Progettare 457

54 progettare 457 • ottobre 2023 la pompa aspira l’olio dal serbatoio nel sistema. Tuttavia, quando il fluido idraulico ritorna nel serbatoio, in ge- nere viene aerato. La mancata elimi- nazione di quest’aria prima che entri nel flusso di aspirazione comporterà la distribuzione in tutto l’impianto i- draulico, con una potenziale interru- zione del movimento della macchina e della movimentazione che effettua. Con l’ottimizzazione del serbatoio, vi è la possibilità di annullare quasi del tutto la contaminazione dell’aria che entra nel flusso di aspirazione. Questo risultato porta a una migliore opera- tività della macchina, nonché a una maggiore sicurezza per l’operatore e tutti i lavoratori nell’area. Ridurre i costi di produzione La riduzione dei costi di produzione con- sente un ulteriore risparmio. La riduzio- ne delle dimensioni del serbatoio tramite l’ottimizzazione consente di utilizzare circa il 30% di acciaio in meno, con un conseguente risparmio sia sui materiali sia sui costi di saldatura. Questo risultato permette di abbassare anche la quantità di fluido idraulico richiesta e, quindi, gli effetti sull’ambiente. Nel caso di studio di Parker sull’ottimizzazione dei serbatoi idraulici, è stato possibile risparmiare 500.000 l di fluido idraulico all’anno per serie di macchine. In totale, la pro- va ha dimostrato che i risparmi stimati in termini di acciaio e fluidi sono pari a circa 1 milione di euro per serie di macchine nel corso di 12 mesi. Anche i costi di manutenzione diminuiscono. Oltre a interferire con la movimentazio- ne della macchina, l’aria all’interno del sistema può avere un effetto negativo sulla durata dei componenti idraulici sensibili. Pertanto, grazie all’ottimizza- zione del serbatoio (e alla sua capacità di ridurre l’aerazione), gli utenti finali sperimenteranno una riduzione dei costi di manutenzione. Nelle apparecchiature mobili, in genere il guasto più frequente riguarda la pompa idraulica. La ripara- zione o la sostituzione di questo compo- nente è onerosa e un eventuale guasto richiederebbe anche notevoli tempi di fermo macchina. I tempi di fermo mac- china sono costosi, in particolare nei siti minerari o di estrazione che sono ope- rativi 24 ore su 24, 7 giorni su 7. La CFD offre numerose altre aree di interesse, inclusa la distribuzione del calore. L’ot- timizzazione del serbatoio attraverso la simulazione aiuta a distribuire il calore in modo uniforme, riducendo la tem- peratura del fluido prima che entri nel sistema. Le proprietà dei fluidi risentono degli effetti negativi delle temperature eccessive, che possono compromettere la durata dei componenti. Un altro van- taggio della simulazione è la possibilità di migliorare la distribuzione del flusso dai filtri di ritorno al flusso di aspirazione. Nell’ambito del processo di ottimizzazio- ne dei serbatoi, Parker svilupperà deflet- tori interni appositamente progettati che guidino l’olio lungo il miglior percorso di flusso. Oltre a ottimizzare le linee di flusso, i deflettori facilitano la dissipazio- ne del calore e la disaerazione. Sviluppo dei prodotti: il futuro Nei sistemi idraulici mobili, dove i pro- duttori puntano a soluzioni affidabili, efficienti ed economiche, le capacità pre- dittive dei più moderni strumenti infor- matici, la cui precisione fa riferimento a condizioni reali, permettono ai progettisti di comprendere i fenomeni logici e pren- dere decisioni razionali nello sviluppo dei sistemi. Queste tecnologie di simulazio- ne basata sulla fisica possono con ogni probabilità favorire pratiche di sviluppo condiviso dei prodotti tra CAD, PDM e sistemi di gestione fornitori, di fatto mettendo in pratica l’innovazione come risposta ai requisiti di progettazione. Ma l’aspetto più importante è che i vantaggi per gli OEM e gli utenti finali sono tan- gibili e considerevoli. S. Baars, market development manager – mobile, hydraulic and industrial process Filtration division Emea (Hife), filtration group, Parker Hannifin. SOFTWARE La riduzione delle dimensioni del serbatoio tramite l’ottimizzazione consente di utilizzare circa il 30% di acciaio in meno.