Pompa con limitatore di coppia o potenza

[MarcoVezzali]

Buongiorno, vorrei sapere come funziona un limitatore di coppia o potenza idraulica montato su una pompa a pistoni assiali a portata variabile.

Lo schema è il seguente:

Lo strozzatore regolabile nel riquadro rosso indica il nostro distributore e il segnale di pressione preso a valle dello strozzatore è il segnale di load sensing (LS).

Io sono un elettronico ed ho chiesto a vari colleghi meccanici che si occupano anche della parte idraulica di spiegarmi il funzionamento del limitatore di coppia (Casappa lo chiama così, altri lo chiamano regolatore di potenza). Il limitatore di coppia o potenza serve per evitare che la pompa richieda una potenza superiore a quella che il motore, in questo caso endotermico, sia in grado di fornire. Quindi cerca di mantenere il prodotto PxQ costante, dove P è la pressione e Q la portata.

Vedendo lo schema mi verrebbe da pensare che il segnale LS venga modulato dall'inclinazione del piattello della pompa andando a ridurre la pressione cercando di aumentare la portata. Se non ci fosse il limitatore di coppia ma solo il load sensing mi verrebbe da dire che alla pressione richiesta dal distributore cerca di dare tutti i litri possibili, con conseguenza che il motore tenderà a spegnersi per la grossa richiesta di potenza da parte della pompa.

 

Buttando giù due numeri abbiamo che:

Potenza motore = 30 kW @ 2000 rpm

Pressione utenza 1 = 110 bar

Pressione utenza 2 = 110 bar

Pressione utenza 3 = 285 bar

Portata utenza 1 = 65 l/min

Portata utenza 2 = 65 l/min

Portata utenza 3 = 40 l/min

Cilindrata massima pompa = 60 cc

deltaP LS = 15 bar

 

Il solo movimento dell'utenza 3 mi comporta un assorbimento di potenza di 20 kW dato da:

Potenza utile = Potenza assorbita = (285 + 15)*40/600 = 20 kW (considerando il rendimento della pompa al valore 1)

 

Già se aggiungo un movimento (es. utenza 1) metterei in crisi il motore:

Potenza utile = ((285 * 40)+(110*65))/600 = 31 kW

Potenza assorbita = (285 + 15)*(40 + 65)/600 =  52 kW

 

Quindi se vado ad agire sul piattello, vado a limitare i litri ma l'utenza 3 rallenterebbe fino a quasi fermarsi. 

Il controllo di potenza potrebbe agire anche sulla pressione richiesta in modo da darmi più portata a discapito di una riduzione di pressione e quindi di forza?

 

Spero di essermi spiegato abbastanza bene e sono a disposizione per eventuali dubbi.

Grazie