La struttura di base di un tubo idraulico è composta da tre strati. Ogni strato contribuisce a mantenere un flusso di fluido stabile e affidabile proteggendo l'intero assieme da danni causati da abrasione o raschiamento.
Questi tre strati includono:
La camera d'aria, compatibile con il fluido trasportato; garantisce che il fluido scorra liberamente e consente al tubo di resistere alla pressione. Questa camera d'aria è generalmente realizzata in politetrafluoroetilene (PTFE), gomma termoplastica o gomma sintetica.
Lo strato di rinforzo, che circonda la camera d'aria ed è costituito da filo a spirale o intrecciato; fornisce supporto alla camera d'aria e ne impedisce lo strappo.
Lo strato esterno, realizzato in materiale durevole, progettato per proteggere la struttura interna del tubo.
Tipi di costruzione di tubi idraulici
Tubi idraulicisono utilizzati in un'ampia gamma di applicazioni, dove possono essere esposti a vari prodotti chimici e soggetti a diversi livelli di pressione. Di conseguenza, esiste una vasta gamma di costruzioni di tubi idraulici. Questi includono:
Tubi rinforzati.
Pur essendo simili alla struttura di base a tre strati, questi tubi incorporano strati ammortizzanti aggiuntivi all'interno della sezione di rinforzo, più comunemente sotto forma di trecce tessili, trecce metalliche o spirali metalliche attorno alla camera d'aria.
Tubi a spirale, semirigidi e progettati per una facile estensione e stoccaggio. La configurazione a spirale consente al tubo di estendersi senza sottoporre a stress inutili il materiale del tubo stesso.
Tubi corrugati.
I tubi corrugati offrono un altro modo per aumentare l'estensibilità e la flessibilità di un tubo. Sono caratterizzati da sottili fili o pieghe, un po' come una fisarmonica, che consentono al tubo di espandersi o contrarsi senza danneggiare l'involucro esterno.
Tubi articolati.
I tubi snodati sono segmentati, costituiti da tratti rigidi collegati da giunti flessibili. Questo design consente al tubo di piegarsi o ruotare attorno ad altri componenti.
Tubi multicomponente.
I tubi che incorporano molti degli elementi sopra menzionati sono denominati "tubi multicomponente". Compatibilità dei tubi idraulici
Fluidi
I tubi idraulici vengono utilizzati principalmente per trasportare i seguenti tre tipi di fluidi:
Oli a base di petrolio
Oli sintetici
Fluidi ad alto contenuto di acqua
Mentre la maggior parte dei tubi idraulici può gestire oli a base di petrolio e fluidi ad alto contenuto di acqua, gli oli sintetici richiedono tubi realizzati con materiali specializzati. Le valutazioni di compatibilità possono in genere essere ottenute dal produttore o dalla documentazione tecnica pertinente.
Temperatura
I tubi idraulici sono soggetti a due fattori di temperatura: la temperatura del fluido interno e la temperatura operativa esterna.
Le prestazioni di un tubo dipendono dalla sua capacità di resistere a queste temperature; ai tubi sono assegnati valori di temperatura massima e minima. Il superamento di questi limiti può ridurre significativamente la durata del tubo o addirittura provocarne il guasto. Pertanto, è fondamentale selezionare un tubo con temperature nominali allineate sia alla temperatura del fluido che all'ambiente operativo.
Pressione
I tubi idraulici sono progettati per resistere a specifiche pressioni interne ed esterne minime e massime. Il superamento di uno qualsiasi di questi limiti nominali può portare a un grave degrado delle prestazioni del tubo.
I valori nominali di pressione o le pressioni operative consigliate per tipi di tubi specifici possono generalmente essere ottenuti dal produttore.
Tipo di applicazione
Oltre ai fattori prestazionali sopra menzionati, è essenziale considerare altri requisiti specifici dell'applicazione. I tubi e i raccordi rigidi sono generalmente più robusti e consentono loro di resistere a temperature o pressioni interne più elevate in determinate applicazioni. Tuttavia, questa maggiore rigidità li rende meno adatti alle operazioni che comportano movimento.
Ad esempio, gli escavatori edili si affidano a sistemi idraulici per azionare gli strumenti di scavo; la gamma di movimento richiesta per questi strumenti sarebbe limitata dalle tubazioni rigide. I tubi idraulici forniscono la coppia, la flessibilità e la resilienza necessarie per facilitare il movimento dei bracci dell'escavatore, funzionalità che i tubi rigidi o le tubature non possono offrire.
Inoltre, alcuni sistemi idraulici possono utilizzare una combinazione di tubi, raccordi e tubi flessibili. I veicoli di grandi dimensioni, come gli aerei, richiedono sistemi idraulici per azionare componenti come i flap alari e il carrello di atterraggio; la complessa geometria di questi veicoli richiede una progettazione del sistema idraulico in grado di adattarsi di conseguenza.
Una regola pratica comune per l'installazione dei tubi idraulici è quella di seguire il contorno della macchina, ovvero il tubo deve conformarsi il più fedelmente possibile alla geometria fisica della macchina. I tubi collegati agli strumenti potrebbero impigliarsi o forarsi a causa dell'ampia gamma di movimento dell'utensile. Garantire che i tubi siano adattati correttamente all'utensile o alla macchina evita che gli operatori debbano affrontare ulteriori ostacoli durante l'utilizzo dell'attrezzatura.
