Resistenza alla pressione impulsiva dei raccordi idraulici in acciaio: istruzioni per l'adattamento alle condizioni di lavoro

Il punto di rottura più probabile si trova alla base delle filettature. Tale punto geometrico è caratterizzato da un brusco cambiamento nella forma della struttura, che determina significative concentrazioni di stress, diverse volte superiori allo stress effettivo presente nel materiale.

Le basi svasate presentano un rischio simile sui raccordi di tipo JIC e BSP: la transizione geometrica nel punto in cui la svasatura incontra la sezione diritta del raccordo concentra lo stress in modo molto simile a quanto avviene alla base di una filettatura.

I cordoni di saldatura rappresentano il punto debole equivalente nei raccordi saldati, ovvero la zona di transizione sul bordo del cordone di saldatura, soprattutto se le tensioni residue di trazione derivanti dal processo di saldatura non sono state eliminate.

Tutto ciò non significa che queste tipologie di struttura siano inaffidabili. Significa piuttosto che la qualità della progettazione e della produzione in corrispondenza di quei punti specifici (raggio della radice della filettatura, finitura della svasatura, trattamento termico della saldatura) è più importante per la resistenza alla fatica impulsiva rispetto alla pressione statica nominale del raccordo.

Quali fattori peggiorano l'affaticamento del polso?

Alcune condizioni di lavoro accelerano il danneggiamento da fatica ben oltre quanto suggerirebbe il solo numero di cicli nominale di un raccordo:

• Vibrazioni e risonanza armonica . Tutte le linee idrauliche hanno una frequenza naturale e, quando la frequenza di vibrazione della pompa o del motore coincide con la frequenza naturale della linea idraulica, l'entità della sollecitazione che si crea viene notevolmente amplificata.

• Lunghezze di tubi flessibili o condotte non supportate . Un tratto lungo senza un adeguato fissaggio si flette maggiormente sotto pulsazione, concentrando ulteriore stress proprio nel punto di connessione del raccordo rigido.

• Corrosioni superficiali . Anche una leggera corrosione superficiale produce una concentrazione di stress, proprio come un difetto di lavorazione, che dà a una cricca da fatica un vantaggio inaspettato.

• Finitura superficiale e tensioni residue derivanti dalla lavorazione . Una radice di filettatura o una superficie di svasatura ruvida presenterà un maggior numero di punti in cui una cricca potrà innescarsi a livello microscopico, e si verificherà anche un aumento delle tensioni di trazione dovute alla lavorazione meccanica o alla saldatura.

• Temperatura elevata . La rottura per fatica si verifica più rapidamente a causa del riscaldamento, indipendentemente dalla pressione; per questo motivo, è necessario eseguire un test impulsivo appropriato in condizioni di alta temperatura.

Adattamento della selezione dei raccordi alle condizioni di lavoro

• Abbina le prestazioni nominali del ciclo al ciclo di lavoro effettivo , non solo alla pressione di picco. Un circuito a ciclo continuo (una pressa, un imballatore, un braccio) sottopone un raccordo a una sollecitazione di fatica molto maggiore rispetto a una linea a uso occasionale alla stessa pressione di esercizio. Per cicli di lavoro insoliti o requisiti di connessione non standard, è necessario un raccordo personalizzato.   adattatore idraulico   accessori   possono essere sviluppati per adattarsi ai punti di stress effettivi e alle condizioni di lavoro.

• Verificate che il tubo flessibile sia adeguatamente supportato e instradato intorno ai raccordi rigidi, poiché un supporto inadeguato sottopone il tubo alle stesse sollecitazioni che portano a rotture per fatica.

• Quando si cercano raccordi per applicazioni soggette a forti vibrazioni o a cicli continui, è importante informarsi sulla finitura superficiale e sul trattamento termico , non solo sulla pressione nominale. È in questi aspetti che un produttore affidabile di raccordi idraulici in acciaio, con un reale controllo qualità, si giustifica il prezzo.

• Prestare particolare attenzione alla progettazione per la protezione dalla corrosione in ambienti umidi o marini , poiché anche una sola corrosione puntiforme potrebbe vanificare qualsiasi vantaggio derivante da raccordi ben lavorati.

• Per qualsiasi ciclo di funzionamento a riposo o geometria anomala , i raccordi adattatori personalizzati per sistemi idraulici, progettati in base ai punti di maggiore sollecitazione del sistema, generalmente funzionano meglio dei componenti standard.

Domande frequenti

Esiste la possibilità di un guasto del raccordo a causa delle pulsazioni, anche se queste non superano il limite di pressione?

Sì, la causa dell'affaticamento da impulsi non è dovuta solo al limite di pressione; dipende piuttosto dalla frequenza dei cicli di pressione. Un raccordo che funziona correttamente entro il limite di pressione può guastarsi per affaticamento dopo alcuni cicli.

Perché le cricche da fatica si innescano alla base delle filettature anziché al centro del raccordo?

Le discontinuità geometriche, come ad esempio le radici delle filettature, causano concentrazioni di stress molto superiori al valore nominale nel materiale adiacente. È proprio in questi punti che si innescano le cricche durante i cicli di carico.

Le vibrazioni sono altrettanto importanti per la durata a fatica quanto i cicli di pressione?

Solitamente ancora più importante. Quando le frequenze di vibrazione in una macchina corrispondono a quelle di una linea idraulica, la risonanza armonica amplifica le sollecitazioni molto più di quanto farebbe il ciclo di pressione.

Come viene effettivamente testata la resistenza alla pressione pulsatoria?

Le procedure di prova, come quelle descritte nelle norme ISO 10771 e SAE J343, prevedono cicli ripetuti di carico e scarico del componente di giunzione fino alla sua rottura, solitamente fino al 133% del suo limite di pressione di esercizio, eventualmente a temperature elevate. Il numero di cicli prima della rottura rappresenta il vero test di resistenza alla fatica.

Conclusione: scegliere raccordi idraulici in acciaio per condizioni di lavoro reali.

La resistenza alla pressione statica e la resistenza alla pressione impulsiva non possono essere considerate allo stesso modo. È possibile che un raccordo sia in grado di sopportare la pressione del sistema senza problemi in condizioni stazionarie, ma che sia soggetto a sollecitazioni completamente diverse in presenza di cicli ripetuti, vibrazioni e variazioni di pressione. Pertanto, l'acquisto di raccordi idraulici in acciaio basandosi esclusivamente sulla pressione statica può trascurare una serie di altri fattori che ne influenzano la durata. Nella scelta di un raccordo, gli acquirenti dovrebbero tenere conto del ciclo di lavoro effettivo, delle variazioni di pressione, delle vibrazioni, del tipo di tenuta e delle condizioni operative.

Informazioni sull'adattatore NJ

NingBo NJ Hydraulic Adapter Co., Ltd. produce adattatori e raccordi idraulici in acciaio dal 2004 e fornisce i suoi prodotti a distributori e OEM in tutto il mondo. Tra i prodotti offerti da NJ Adapter figurano raccordi idraulici in acciaio di diversi standard ( SAE, BSP, metrico e DIN ). Le procedure di produzione e controllo qualità dell'azienda includono una serie di fattori, come la precisione della filettatura, il trattamento superficiale e la qualità strutturale.

Per i distributori alla ricerca di un fornitore affidabile di raccordi adattatori idraulici in acciaio , NJ Adapter può anche fornire soluzioni personalizzate in base alle condizioni di lavoro. Scopri la gamma completa di prodotti su https://www.njadapter.com/steel-adapters-fittings.html .