OLEODINAMICA – il muscolo che modula la forza

Continuando il nostro giro ideale in Systems & Components scopriamo cosa rappresenta nella nostra “anatomia di componenti” i muscoli che generano la forza ed entriamo quindi nel complesso e dinamico mondo dell’Oleodinamica.

La fluidodinamica si divide in tre banche: pneumatica, idrodinamica ed oleodinamica.

Le origini dell’oleodinamica risalgono circa al II-I sec a.C. con il greco Erone di Alessandria. Il principio viene perfezionato dall’ingegnere romano Vitruvio ( I sec. a.C.) nel suo trattato “De architectura” ma per una svolta significativa occorre arrivare alla seconda metà del 1700 data che vede formalizzati i principi dell’oleodinamica da Blaise Pascal enunciati nel 1653 nel suo trattato “Sur l’equilibre des liqueurs” con il famoso esperimento della botte piena d’acqua. Questa è l’epoca che vede l’invenzione della macchina a vapore, il periodo che sarà ribattezzato sotto il nome di “Rivoluzione industriale”.

Per parlare oggi di oleodinamica occorre parlare di applicazioni altamente sofisticate e per farlo parliamo con Dieter Fetting, Vice President Sales and Industry Sector Management Agricultural and Forestry Machinery in Bosch Rexroth AG.

 

La parola a Bosch Rexroth

 

1795, Georg Ludwig Rexroth mette in funzione una fucina con maglio ad acqua nell’Elsavatal (Spessart) dando inizio alla storia dell’azienda. Oggi la Bosch Rexroth conta oltre 29.500 dipendenti negli stabilimenti di produzione e personalizzazione situati in 20 paesi, ed è presente in oltre 80 paesi. Come azienda leader del settore, Bosch Rexroth è il partner ideale per i comparti Mobile Applications, Machinery Applications and Engineering, Factory Automation e Renewable e può applicare la sua competenza in oleodinamica, azionamenti e controlli elettrici in tecnica lineare e di montaggio.

 

Verso quale direzione sta andando il mercato? Cosa richiede maggiormente?

“Vediamo tre principali tendenze che modellano le richieste di mercato: la prima, per soddisfare i parametri di emissioni, questo influenzerà il circuito idraulico. Gli OEM devono implementare infatti tutta una serie di misure per adeguarsi a questi requisiti. La seconda sfida rappresenta lo sviluppo di soluzioni personalizzate per i vari mercati e le esigenze del cliente. E infine, la connettività. Questo aspetto ha acquisito una rilevanza notevole. Parliamo ad esempio di attori collegati ai sensori per un’assistenza digitale all’interno dei veicoli. Questi sono assetti necessari se si vuole ottenere delle macchine predisposte ad “Internet of Things” (IoT). Incorporare quindi applicazioni come “predictive maintenance” e “precision farming”. La chiave principale per gestire queste tre sfide risiede nell’elettrificazione. Questa creerà una ripercussione su tutti i segmenti di mercato dei veicoli altamente tecnologici fino ad influenzare i mercati emergenti. Occorrerà trovare soluzioni idonee per ogni tipologia di mercato”.

In che modo, i vostri prodotti, riflettono il mercato?

“Bosch Rexroth offre un’ampia gamma di componenti e moduli elettroidraulici. Il passaggio degli ultimi anni ha visto le funzioni basate solo sull’hardware che si sono spostate nel software, e questo ha reso più facile, per i produttori OEM, integrare funzioni automatiche e quindi adottare questa modalità ai loro veicoli per soddisfare le differenti richiese del mercato.

Un esempio è l’unità di controllo elettroidraulico per l’attacco a tre punti “Hitch Control EHC-8”. Questo soddisfa i requisiti specifici dei mercati emergenti, in particolare per quanto riguarda robustezza e condizioni ambientali difficili. La soluzione comprende tutti i componenti idraulici ed elettronici necessari tra cui un software pre-programmato per alcune tipologie di lavoro.

Un altro esempio è la nuova famiglia SB24/SB34 di valvole modulari Rexroth, che basa la sua innovazione sulla tecnologia “load sensing”. Grazie alla versatilità d’utilizzo di questa tecnologia, il controllo idraulico proporzionale, viene esclusivamente mediato attraverso espedienti elettro-idraulici, prelevando il segnale di pressione direttamente a livello dell’attuatore. Questo tipo di valvole modulari, che si dividono in valvole direzionali ausiliare e valvole di controllo per il sollevatore, indipendentemente dal tipo di azionamento (elettrico o meccanico) e dalla loro portata, garantiscono ai costruttori un facile utilizzo ed installazione, anche su applicazioni mobili d’alta potenza. Questo concentrato di tecnologia, permette a livello pratico, il sostanziale risparmio di carburante garantendo il pilotaggio e la riconfigurazione “on-the-go” di sistemi software sempre più precisi e affidabili”.

Anche quest’anno esporrete in AGRITECHNICA nell’area dedicata alla componentistica Systems & Components. Quali prodotti, che riflettono il mercato, presenterete ?

Bosch Rexroth presenterà la nuova generazione di sistemi idraulici interconnessi. Queste soluzioni, implementate per il controllo elettroidraulico del sollevatore, il cosiddetto EHR (“Electro-Hydraulic Hitch Control”), consentono l’impostazione dinamica della posizione dell´attrezzo e il relativo controllo di trazione. La combinazione di queste due soluzioni (software-hardware), agendo sul comando del sollevatore posteriore, agevolano l’operatore della trattrice permettendo l’adattamento automatico dell´attrezzo rispetto alle varie condizioni del terreno. L’interazione assistita tra uomo e macchina, permette così di entrare in una nuova frontiera d’utilizzo dei macchinari e applicazioni mobili”.

Quest’anno il main theme di S&C è “Connectivity – Stay with us, stay connected!” Cosa significa per voi connettività? Dove ritroviamo la “connettività” nei vostri prodotti?

Raggiungere questa visione ingegneristica profonda dell’usura diventa molto più semplice all’interno di una soluzione IoT. Poiché la necessaria registrazione ed analisi di dati per lo più a sistemi normali, adesso, ai sistemi IoT, queste analisi “Multi step” possono essere non solo analizzate ad un costo minimo, ma estese anche ad analisi di correlazioni molto più fruibili dei Data set tradizionali. Inoltre può essere applicata a tutta una flotta di veicoli anziché a veicoli singoli. I parametri ingegneristici supportati dalla connettività prevedono analisi meccaniche (assi, ed ingranaggi idraulici, pompe, valvole e componenti motore) includendo lo “stato di salute” e la durata residua.

“La durata del veicolo, durante la sua vita, dipende principalmente da due fattori: una corretta componente di progettazione e una tempestiva manutenzione. Sotto il punto di vista ingegneristico, la chiave di volta è rappresentata dalla possibilità di adottare modelli previsionali dinamici in riferimento alla componentistica interconnessa. Lo studio dei cicli di lavoro e lo stato di salute dell’intero sistema, vengono monitorati attraverso l’utilizzo delle tecnologie IoT, rendendo ancora più semplice coniugare le informazioni provenienti da fonti tabellari o generate da reali condizioni di utilizzo.

Tutto ciò apporta una minore necessità sia di supervisione che di controllo e questo si ripercuote anche durante la fase di ingegnerizzazione del prodotto per la successiva messa in commercio.

L’analisi dei dati, è un processo mirato all’elaborazione di pattern predittivi, ottenuti per mezzo dello studio tra le varie correlazioni che hanno incentivato notevolmente l’ottica della gestione dell’insieme. La gestione della flotta di veicoli, “fleet-management”, si prospetta la più preposta alle tecnologie, contribuendo a modellare il veicolo del domani secondo le esigenze più specifiche”.

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Controllo elettroidraulico Rexroth per sollevatori: la famiglia EHC-8 adatta a trattrici di bassa potenza, riduce considerevolmente lo slittamento, prevenendo la perdita di trazione delle ruote motrici. Ciò permette di ridurre i consumi di carburante e l´usura dei pneumatici, gravando in maniera minore sul terreno.

Dieter_Fetting

Dieter Fetting, Vice President Sales and Industry Sector Management Agricultural and Forestry Machinery, Bosch Rexroth AG


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