I filtri ottimizzano il funzionamento del sistema idraulico

In molte attrezzature per impieghi pesanti, i sistemi idraulici sono sottosistemi che convertono la potenza generata da un motore in energia cinetica (forza e movimento). I sistemi idraulici dipendono da quell'energia e la trasferiscono come fluido pressurizzato per creare movimento nei componenti delle attrezzature. Questo spesso rende l'energia idraulica la forza principale utilizzata per realizzare importanti progetti nell'ambito edile, minerario, agricolo e manifatturiero.

L'olio idraulico è incomprimibile, il che lo rende ideale per il trasferimento di potenza. È un liquido e in quanto tale fluisce attraverso il convogliamento del fluido (tubi e tubi flessibili), ma è anche un olio, quindi lubrifica le parti in movimento mentre trasferisce la potenza del fluido.

Nota: alcuni sistemi idraulici specializzati utilizzano glicole anziché olio.

I vantaggi di un fluido idraulico filtrato

Non è necessario disporre di un filtro perché un sistema idraulico svolga le proprie funzioni. Tuttavia, un fattore chiave di successo per i sistemi idraulici è il mantenimento della pulizia del fluido al fine di ottimizzarne il funzionamento. I tipici contaminanti che si trovano nei sistemi idraulici sono sabbia/silice, limo, metallo, ossidi, carbonio e persino aria. L'acqua è un altro importante contaminante che porta con sé una serie unica di potenziali problemi. Dal momento che l'acqua è più comprimibile dell'olio e non ha capacità di tenuta o lubrificazione, influirà negativamente sulle prestazioni di un sistema idraulico. Promuove inoltre la corrosione delle superfici metalliche, che riduce le prestazioni e può fungere da ulteriore fonte di contaminazione.

La cattura e il trattenimento dei contaminanti è l'obiettivo principale di tutti i sistemi di filtrazione idraulica. Oltre al loro effetto distruttivo sui componenti del sistema, i contaminanti dell'olio idraulico possono far sì che i sistemi perdano energia, capacità lubrificante e capacità di dissipazione del calore, oltre a correre il rischio di perdite causate dalla contaminazione. Oltre a prevenire tutto ciò, una filtrazione efficace può anche contribuire a ridurre i costi di sostituzione e smaltimento dell'olio idraulico.

Il fluido idraulico pulito manterrà la prestazione e l'affidabilità del sistema. Oltre a ciò, i filtri del fluido idraulico possono aiutare a migliorare il funzionamento del sistema in modi che vanno oltre il tradizionale ruolo di "filtrazione", al fine di supportare la complessità del sistema in costante aumento.

Prestazioni

Quando una macchina esce dalla linea di produzione, lavora a un livello prestazionale molto specifico per svolgere la funzione prevista. È in grado di spingere una certa quantità di sporco, sollevare oggetti pesanti o spostarsi in luoghi difficili. Quando il fluido idraulico non è pulito, i componenti del sistema iniziano a usurarsi e le prestazioni peggiorano. Tale peggioramento significa che le attrezzature potrebbero non essere in grado di funzionare come previsto. Inoltre, la contaminazione può compromettere la stabilità della macchina, influendo sul controllo delle attrezzature e/o sulla coerenza del funzionamento.

Uno degli sviluppi più significativi nella filtrazione del fluido idraulico è l'implementazione di un nuovo standard ISO che riflette meglio le condizioni operative dinamiche, comprese le condizioni di flusso in continua evoluzione sperimentate da tutti i sistemi idraulici. Piuttosto che misurare le prestazioni come flusso a più passaggi in stato stazionario (ISO 16889), il nuovo standard (ISO 23369) riconosce i cicli e le variazioni di flusso dei sistemi idraulici in condizioni operative reali. Questa modifica nella misurazione sta anche richiedendo modifiche nella tecnologia di filtrazione (mezzi) in grado di fornire un miglior trattenimento di contaminanti in queste condizioni di pressione e flusso fluttuanti. Un miglior trattenimento dei contaminanti significa una maggiore protezione per garantire che le attrezzature continuino a funzionare meglio, più a lungo e con un minor rischio di usura, danni e tempi di inattività non pianificati.

Affidabilità

I proprietari delle attrezzature vogliono anche evitare guasti al sistema idraulico che comportano la perdita della funzione primaria delle attrezzature. I tempi di inattività non pianificati devono essere evitati per mantenere i progetti nei tempi e nel budget.

La filtrazione svolge un ruolo fondamentale nel mantenimento dell'affidabilità in due modi:

1. Protezione dell'intero sistema: i filtri rimuovono la contaminazione che può creare usura o causare guasti catastrofici ai componenti del sistema idraulico.
2. Affidabilità del filtro stesso: dal momento che i sistemi idraulici sono pressurizzati, l'intero sistema è forte quanto il suo anello più debole. Pertanto, l'affidabilità della filtrazione è fondamentale. Qualsiasi perdita può avere un impatto devastante sul funzionamento e sulla disponibilità dell'intera macchina.

Complessità

Le nuove progettazioni dei sistemi idraulici richiedono requisiti di spazio e dimensioni del serbatoio ridotti, un minore utilizzo di fluidi, una riduzione dell'aria nei sistemi e una maggiore necessità di monitoraggio in tempo reale delle prestazioni del sistema.

Contaminazione del sistema idraulico

La contaminazione può farsi largo in un sistema idraulico in più punti, ma la protezione dovrebbe iniziare dal serbatoio idraulico, che può essere un sito di contaminazione (ad esempio, l'acqua può formarsi all'interno del serbatoio quando l'aria esterna si raffredda). È anche importante notare che l'olio idraulico nuovo non è necessariamente pulito. Con uno standard di pulizia ISO approssimativo di 21/19, spesso non si soddisfano gli standard OEM. Ciò ha spinto molti OEM a consigliare di filtrare l'olio nuovo tramite una filtrazione fuori linea esterna, prima di pompare l'olio nei serbatoi delle attrezzature. 

Oltre alla contaminazione generata dall'esterno che può entrare in un sistema idraulico in vari punti (ad esempio, sfiati, guarnizioni, con olio nuovo o tramite manutenzione), la contaminazione viene generata anche internamente, spesso come conseguenza dell'usura dei componenti del sistema durante un tipico funzionamento. Inoltre, c'è sempre la possibilità di un guasto catastrofico dei componenti e, in tal caso, i sistemi di filtrazione aiutano a contenere le conseguenze di tale guasto e prevengono l'espansione del danno in tutto il sistema. 

La seguente illustrazione rappresenta un circuito idraulico semplificato con potenziali punti di integrazione della filtrazione etichettati.

Ogni circuito idraulico è diverso, ma i nostri esperti idraulici Donaldson sono disponibili a collaborare con te per identificare e ottimizzare i sistemi di filtrazione per soddisfare le tue specifiche applicazioni e i requisiti di budget.