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I brevetti
Nel 2015, Antonioni Hydraulic Solutions srl ha segnato un importante traguardo nel settore dell'oleodinamica, sviluppando e brevettando l'innovativo sistema "Antonioni HS". Questo sistema rivoluzionario consente di integrare direttamente all'interno dei cilindri oleodinamici la funzione di ammortizzazione con smorzatore, aprendo nuove frontiere in termini di prestazioni e affidabilità.
Questo traguardo è il frutto di oltre 30 anni di esperienza maturata da Antonioni srl nella progettazione e produzione di cilindri oleodinamici per i settori agricolo, industriale e automotive. La profonda conoscenza delle dinamiche di settore e la costante ricerca dell'eccellenza hanno permesso di tradurre l'esperienza acquisita in una soluzione tecnica all'avanguardia.
Per supportare l'innovazione e garantire la massima qualità, l'azienda ha investito in strumenti CAD di ultima generazione, dotati di funzionalità avanzate di modellazione 3D e simulazione dei movimenti delle parti. Questi strumenti consentono di:
Ottimizzare la progettazione: Simulare il comportamento dei cilindri in diverse condizioni operative, individuando e risolvendo potenziali problemi in fase di progettazione.
Collaborare con i clienti: Fornire modelli 3D dei cilindri Antonioni HS in formati standard di scambio, facilitando l'integrazione nei progetti dei clienti.
Personalizzare le soluzioni: L'ufficio tecnico collabora strettamente con i clienti per sviluppare cilindri ammortizzati su misura, rispondendo alle esigenze specifiche di ogni applicazione.
Il sistema "Antonioni HS" si rivela estremamente versatile, adattandosi a un'ampia gamma di applicazioni in diversi settori. Ovunque sia necessario smorzare colpi, ridurre vibrazioni e migliorare il comfort di guida, i cilindri "Antonioni HS" rappresentano la soluzione ideale.
Vi invitiamo a contattarci per discutere le vostre specifiche esigenze applicative o a consultare la sezione dedicata agli ambiti di applicazione sul nostro sito web, dove potrete trovare ulteriori informazioni sui vantaggi e le potenzialità del sistema "Antonioni HS".
Il funzionamento
Il cilindro Antonioni HS offre una versatilità eccezionale, potendo essere configurato per funzionare con ammortizzazione sia in compressione che in trazione, adattandosi così alle diverse esigenze applicative. La figura illustra un esempio di configurazione con ammortizzazione in compressione, dove il sistema interviene per assorbire urti e vibrazioni durante la fase di compressione del cilindro.
Funzionamento in compressione:
In caso di sovraccarico o impatto, l'olio presente nella camera di compressione del cilindro viene forzato a travasare attraverso il gruppo smorzatore, un componente chiave del sistema Antonioni HS. Questo passaggio controllato dell'olio avviene nel pistone, dove la pressione esercitata comprime il gas presente nell'accumulatore integrato nello stelo.
La compressione del gas nell'accumulatore svolge un ruolo fondamentale nell'assorbimento dell'energia cinetica generata dall'impatto, trasformandola in energia potenziale. Questo processo di ammortizzazione progressiva riduce significativamente le sollecitazioni trasmesse alla struttura, proteggendo i componenti da danni e prolungando la loro durata.
Durante la fase di compressione, il cilindro si accorcia, assorbendo l'urto. Il gruppo smorzatore, grazie al suo design ingegnerizzato, controlla con precisione la velocità di rientro del cilindro, garantendo un movimento fluido e controllato.
Configurazione versatile:
Il sistema Antonioni HS offre la possibilità di configurare l'ammortizzazione sia in compressione che in trazione, semplicemente invertendo il flusso dell'olio all'interno del cilindro. Questa flessibilità consente di adattare il sistema a un'ampia gamma di applicazioni, ottimizzando le prestazioni in base alle specifiche esigenze di ogni cliente.
La nostra esperienza e competenza ci consentono di fornire consulenza tecnica e supporto nella scelta della configurazione ottimale per la vostra applicazione. Contattateci per scoprire come il sistema Antonioni HS può migliorare le prestazioni e l'affidabilità dei vostri sistemi oleodinamici.
Lo smorzatore
Il cuore del sistema sono i componenti (PG) e (VS).
(PG), il pistone dell'accumulatore deve garantire ottima scorrevolezza e una perfetta tenuta dinamica del gas. Per questo le superfici su cui scorre hanno una finitura particolarmente elevata su cui lavorano le guarnizioni speciali.
(VS), la valvola smorzatrice, permette un elevato flusso di compressione del gas ma una decompressione a velocità controllata attraverso un foro tarato
I vantaggi
Il cilindro con sistema Antonioni HS offre una serie di vantaggi significativi, progettati per migliorare le prestazioni e l'affidabilità delle vostre applicazioni:
- Funzionamento sicuro con valvole di blocco: Il sistema è progettato per operare in modo efficiente anche in combinazione con valvole di blocco, garantendo la sicurezza e la stabilità del sistema.
- Configurazione versatile: Il cilindro può essere configurato sia per l'ammortizzazione in trazione che in compressione, offrendo una flessibilità senza precedenti per adattarsi a diverse esigenze applicative.
- Circuito oleodinamico semplificato: L'assenza di un circuito oleodinamico aggiuntivo tra il cilindro e l'accumulatore riduce la complessità del sistema, migliorando l'affidabilità e facilitando l'installazione.
- Prestazioni dinamiche superiori: Il sistema garantisce elevate prestazioni dinamiche di trasferimento dell'olio, assicurando un'ammortizzazione efficace e reattiva anche in condizioni di carico gravose.
- Design compatto e sicuro: L'eliminazione dei vasi di espansione esterni riduce l'ingombro del cilindro e protegge il sistema da rotture accidentali.
- Stabilità dimensionale: L'utilizzo di acciai speciali e processi di produzione avanzati minimizza le variazioni dimensionali, garantendo la precisione e l'affidabilità del cilindro nel tempo.
- Affidabilità in caso di guasto: Un eventuale guasto al sistema di ammortizzazione non compromette le funzionalità principali del cilindro, garantendo la continuità operativa.
- Riduzione dei contraccolpi: Lo smorzatore integrato riduce efficacemente i contraccolpi, migliorando il comfort di guida e proteggendo i componenti meccanici.
- Comfort dell'operatore: La riduzione delle vibrazioni e degli urti migliora il comfort degli operatori, riducendo l'affaticamento e aumentando la produttività.
- Durata dei componenti meccanici: L'ammortizzazione efficace riduce le sollecitazioni sugli organi meccanici, prolungandone la vita utile e riducendo i costi di manutenzione.
- Disponibilità di licenza di costruzione: Il sistema può essere fornito in licenza di costruzione, consentendo ai clienti di integrare la tecnologia Antonioni HS nei propri prodotti.
Siamo a vostra disposizione per fornire ulteriori informazioni e supporto tecnico nella scelta della soluzione più adatta alle vostre esigenze.
I componenti
La qualità e l'affidabilità dei nostri cilindri oleodinamici sono garantite da una selezione meticolosa delle componenti, scelte in base a specifiche di progetto rigorose. Siamo in grado di soddisfare le esigenze più stringenti dei nostri clienti, fornendo soluzioni personalizzate e componenti ad alte prestazioni, tra cui:
- Tenute per alte temperature: Per applicazioni in ambienti con temperature estreme, garantendo la tenuta e la durata nel tempo.
- Tenute ad alto scorrimento: Per ridurre l'attrito e ottimizzare le prestazioni in applicazioni con movimenti rapidi e frequenti.
- Tenute per alte pressioni: Per garantire la tenuta e la sicurezza in applicazioni con pressioni elevate.
- Acciai speciali: Per garantire la massima resistenza e durata in condizioni di carico gravose.
- Trattamenti termici: Per migliorare le proprietà meccaniche dei componenti e aumentarne la resistenza all'usura.
- Sensori di posizione: Per un controllo preciso del movimento del cilindro.
- Sensori di carico/pressione: Per monitorare in tempo reale le forze e le pressioni esercitate sul cilindro.
- Test di laboratorio: Per garantire la conformità dei prodotti ai più elevati standard di qualità e sicurezza.
La nostra attenzione ai dettagli e l'impiego di materiali e tecnologie all'avanguardia ci permettono di fornire cilindri oleodinamici di altissima qualità, in grado di soddisfare le esigenze più complesse e garantire prestazioni ottimali in ogni applicazione
Progettazione
Durante la fase di assorbimento dell'urto, il gas all'interno dell'accumulatore si comprime, svolgendo un ruolo cruciale nell'assorbire il sovraccarico e proteggere il sistema.
Il grafico allegato illustra la relazione fondamentale tra la pressione e la percentuale di volume dell'accumulatore, con il 100% che corrisponde alla pressione iniziale di taratura. Questa rappresentazione grafica permette di comprendere come il volume del gas vari in funzione della pressione, influenzando l'efficacia dell'ammortizzazione.
Per analizzare il comportamento del sistema in diverse condizioni operative, si considerano due curve distinte:
- Curva adiabatica (linea rossa continua): Questa curva descrive il comportamento del sistema in presenza di forze impulsive, ovvero urti rapidi e intensi. In queste situazioni, il gas si comprime rapidamente, senza scambiare calore con l'ambiente circostante.
- Curva isoterma (linea blu tratteggiata): Questa curva rappresenta il comportamento del sistema durante transizioni lente tra due stati stazionari. In questo caso, il gas ha il tempo di scambiare calore con l'ambiente, mantenendo una temperatura costante.
Esempio pratico:
Consideriamo un cilindro Antonioni HS tarato a una pressione di lavoro di 40 bar. Se questo cilindro viene sottoposto a un sovraccarico di 120 bar (trasformazione adiabatica), pari a tre volte il carico iniziale (P/P100% = 3), il volume corrispondente dell'accumulatore si ridurrà al 45% del volume iniziale.
In questo scenario, la forza assorbita dal cilindro, che è direttamente proporzionale alla pressione, sarà tre volte superiore alla forza iniziale.
Per conoscere lo spostamento necessario per dissipare
Definite:
- PT pressione taratura o precarica [bar]
- Pmax pressione massima prevista [bar]
- TD diametro alesaggio [mm]
- AD diametro stelo [mm]
- GD diametro accumulatore [mm]
- V percentuale a Pmax [%]
- L lunghezza accumulatore [mm]
- S spostamento dello stelo [mm]
Per un cilindro ammortizzato lo spostamento S [mm] dello stelo corrispondente alla pressione massima per assorbire l'urto sarà:
Ammortizzatore a trazione, doppio effetto:
V · L · GD²
S = ──────────────────────
100 · ( TD² - AD² )
Ammortizzatore a compressione, doppio effetto:
V · L · GD²
S = ──────────────────────
100 · TD²
Ammortizzatore a compressione, variante tuffante singolo effetto:
V · L · GD²
S = ──────────────────────
100 · AD²
Esempio:
Impostati i dati di progetto usati in precedenza, per un cilindro ammortizzato a trazione:
Pressione di taratura PT = 40 bar
Pressione massima prevista Pmax = 120 bar
(P/P100%) = Pmax / PT = 3
Diametro di alesaggio TD = 90 mm
Diametro dello stelo AD = 50 mm
Diametro dell'accumulatore GD = 35 mm
Percentuale di compressione a Pmax V = 45 (% dal grafico corrispondente a (P/P100%) =3)
Lunghezza dell'accumulatore L = 200
45 · 200 · (35)²
S = ──────────────────────
100 · [ (90)² - (50)² ]
Lo spostamento dello stelo a P
max
è S = 19,7 mm
Temperatura
La forza di spinta del gas all'interno dell'accumulatore, determinata dalla pressione di carica, è influenzata dalle variazioni di temperatura.
In linea generale, un aumento di temperatura di circa 10°C comporta un incremento della pressione di carica di circa il 3,5%. Viceversa, una diminuzione della temperatura provoca una riduzione della pressione.
Esempio pratico:
Consideriamo un cilindro Antonioni HS caricato a 50 bar a una temperatura di 20°C. Se la temperatura di lavoro del cilindro dovesse salire a 80°C, si verificherebbe un aumento della pressione di carica di circa il 20%, portandola a 60 bar.
