Quale causa maggiori danni al motore: la mancata utilizzazione prolungata o l’utilizzo sovraccarico?

Nelle applicazioni pratiche degli impianti idraulici, il motore idraulico, in quanto componente esecutivo fondamentale del sistema, determina spesso se l’intero impianto possa funzionare in modo stabile, duraturo ed efficiente. Molti utenti manifestano spesso dubbi nella manutenzione dell’impianto: un motore idraulico non utilizzato per un lungo periodo è più soggetto a danneggiamento rispetto a uno sottoposto a sovraccarico prolungato?

Questa domanda apparentemente semplice coinvolge numerosi fattori, quali la scienza dei materiali, la struttura meccanica, le proprietà chimiche dell’olio idraulico e la logica di funzionamento del sistema. Per ottenere una risposta più obiettiva e completa, dobbiamo scomporre e analizzare approfonditamente separatamente i due scenari.

 

 

1. Inutilizzo prolungato dei motori idraulici: i danni nascosti sono più gravi di quanto si pensi. La maggior parte delle persone ritiene che «l’attrezzatura non si rompa se lasciata inutilizzata», ma in realtà i componenti meccanici di precisione, come i motori idraulici, non sono adatti a rimanere fermi per lunghi periodi. Durante un fermo prolungato, si accumulano gradualmente danni invisibili e intangibili. 1. Le guarnizioni in gomma perdono progressivamente la lubrificazione: il processo che va dalla morbidezza alla fragilità. Le guarnizioni interne dei motori idraulici (ad esempio O-ring, guarnizioni a labbro, guarnizioni d’albero, ecc.) svolgono un ruolo fondamentale nel mantenere la pressione del sistema e nel prevenire le perdite, costituendo la «linea di difesa» più critica del motore. Quando vengono lasciate inutilizzate per periodi prolungati, subiscono diversi cambiamenti inevitabili: – indurimento e perdita di elasticità dovuti all’assenza di immersione nell’olio lubrificante; – dilatazione termica e contrazione causate dalle fluttuazioni di temperatura, con conseguenti microfessurazioni; – invecchiamento superficiale e, infine, danneggiamento o formazione di crepe; – adesione tra le superfici di tenuta e il metallo a causa della perdita di lubrificazione, provocando danni secondari da attrito. Questi fenomeni si manifestano spesso soltanto dopo il riavvio dell’attrezzatura:

Il motore ha funzionato per meno di due minuti prima di manifestare sintomi di "aumento della perdita d'olio, pressione instabile e riduzione dell'efficienza." In altre parole —l'inerzia prolungata provoca l'invecchiamento silenzioso ma fatale delle guarnizioni.

 

2. L'aria interna e il vapore acqueo causano l'ossidazione dei metalli: una volta formata la ruggine, questa costituisce una cicatrice permanente. Se all'interno del sistema idraulico non è presente una protezione adeguata da oli, il vapore acqueo presente nell'aria può facilmente condensarsi sulla superficie metallica, in particolare in ambienti umidi del Sud. Questa acqua condensata può provocare: ruggine localizzata sulla parete interna del rotore, macchie di usura sulla superficie dello statore e una riduzione della precisione di accoppiamento, con conseguente calo dell'efficienza volumetrica e danneggiamento del film lubrificante. Quando l'usura secondaria diventa più grave, all'avviamento del motore si avverte una sensazione di «incastramento, vibrazione e movimento irregolare». Queste incrostazioni di ruggine sono quasi impossibili da eliminare mediante una semplice manutenzione ed equivalgono a danni minori permanenti che influiscono in modo significativo sulla durata dell'equipaggiamento.

 

3. Deterioramento dell'olio idraulico per prolungata inattività: un pericolo nascosto invisibile

L'olio idraulico non è solo un "mezzo" nel sistema, ma anche un lubrificante, un inibitore della ruggine, un detergente e un fluido refrigerante.

 

Tuttavia, finché l'olio non circola per un lungo periodo, si verificano i seguenti fenomeni:

 

Deterioramento per ossidazione: scurimento del colore, aumento del numero di acidità

 

Stratificazione dell'olio: accumulo di sedimenti sul fondo

 

Variazione della viscosità: peggioramento delle prestazioni lubrificanti

 

Inefficacia degli additivi chimici: marcata riduzione delle prestazioni antiruggine e antiusura

 

Quando l'impianto viene riavviato, l'olio degradato non solo non fornisce la necessaria protezione, ma può addirittura danneggiare ulteriormente i componenti, ad esempio:

 

Incastro del nucleo della valvola

 

Intensificazione dell'usura delle coppie di attrito

 

Aumento delle perdite interne, con conseguente sensibile riduzione del rendimento

 

Questo tipo di lesione appartiene alla "tipologia cronica da accumulo", che non è facile da rilevare ma è molto comune.

 

2、 Utilizzo sovraccarico dei motori idraulici: Il danno è più diretto e intenso. Se l'inutilizzo prolungato causa un "danno cronico", allora il funzionamento in sovraccarico provoca un "danno acuto".

La progettazione dei motori idraulici prevede chiaramente una pressione nominale, una portata nominale e una coppia nominale. Non appena il funzionamento supera i limiti di progettazione, inizia immediatamente l'accumulo di danni, la maggior parte dei quali è irreversibile. 1. Il sovraccarico provoca affaticamento del metallo: una volta generate le fessurazioni, il danno ai componenti chiave del motore — quali cuscinetti, rotori, statore, piastre di distribuzione dell'olio, ingranaggi e coppie di ingranamento — diventa irreversibile. Quando sottoposti a pressioni eccessive, tali componenti possono subire "affaticamento del metallo" a causa di sollecitazioni ripetute.

In superficie non si osservano anomalie, ma internamente sono già comparse microfessurazioni, fatica locale del materiale, deformazione elastica e corrosione localizzata per pitting. Si tratta di danni irreversibili: una volta accumulati fino a un certo livello, provocano un guasto improvviso, con conseguente messa fuori servizio del motore.

 

• Rapido aumento della temperatura della coppia di attrito: quando il motore funziona a carico elevato, il film lubrificante viene danneggiato. La superficie interna di attrito presenta i seguenti fenomeni: innalzamento repentino della temperatura e fuoriuscita del film lubrificante, con formazione di "attrito secco". La velocità di usura della coppia di attrito aumenta in modo esponenziale e il gioco interno si amplia, determinando una rapida diminuzione dell’efficienza volumetrica. Il funzionamento prolungato in queste condizioni provoca direttamente un rapido degrado delle prestazioni del motore.

 

• Il funzionamento in sovraccarico provoca deformazione termica: l'accuratezza strutturale viene compromessa e il motore idraulico è estremamente sensibile al gioco di accoppiamento. Durante il funzionamento a temperature elevate, può verificarsi una deformazione termica della piastra di distribuzione dell'olio, una variazione del gioco tra i denti degli ingranaggi, una riduzione del precarico dei cuscinetti, un'espansione del rotore e un danneggiamento dello stato di ingranamento. Queste deformazioni possono causare un improvviso calo dell'efficienza del motore e, di norma, non è possibile ripristinare l'accuratezza originale mediante interventi di manutenzione. Si tratta di una delle conseguenze più pericolose del sovraccarico.

 

• Conclusione completa: in buone condizioni di stoccaggio, i rischi legati all'inutilizzo prolungato sono controllabili; i rischi derivanti dall'uso sovraccarico sono invece maggiori e più gravi. In sintesi, gli impatti di entrambe le condizioni possono essere riassunti come segue: le caratteristiche dei danni causati, nel progetto, dall'inutilizzo prolungato e dall'uso sovraccarico sono rispettivamente croniche, implicite, acute, gravi, reversibili (per la maggior parte riparabili) e irreversibili (per la maggior parte). Il livello di rischio per componenti interessati quali guarnizioni, olio, ossidazione superficiale, coppie di attrito, strutture metalliche e precisione di accoppiamento è medio-alto. È possibile evitarli mediante manutenzione? È difficile evitarli. Se il motore idraulico viene correttamente stoccato durante il fermo (mantenendo la lubrificazione, sigillando contro l’umidità, effettuando regolarmente il cambio dell’olio, ecc.), la maggior parte dei danni causati dall’inutilizzo prolungato può essere ripristinata o controllata.

 

Tuttavia, l’uso sovraccarico presenta le seguenti caratteristiche:

 

Danni strutturali

 

Costi di riparazione elevati

 

Facile da causare lo scarto del motore

 

Ha un impatto maggiore sulla sicurezza del sistema

 

Pertanto, se è necessario scegliere tra le due opzioni, la risposta è piuttosto chiara:

 

Nell’ipotesi di una corretta manutenzione e conservazione, il sovraccarico dei motori idraulici può causare danni maggiori, a velocità più elevata e con conseguenze irreversibili.

 

4、 Conclusione: l’utilizzo corretto e la manutenzione scientifica sono fondamentali per prolungare la vita utile dei motori idraulici. Questi ultimi costituiscono componenti chiave caratterizzati da elevata precisione, elevato carico e alto valore. Per garantirne durata e prestazioni, è necessario evitare il funzionamento in sovraccarico, ispezionare regolarmente le guarnizioni, mantenere la pulizia e la stabilità dell’olio e adottare adeguate misure di tenuta durante gli arresti prolungati. Il rispetto dei limiti di pressione e coppia nominali rappresenta l’unico modo per ridurre in via fondamentale il tasso di guasti, abbassare i costi di manutenzione e migliorare l'affidabilità complessiva delle apparecchiature meccaniche.