu supponi che la tua pressione sia quella di 170 bar.

 

Io, per i motivi che vedrai poi, penso che sarai fortunato ad avere una pressione massima di 120 bar.

 

Per quanto riguarda il complesso dei dati che hai forniti, la situazione tecnica della parte oleodinamica (facendo qualche calcolo di verifica/compatibilità) è abbastanza chiara. Per completare il quadro sarebbe utile sapere anche :

--1) numero di denti pignone sul motore orbitale e numero denti della corona sulla ruota (ovvero il rapporto di trasmissione).

--2) Diametro esterno (anche approssimato) del pneumatico e il genere di battistrada (tasselli più o meno pronunciati).

 

Dai calcoli fatti la tua situazione risulta :

 

--A) La pompa olio montata sul motore (6 cm³/giro), tenendo conto della Coppia Massima (Momento Torcente) di 1,56 kgmt che il motore fornisce a 2400 n/min non potrà mai fornire olio a 170 bar ma sarà abbastanza di meno (tenendo anche presente che la pompa ha un suo rendimento energetico di non oltre il 90%).

Portata pompa = (6 x 2400) /1000 = 14,4 lt/min ; tenendo conto delle perdite di trafilamento 14,4 x 0,95 = 13,68>>> 13,7 lt/min

Pressione olio (kg/cm2) = Coppia (kgmt) / (cil. pompa / 628 / 0,9) = 1,56 / ( 6 / 628 / 0,9) = 1,56 / 0,010615711) =146,95 >>> 147 kg/cm2 ossia 147 bar.

 

Dunque la pompa fornisce indicativamente:  13,7 lt/min alla pressione di 147 bar.

Ad ogni motore arrivano  13,7 / 2 = 6,85 lt/min.

La Potenza oleodinamica contenuta complessivamente nell'olio è : N(Cv) = (13,7 x 147) 450 = 4.48 Cv ( 2,24 Cv per ogni motore).

 

--B) I Motori Orbitali, supposti di buona marca (DANFOSS o similare) e anche nella versione costruttiva più performante (supponiamo la versione DANFOSS tipo OMR 125 cm3) hanno tutti una comune caratteristica costruttiva negativa :

A bassi giri , che vuole dire con bassa portata d'olio, e con pressioni appena oltre i 50 bar non rendono quasi nulla.

 

In pratica, nella camera dell'elemento motore, vi è una forte perdita fissa d'olio che passa direttamente in scarico senza eseguire nessun lavoro utile.

 

Questo significa che, se la perdita fissa per il motore da 125 cm3 risulta di 3 lt/min, e al motore vengono  fatti affluire 7 lt/min,

rimarranno solo 4 lt "utili" per far fare al motore un certo numero di giri effettivi.

Inoltre, il fatto di perdere tanto olio attraverso la fuga produce anche un rilevante abbassamento della pressione disponibile  per generare Coppia sul motore.

 

Si può arrivare, come nel tuo caso, a fermare il motore (motori) e far passare tutto l'olio, fornito dalla pompa, direttamente attraverso il motore in forma di "fuga continua" senza che la pressione si alzi tanto da far nemmeno aprire la valvola di massima (quella che tu dici di aver tarata a 170 bar).

 

Questa situazione generale è visibile consultando il "diagramma di prestazione motore" inserito qui sotto e sul quale ho evidenziata la tua situazione ( puoi vedere l'originale a pag.59 del Cat. DANFOSS)

 

 

Dai dati ricavati dal diagramma si può calcolare la Potenza Netta disponibile in uscita da ogni motore :

N = (Mt x Giri) / 716 = (20 x 29,5) / 716 = 0,81 Cv.  Volendo essere alquanto più ottimisti si può supporre di disporre di 1 Cv "tondo" di potenza che risulta terribilmente bassa se confrontata con quella contenuta nell'olio in entrata nel motore e che è già stata calcolata in 2,24 CV.

Il rendimento  energetico totale del motore risulta : 100 / (2,24 x 1,0) = 44,6 >>>> 45 % .

-----------------------------------------------

 

Purtroppo, volendo realizzare macchine semplici e di basso costo, non vi sono altre alternative costruttive valide.

 

Volendo fare cose tecnicamente migliori bisognerebbe ricorrere all'impiego di motori con cilindrata molto inferiore, ad alto numero di giri, e collegati alla ruota attraverso un vero e proprio riduttore ad ingranaggi con riduzione almeno  intorno a 7 : 1. 

Esistono per questo uso dei gruppi oleodinamici denominati "Motore Ruota" che costano parecchio di più e che comunque non sono costruiti per potenze così piccole come richiesto nel tuo caso.

 

Nel caso presente, per cavarsela con una spesa minima, si può solo pensare di modificare il rapporto della trasmissione a catena tra motore e ruota : aumentare la riduzione (come ti è stato già detto da Renotcha ).

Di quanto possa essere modificato il rapporto non è possibile dirlo perché oltre all'aspetto matematico (facile da risolvere) bisogna anche vedere la situazione degli ingombri meccanici da rispettare......

 

 

 

 

[Semplice 1]

Ciao Renotcha

 

Ti rivedo con piacere e ti prego di valutare benevolmente il mio intervento che è di piena convalida al tuo.

Niente in più sui concetti da te esposti ma solo una serie di dati e formule aggiuntive per chi ha voglia di lambiccarsi il cervello.

[Renotcha]

Ciao Semplice.

Sempre molto professionale e "concentrato" sui numeri. Ottimo.

Concordo in linea generale col tuo ragionamento. Il chiarimento che ti chiedo è su come hai determinato che il diesel è quello. Sicuramente mi è sfuggito, ma non ho riscontro né del tipo/marca di motore diesel, né della sua potenza teorica, né del regime di taratura, né del regime utilizzato durante la marcia in salita.

Similmente, anche l'ipotesi del Danfoss OMR125 è solo, appunto, un'ipotesi. Servirebbero dati più precisi da pierop85, per un'analisi dettagliata.

Resta comunque il fatto che pierop85 dice che non nota particolari sovraccarichi al diesel. Dunque, viene da pensare che, bene o male, le condizioni operative di Q e p non vadano mai oltre la coppia erogabile dal diesel e che il regime di utilizzo del diesel sia abbastanza vicino al regime di coppia massima (certamente non i 1.200 rpm di differenza fra regime di potenza massima a 3.600 rpm e regime di coppia massima a 2.400 rpm).

Pertanto, la spiegazione del rallentamento in salita sembra essere legata al crollo dei rendimenti volumetrici pompa/motori al crescere della pressione. Fenomeno inevitabile, data la tipologia "a costo contenuto" dei componenti scelti: basta guardare sul diagramma Danfoss come, a bassi giri (10% dei giri massimi), il rendimento crolli drammaticamente all'aumentare della pressione (le "isobare" del rendimento sono molto ravvicinate nella zona dei bassi regimi e si aprono e distendono all'aumentare del regime). Sommiamoci il comportamento della pompa ad ingranaggi, i cui rendimenti crollano all'aumentare della pressione, e il gioco è fatto.

In effetti, il fenomeno verrebbe attenuato (ma non eliminato) utilizzando un motore più piccolo, che giri più allegro, e una riduzione superiore, tanto quanto serve a compensare la riduzione di cilindrata del motore. Esempio: usando un orbitale da 100 cc invece che da 125 cc, la riduzione dovrebbe aumentare di 125/100 = 25%. Usando un 80 cc, la riduzione deve aumentare di 125/80 = 56%. In questo modo, fatte salve la coppia massima alle ruote e la velocità massima della macchina, si lavorerebbe in un campo di rendimenti degli orbitali con crolli inferiori al crescere della pressione. Ovviamente, ammesso e non concesso che gli orbitali attuali siano appunto dei 125 cc.

Qui è solo pierop85 che deve dirci se il problema giustifica la spesa e il lavoro da fare, tenuto conto che il rallentamento, seppur più contenuto, si manifesterebbe lo stesso.

Ciao.

[Semplice 1]

Ciao 

 

Condivido la tua analisi ma è una cosa tra noi. 

 

Non credo che pierop85 ne caverà fuori granché nella sua pratica quotidiana.....

Lo immagino ora intento a raccogliere bene o male i suoi asparagi.

 

Per i dati motore si tratta di quanto ho reperito su Internet in base agli 8 CV detti da  pierop85 .

Questo genere di motori sono molto standard nelle prestazioni indipendentemente dalle varie Marche.

In genere costruiti nella zona dei motorini diesel Parma-Reggio Emilia-Modena.

Qualche decimo di cavallo o 100 giri in più o in meno non fanno la differenza.

 

Discorso analogo per i motori orbitali di varie marche possibili.

Nel caso specifico avrei potuto anche dire "Sam Hydraulic"  o qualcun altro.

 

Comunque per inquadrare il problema nella sua essenza io direi che lo ho fatto. Poi si può sempre smussare e smerigliare qualche piccola irregolarità......

--------------------------------------------------------------

 

Comunque ci sarebbe anche una soluzione fantasiosa che riguarderebbe la sola sostituzione pompa in abbinamento alla variazione del rapporto di trasmissione alle ruote.

Bisognerebbe però riuscire a sapere entro quali limiti di ingombro è possibile cambiare il detto rapporto (ruote dentate per catena).

 

Se  pierop85 , finita la raccolta asparagi, sarà ancora interessato e risponderà alle domande che gli sono state fatte allora magari andremo avanti.     

[Renotcha]

Ciao Semplice.

Non volevo assolutamente mettere in dubbio nulla delle tue corrette e ben documentate ipotesi. Del resto, ci arrabattiamo a fare con quel poco che abbiamo a disposizione. Il mio era solo un chiarimento, ferme restando, come scritto, la coerenza e la giustezza del tuo intervento.

Aspettiamo che pierop85 dia un cenno, anche solo per dire che ha scoperto il problema ed ora la macchina, in salita, va a scheggia. Se poi ci spiega in cosa consisteva il problema, lo ringrazieremo: è sempre bello e utile imparare qualcosa :-).

 

PS: quanto hai lavorato su cataloghi, note, diagrammi e calcoli, per cercare di dare (gratuitamente) una mano? Ok, lo facciamo per la nostra passione per l'oleodinamica...

Da parte mia, questo è il mio ultimo intervento su questo forum, almeno in questa sezione desertificato. Ciao.

[Semplice 1]

Ciao Renotcha

 

Anche questa volta ti devo dare ragione su tutte le tue considerazioni e, specialmente, per quelle del P.S.

 

A scanso di equivoci ti posso confermare che, dalla tua comparsa sul Forum, in questa sezione, è arrivata una bella ventata di aria nuova e salutare.

Purtroppo bisogna anche prendere atto che l'oleodinamica non è molto popolare (solo la "meccanica" sta peggio ed è a quota ZERO).

 

A tutto ciò bisogna aggiungere anche il fatto che eventuali "lavoretti" di intervento richiedono sempre una notevole spesa per la componentistica.

 

Quindi chi chiede consigli, a degli sconosciuti (come noi) per risolvere qualche problema, di solito non sa bene nemmeno come presentare il problema e difficilmente, alla fine, è in grado di comprendere le nostre successive domande e spiegazioni per quanto bene argomentate, corredate anche da calcoli e talvolta anche da prezzi.

 

Di norma l'interessato si spaventa e mette da parte il suo problema, senza più farsi vivo, e rimandando il tutto a tempi futuri.

Successivamente, e noi non lo sapremo mai, se proprio è arrivato alla canna del gas si rivolge a qualche praticone "esecutivo", nei suoi dintorni, confidando sul fatto che, in caso di fallimento dell'intervento, gli resta qualcuno sottomano da torchiare.

 

Il grado di resa della beneficenza, l'ho sempre saputo, è infimo per il beneficiario e assolutamente nullo per benefattore.

In questo senso comprendo bene la tua risoluzione di non partecipare oltre......

 

Comunque puoi sempre ripensarci e io ne sarò felice.