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Bucher Hydraulics annuncia un nuovo e "rivoluzionario" design della pompa

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Secondo i funzionari di Bucher Hydraulics, Klettgau, Germania, le prestazioni delle pompe idrauliche tradizionali non sono state all'altezza delle sempre più severe richieste dei clienti e delle nuove esigenze applicative.

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Per rispondere a queste preoccupazioni, è stata introdotta la serie AX, un nuovo design per pompe a pistoni e motori. L'AX non è un miglioramento evolutivo rispetto ai prodotti esistenti, ha detto l'azienda, ma piuttosto un nuovo sviluppo rivoluzionario che tecnologicamente salto-frogs offerte attuali. "Abbiamo analizzato i punti deboli delle unità a pistoni di oggi, e ci sono grandi svantaggi in alcune applicazioni, soprattutto in termini di elettrificazione, applicazioni argano e azionamenti", ha detto Jan Friedrich, responsabile del marketing dell'azienda. L'elettrificazione comporta la sostituzione del motore a combustione su una macchina mobile con un motore elettrico e batterie come fonte di energia. Un grosso ostacolo quando si sostituisce un motore elettrico quasi silenzioso con un motore elettrico quasi silenzioso, ha detto Friedrich, è che diventa subito evidente che una pompa a pistoni tradizionale è essa stessa abbastanza rumorosa - e particolarmente inaccettabile per il lavoro in ambienti interni e in zone tranquille vicino a ospedali e scuole.

Le operazioni del verricello sono problematiche perché i problemi di coppia di serraggio possono danneggiare le prestazioni. L'efficienza all'avviamento può essere scarsa. E, ultimo ma non meno importante, i dispositivi hanno bisogno di migliori prestazioni ad alta pressione a basse velocità di rotazione, ha continuato.

Gli ingegneri Bucher hanno modificato in modo significativo il design delle sue nuove pompe AX per ovviare a queste carenze. "In precedenza, le unità a pistoni assiali avevano generalmente sette o nove pistoni con corse lunghe", ha detto Friedrich. "Il nuovo AX ha 24 pistoni con corse molto brevi." Ogni lato della pompa contiene 12 pistoni, con pistoni accoppiati l'uno di fronte all'altro. Le forze risultanti si contrappongono e vengono completamente compensate nei gruppi pompa e motore, ha spiegato.

Ciò si traduce in numerosi vantaggi intrinseci. Grazie ad un design a specchio basato su parti rotanti leggere, è possibile un limite massimo di pressione di 500 bar con un'ondulazione di pressione trascurabile. Le unità AX funzionano con vibrazioni minime anche a velocità estremamente basse (inferiori a 1 rpm) grazie alla corsa corta del pistone, all'angolo di spostamento ridotto e alla compensazione della pressione idrostatica. Funzionano molto più silenziose delle pompe a pistoni tradizionali. E la struttura simmetrica con basse forze assiali si traduce in un'unità compatta con elevata densità di potenza.

Anche le unità AX sono altamente efficienti. Il rendimento meccanico è fino al 99%, anche all'avviamento, grazie al basso attrito e alla trasmissione diretta della coppia tra albero e pistoni. L'efficienza complessiva è fino al 94% grazie alla corsa breve, all'angolo di spostamento ottimizzato, alle forze equilibrate e al cuscinetto idrostatico.

Anche i fornitori di pompe a pistoni tradizionali possono vantare rendimenti fino al 94%, ma in realtà si tratta solo di un valore di picco in un intervallo di velocità ristretto, ha osservato Friedrich. L'efficienza dell'AX al 94% "è come un altopiano" che si estende su un'ampia gamma di velocità.

"Questa è una capacità unica di elettrificazione", ha detto. Non essendoci più un limite minimo di velocità, sono ideali per l'abbinamento delle unità AX a cilindrata fissa con azionamenti elettrici a velocità variabile. Inoltre, questo alto livello di efficienza delle macchine mobili a trazione elettrica è essenziale, poiché le basse perdite di potenza consentono di conservare la preziosa capacità della batteria.

L'elevata coppia di spunto dell'AX (99% della coppia massima) che risulta dall'elevato numero di pistoni è altrettanto importante nelle applicazioni di azionamento con verricello. I gruppi motore e pompa possono lavorare al di sotto di 1 rpm a 500 bar di pressione, sempre grazie ai cuscinetti idrostatici e alle minime forze assiali interne.

Ad esempio, Friedrich ha osservato che in una prova per confermare le prestazioni a bassa velocità, gli ingegneri Bucher hanno progettato un impianto di prova in cui una pompa AX ha fornito un flusso ad alta pressione per compensare le perdite in un cilindro con carico stazionario. La pompa ha funzionato ad una velocità di circa un quarto di giri/minuto e non ha mostrato usura o degrado per tutta la durata della prova - anche se il motore elettrico della pompa tendeva a surriscaldarsi, ha detto.

Le caratteristiche tecniche dell'AX puntano anche alla durata e alla lunga durata. Ad esempio, un basso attrito nelle parti rotanti previene l'usura e gli effetti di stick-slip, mentre un minore attrito significa un minore aumento della temperatura. Le forze assiali equilibrate riducono le sollecitazioni sui cuscinetti. I funzionari Bucher si aspettano lunghi periodi tra la manutenzione e una lunga durata grazie alla struttura robusta.

La cilindrata delle pompe e dei motori della serie AX va da 18 a 76 cm³/giro, con una pressione massima continua di 450 bar e un picco di 500 bar. La velocità massima è di 3.600 giri/min. Le unità a pistoni assiali a cilindrata fissa e a pistoni assiali sono adatte per argani e azionamenti a rotazione, applicazioni legate all'elettrificazione e al recupero energetico, e per azionamenti per ruote e cingoli.