Fresa neve con avanzamento idraulico

[Faoro]

Ciao a tutti, vorrei realizzare una fresaneve : utilizzare il motore in presa diretta (con apposite riduzioni) per far girare la fresa e utilizzare un impianto idraulico per gestire l'avanzamento dela macchina in modo da avre una variazione della velocità abbastanza indipendente dai giri del motore e comunque regolabile in base alle condizioni della neve.

Ho a disposizione :

motore 480ccm 16hp a 3200g/min

piccolo assale con differenziale bloccabile e cambio 4 marce +rm a cui in entrata vorrei applicare il motore idraulico

inserisco il rapporto di riduzione che ho misurato tra entrata cambio e ruota

1°marcia 1/76

2*marcia 1/56

3*marcia 1/43

4*marcia 1/32

le ruote sono 4.00x12

 

la massa della fresaneve credo risulterà sui 300 kg

 

chiedo consiglio a voi eperti del forum riguardo al circuito idraulico da realizzare, inanzitutto se è un progettorealzzabile e di cosa ho bisogno

 

 

[Semplice 1]

Ciao Faoro

 

Bisognerebbe anche essere certi di quale è la misura del diametro esterno dello Pneumatico (in mm).

 

Tu dici : le ruote sono 4.00x12 ma di per se stesse queste due misure (che sarebbero in pollici) non dicono nulla di preciso come necessiterebbe per fare qualsiasi valutazione nel senso da te richiesto.

 

4,00" sarebbe la larghezza nominale pneumatico e 12" sarebbe il diametro del calettamento sul cerchione.

 

Il diametro esterno dello Pneumatico potrebbe essere di 525 mm e la misura della sua circonferenza dovrebbe essere 525 x 3.1416 = 1649,34 mm  ---> 1650 mm.

 

Misura la circonferenza con un metro flessibile e poi fai sapere la misura che hai riscontrata !

[Faoro]

4 ore fa, Semplice 1 ha scritto:

Ciao Faoro

 

Bisognerebbe anche essere certi di quale è la misura del diametro esterno dello Pneumatico (in mm).

 

Tu dici : le ruote sono 4.00x12 ma di per se stesse queste due misure (che sarebbero in pollici) non dicono nulla di preciso come necessiterebbe per fare qualsiasi valutazione nel senso da te richiesto.

 

4,00" sarebbe la larghezza nominale pneumatico e 12" sarebbe il diametro del calettamento sul cerchione.

 

Il diametro esterno dello Pneumatico potrebbe essere di 525 mm e la misura della sua circonferenza dovrebbe essere 525 x 3.1416 = 1649,34 mm  ---> 1650 mm.

 

Misura la circonferenza con un metro flessibile e poi fai sapere la misura che hai riscontrata !

Eccomi qui, la misura della circonferenza è di 1710mm

 

Non ho specificato ma ovviamente la fresa sará con l operatore a terra quindi credo che la velocitá massima, usata solo in trasferimento possa andar bene sui 4-5 km/h

 

 

[Faoro]

29 minuti fa, Faoro ha scritto:

Eccomi qui, la misura della circonferenza è di 1710mm

 

Non ho specificato ma ovviamente la fresa sará con l operatore a terra quindi credo che la velocitá massima, usata solo in trasferimento possa andar bene sui 4-5 km/h

 

 

Dai miei calcoli, utilizzando la 1*marcia a 3200 giri dovrei avere una velocitá di 4.3 km/h e una velocitá di 0.6 km/h a 500giri min

 

Su un testo di oleodinamica leggo, motore ad ingranaggi:

Velocitá di rotazione da 500 a 5000 giri min

fino a 200cm3/giro

Pressione fino a 259 bar

 

Quindi questa tipologia di motore potrebbe fare al mio caso?

 

 

 

 

 

Modificato: 28 agosto 2021 da Faoro

[Semplice 1]

Ciao Faoro

 

Il 28/8/2021 alle 22:24 , Faoro ha scritto:

Dai miei calcoli, utilizzando la 1*marcia a 3200 giri dovrei avere una velocitá di 4.3 km/h e una velocitá di 0.6 km/h a 500giri min

 

Su un testo di oleodinamica leggo, motore ad ingranaggi:

Velocitá di rotazione da 500 a 5000 giri min

fino a 200cm3/giro

Pressione fino a 259 bar

 

Quindi questa tipologia di motore potrebbe fare al mio caso?

 

Quando fai qualche tuo calcolo dovresti anche farlo vedere scritto in modo da dare, a chi ti legge, la possibilità di valutarne la correttezza.

Altrimenti tu dici un tuo risultato e chi ti legge, per capire se il dato finale che tu dici è giusto, deve andarsi a rifare il calcolo che tu hai già fatto.

 

Nel tuo caso il risultato è giusto (500 giri/min / 76 rapp. trasm. x 1,710 svil. ruota x 60 minuti) / 1000 metri/Km = 0,675 Km/ora.

Quello che non è giusto è che non puoi fare un calcolo del genere supponendo che il tuo motore possa scendere e funzionare sino a 500 giri/minuto.

 

I motori monocilindrici, come quello della tua categoria (480ccm 16hp a 3200g/min) sono piuttosto limitati nel campo di giri di utilizzo pratico e comunque nessun costruttore fornisce mai il valore dei giri minimi di utilizzo e neppure quelli di minima per rimanere semplicemente il moto.

 

Al massimo vengono forniti dei Diagrammi dai quali si vede l'andamento della Potenza, Coppia, Consumi nel campo di giri ristretto tra quelli di Massima Potenza e Massima coppia.

Nel tuo caso potrebbe essere il campo tra 3200 giri/min. (massima Potenza). e 3200 x 0,65 = 2080 giri/min. (massima Coppia).

Se il motore viene utilizzato proprio ai giri di Massima Coppia (2080) allora appena si incontra una qualche maggiore resistenza nel lavoro da compiere il motore si fermerà di botto.

 

Comunque, anche solo per rimanere acceso in folle, questo motore dovrà stare a non meno di 3200 x 0,4 = 1280 giri/min. (più probabilmente sui 1500 giri/min).

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

 

Per il Motore ad Ingranaggi la risposta è : SI.

Tuttavia, solitamente nei casi di Macchine come la tua si tende ad utilizzare motori di tipo ORBITALE che possono anche costare di meno ma soprattutto hanno la possibilità di essere sempre reversibili oleodinamicamente (se può interessare).

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

 

Per : --- " chiedo consiglio a voi eperti del forum riguardo al circuito idraulico da realizzare, inanzitutto se è un progettorealzzabile e di cosa ho bisogno " --- .

 

--- Il Progetto è sicuramente realizzabile

 

--- Dovresti prima di tutto fare sapere su quali valori di velocità di avanzamento su strada e contro neve tu supponi di volere/potere operare.

Inutile mettersi a fare calcoli partendo da basi che poi tu non condivideresti (questo è sempre un classico di tutti quelli che chiedono pareri/calcoli/convalide qui sul Forum).

 

--- "di cosa ho bisogno" ti si potrà rispondere solo sui Dati di Base (Cilindrata, Pressione, Numero giri) che dovranno avere e ai quali dovranno lavorare la Pompa e il Motore e su poco altro.

Inoltre sarà possibile anche stabilire la Potenza che l'insieme del Sistema di Trazione sottrarrà al Motore a Scoppio nelle diverse condizioni di lavoro.

Comunque si può ipotizzare che, per il movimento delle ruote, potrà essere sufficiente 1,0 max 1,5 Cavalli  forniti dal Motore Termico in qualsiasi condizione di lavoro.

 

[Faoro]

7 ore fa, Semplice 1 ha scritto:

Ciao Faoro

 

 

Quando fai qualche tuo calcolo dovresti anche farlo vedere scritto in modo da dare, a chi ti legge, la possibilità di valutarne la correttezza.

Altrimenti tu dici un tuo risultato e chi ti legge, per capire se il dato finale che tu dici è giusto, deve andarsi a rifare il calcolo che tu hai già fatto.

 

Nel tuo caso il risultato è giusto (500 giri/min / 76 rapp. trasm. x 1,710 svil. ruota x 60 minuti) / 1000 metri/Km = 0,675 Km/ora.

Quello che non è giusto è che non puoi fare un calcolo del genere supponendo che il tuo motore possa scendere e funzionare sino a 500 giri/minuto.

 

I motori monocilindrici, come quello della tua categoria (480ccm 16hp a 3200g/min) sono piuttosto limitati nel campo di giri di utilizzo pratico e comunque nessun costruttore fornisce mai il valore dei giri minimi di utilizzo e neppure quelli di minima per rimanere semplicemente il moto.

 

Al massimo vengono forniti dei Diagrammi dai quali si vede l'andamento della Potenza, Coppia, Consumi nel campo di giri ristretto tra quelli di Massima Potenza e Massima coppia.

Nel tuo caso potrebbe essere il campo tra 3200 giri/min. (massima Potenza). e 3200 x 0,65 = 2080 giri/min. (massima Coppia).

Se il motore viene utilizzato proprio ai giri di Massima Coppia (2080) allora appena si incontra una qualche maggiore resistenza nel lavoro da compiere il motore si fermerà di botto.

 

Comunque, anche solo per rimanere acceso in folle, questo motore dovrà stare a non meno di 3200 x 0,4 = 1280 giri/min. (più probabilmente sui 1500 giri/min).

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

 

Per il Motore ad Ingranaggi la risposta è : SI.

Tuttavia, solitamente nei casi di Macchine come la tua si tende ad utilizzare motori di tipo ORBITALE che possono anche costare di meno ma soprattutto hanno la possibilità di essere sempre reversibili oleodinamicamente (se può interessare).

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Per : --- " chiedo consiglio a voi eperti del forum riguardo al circuito idraulico da realizzare, inanzitutto se è un progettorealzzabile e di cosa ho bisogno " --- .

 

--- Il Progetto è sicuramente realizzabile

 

--- Dovresti prima di tutto fare sapere su quali valori di velocità di avanzamento su strada e contro neve tu supponi di volere/potere operare.

Inutile mettersi a fare calcoli partendo da basi che poi tu non condivideresti (questo è sempre un classico di tutti quelli che chiedono pareri/calcoli/convalide qui sul Forum).

 

--- "di cosa ho bisogno" ti si potrà rispondere solo sui Dati di Base (Cilindrata, Pressione, Numero giri) che dovranno avere e ai quali dovranno lavorare la Pompa e il Motore e su poco altro.

Inoltre sarà possibile anche stabilire la Potenza che l'insieme del Sistema di Trazione sottrarrà al Motore a Scoppio nelle diverse condizioni di lavoro.

Comunque si può ipotizzare che, per il movimento delle ruote, potrà essere sufficiente 1,0 max 1,5 Cavalli  forniti dal Motore Termico in qualsiasi condizione di lavoro.

 

semplice1 innanzitutto grazie per l'interessamento!

 

la macchina verrà condotta dall operatore a piedi, quindi la mia idea era di avere una velocità regolabilie tramitre l idraulica da 0 fino a massimo 4 km/H.

la retromarcià può essere tranquillamente fatta usando la retromarcia disponibile sul cambio in modo da non complicare eccessivamente l idraulica.

4km/h per i trasferimenti e le regolazioni piu basse di velocità in base alla quantità e alla qualità della neve.

 

la mia idea era che il motore termico restasse sempre fisso su un regime di giri da decidere come hai detto tu tra il regime di massima coppia e massima potenza.

la fresa verrà inserita tramite una frizione meccanica

la pompa idraulica verrà collegata all albero motore

 

[Semplice 1]

Ciao Faoro 

 

Vedo i diagrammi del tuo motore e, in mancanza di spiegazioni scritte, non si capisce perché ce ne sono 2.

 

Il Diagramma più in alto è quello che può essere considerato "classico" e con comportamento del motore "elastico" quando, andando sotto sforzo, viene costretto a calare di giri e aumenta la sua coppia.

 

Il Diagramma più in basso  rappresenta il comportamento dello stesso motore ma con qualche variante nella regolazione di Fabbrica.

Il comportamento del motore è nettamente fuori dai canoni classici e risulta molto "rigido" dato che andando sotto sforzo e calando di giri, quando arriva ai 2800 n/1', la Coppia inizia a calare inesorabilmente e il motore è destinato a spegnersi in pochi istanti.

La situazione è molto strana ed inconsueta. L'unica spiegazione, come si può vedere dalla Curva dei Consumi, è che si hanno consumi appena un pochino più bassi.

Forse è una "taratura motore" prevista specificamente per motori che devono azionare continuativamente, per molte ore ed a regime e resistenza fissi, qualche macchina del tipo Pompa Acqua per Irrigazione Agricola.

 

Spero che il tuo motore sia con funzionamento del tipo CLASSICO (come sul diagramma più in alto).

 

In precedenza, parlando del tuo motore in linea teorica generale avevo detto :

 

--- "  Al massimo vengono forniti dei Diagrammi dai quali si vede l'andamento della Potenza, Coppia, Consumi nel campo di giri ristretto tra quelli di Massima Potenza e Massima coppia.

Nel tuo caso potrebbe essere il campo tra 3200 giri/min. (massima Potenza). e 3200 x 0,65 = 2080 giri/min. (massima Coppia).

Se il motore viene utilizzato proprio ai giri di Massima Coppia (2080) allora appena si incontra una qualche maggiore resistenza nel lavoro da compiere il motore si fermerà di botto.

 

Comunque, anche solo per rimanere acceso in folle, questo motore dovrà stare a non meno di 3200 x 0,4 = 1280 giri/min. (più probabilmente sui 1500 giri/min). " ---

 

Ora, se vai a fare il confronto con quanto rappresentato nel Diagramma in alto (tipo Classico), vedrai che troverai una notevole corrispondenza.

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Con i tuoi ultimi chiarimenti, però, cambi totalmente  il tuo concetto di movimentazione di traslazione della macchina.

Niente più marce del gruppo assale/cambio del quale avevi dato anche i 4 rapporti di trasmissione

Ora vuoi realizzare una trasmissione oleodinamica a velocita variabile continua Zero - Massimo 4 Km/h.

 

A parte altre considerazioni che poi vedrai fatte qui a seguire : dovresti indicare a quale velocità di rotazione del motore e con quale marcia inserita vuoi ottenere le dette velocità.

 

Per le altre considerazioni : La realizzazione del Sistema Oleodinamico comporterà per forza di cose l'adozione di una Pompa Olio a Portata Variabile che poi potrà alimentare un Motore a Olio del tipo ad Ingranaggi.

 

La Potenza sottrarre al motore a scoppio e da trasmettere alle ruote, nel nostro caso sarà al massimo 1,5 CV, risulta veramente minimissima e le Pompe olio a Portata Variabile, anche nelle versioni più piccole e su principi funzionali di minor costo sono sempre costruite per Potenze notevolmente maggiori (es. 5-6 CV ).

 

Questo vuole dire che per quanto semplici siano (come ad esempio le Pompe a Palette) una di queste costerà qualcosa come 700 €+ IVA 22% = 854 €. Poi ci saranno ancora da considerare i costi dei pezzi per collegarla al motore a scoppio.

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Rimane la soluzione di ripiego che consiste nell'avere una normale Pompa ad Ingranaggi della giusta cilindrata che abbinata al Motore Oleodinamico ad Ingranaggi, con il cambio dell'assale sulla marcia prescelta come "marcia base", possa far sviluppare alle ruote la massima velocità prevista.

 

L'olio fornito dalla Pompa verrà inviato al Motore attraverso una Valvola di Regolazione di Portata ad autoregolazione (compensazione barica).

La detta Valvola di Regolazione Portata viene costruita solo con una regolazione manuale costituita da una vite (solitamente M6 o M8) con un piccolissimo volantino zigrinato da azionare a mano e bloccare nella posizione richiesta per ottenere che al motore venga inviata la quantità d'olio necessaria per ottenere la velocità ruote richiesta.

 

Quando non si procede alla Velocità Massima si ha sempre una certa quantità di olio fornito dalla Pompa, che risulta in esubero e che la Valvola di Regolazione Portata, attraverso un suo apposito "foro di scarico eccedenza", fa ritornare al Serbatoio Olio del Sistema.

Avanzando a velocità bassissima (fresatura neve) al Motore  verrà fatta arrivare una quantità d'olio minima e la maggiore parte dell'olio verrà deviata e rimandata al Serbatoio.

Per questo motivo l'olio subirà un continuo riscaldamento che dovrà essere smaltito dalle pareti del Serbatoio Olio facendo anche affidamento alla temperatura dell'aria che sarà sicuramente bassa.

 

A parte il discorso della Valvola di Regolazione Portata ci vorrà un Distributore a 2 Posizioni stabili e dotato di Valvola di Massima per il comando del movimento ruote (Avanti - Stop).

 

In generale tutti i Componenti (Pompa, Motore, Valvola Regolazione Portata, Distributore, tubi e raccorderia) saranno delle dimensioni costruttive commerciali minime reperibili sul mercato.

Le pressioni di lavoro olio saranno molto molto basse.

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Per la Valvola di Regolazione Portata (che potrebbe costare intorno ai 70 €) puoi vedere all'indirizzo del Costruttore (Walvoil) oppure di un Venditore. Le rappresentazioni dello Schema Funzionale SEMBRANO diverse a causa di diverse modalità di rappresentazione schematica e del fatto che nel tempo la rappresentazione nei vari successivi Cataloghi è stata modificata, ma la Valvola è sempre la stessa (vedi le dimensioni quotate).

 

La Valvola della quale ho detto ha la sigla :  VPR/3/ET38 (attacchi filettati da 3/8 Gas)

 

Costruttore Walvoil : http://www.walvoil.com/allegati/catalogo/VPR3ET_D1WWEL01_Codes_ITA.pdf

Venditori : fai ricerca Google --- valvola olio VPR/3/ET38 --- e troverai chi te la può vendere, ti replica la Scheda Tecnica  e ti può anche dire il prezzo.

 

 

 

 

[Faoro]

allora il motore andrebbe bene utilizzato a 2800 giri .

per la trasmissione non mi serve una trasmissione a variazione continua, escluderei in principio l opzione pompa a portata variabile.

chiedo consiglio infatti se sia meglio utilizzare una sola marcia e regolare da 0 a 4 con l idraulica oppure utilizzare tutte e 4 le marce e tramite l idraulica fare ad esempio 1° marcia da 0 a1 kmh 2° marcia da 2 a 3 km h3 marcia da 3 a 4 kmh.

 

per me è indifferente vorrei utilizzare la soluzione che risulta migliore come rendimento.

 

da quello che leggo dalla tua spiegazione mi sembra meglio l opzione di utilizzare comunque le marce meccaniche in modo da avere sempre un regime in cui l idraulica lavora a piena portata riducendo i surriscaldamenti.

 

utilizzando la valvola limitatrice di portata, che range di giri al motore idraulico si potrebbe avere?

[Semplice 1]

Ciao Faoro 

 

Visto !

Mi sembra che ora sei instradato meglio. Ti rispondo appena posso.

 

[Semplice 1]

Ciao Faoro 

 

Ti invio 4 pagine di "fogli calcoli".

Il riassunto della situazione è al foglio 4).

Gli altri 3 fogli contengono il "Procedimento di Calcolo" per chi volesse divertirsi un po' !

 

Copia i sottostanti indirizzi, che rappresentano ognuno una pagina, e lanciali.

https://imgur.com/a/pV05FWr

https://imgur.com/a/xGas8jm

https://imgur.com/a/CtJknoY

https://imgur.com/a/9HaMY1N

 

A me non riesce la pubblicazione diretta nella discussione.

Eventualmente prova a vedere se la pubblicazione riesce a te !

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Scegliendo Pompa e Motore di altri Costruttori (io ho fatto l'esempio con  prodotti Iotti & Strozzi di qualche anno fa) bisognerà stare vicini il più possibile alle Cilindrate che ho indicate e vedere anche di rispettare il più possibile il rapporto tra la cilindrata della Pompa e del Motore come la ho stabilita io (15 / 6,3 = 2,381).

 

La pressione olio richiesta è bassissima dato che non si può utilizzare un Motore a Ingranaggi molto piccolo che ai bassi giri tenderebbe a ruotare a scatti.

Essendo molto grande la cilindrata del Motore, e data la piccolissima Potenza da trasmettere alle ruote della Macchina, la Pressione di Lavoro dell'olio risulta bassissima (25 bar).

 

Il Sistema di Traslazione porterà via dal Motore a Scoppio non più di 1,3 CV (come dai calcoli).

 

Quando ordinerai il Motore fai attenzione ad ordinarlo con il Verso di Rotazione che serve a te per comandare la Macchina in AVANTI (versione Monodirezionale : rotazione solo Oraria oppure solo Antioraria ; come deciderai che serve a te).

Non ordinare il Motore in versione Bidirezionale perché avrai minore resa e, ai bassi regimi di rotazione, avrà tendenza ad avere alti e bassi nei giri.

 

[Faoro]

Grazie mille semplice 1!

Momentaneamente sono un pò preso col lavoro, appena vado avanti con questo progetto pubblico gli aggiornamenti