1. Limitazioni di peso e dimensioni
Per la maggior parte delle macchine mobili, il peso è un fattore davvero importante. Nella progettazione delle macchine, il modo più semplice per assicurarsi che una macchina sia resistente e duri a lungo è utilizzare piastre di acciaio spesse. Ciò rende la macchina robusta e affidabile. Ma le macchine mobili di solito hanno dei limiti di peso, che possono variare a seconda delle dimensioni del veicolo e delle regole che deve seguire. Pertanto, per rendere le macchine più leggere, i produttori devono provare diversi metodi, come l’utilizzo di strumenti di progettazione computerizzata, materiali più leggeri o il passaggio da parti meccaniche o idrauliche a parti elettriche. La cosa sorprendente è che ridurre il peso può essere molto costoso: a volte l’acciaio finisce per essere più economico.
Ora parliamo di densità di potenza. Questa è una delle differenze fondamentali tra i sistemi idraulici mobili e quelli industriali simili. La densità di potenza è la quantità di potenza che un sistema può fornire rispetto alla dimensione della parte che svolge il lavoro. Al momento, nessun altro sistema può eguagliare la densità di potenza di un attuatore idraulico e, onestamente, potrebbe passare molto tempo prima che ciò accada.
Ad esempio, il motore di trazione di un bulldozer può funzionare a pressioni superiori a 400 bar, che è il doppio dello standard per l'idraulica industriale. Immagina questo: un motore di azionamento da 300-cavalli (220 kW) che pesa solo 120 kg. Se pensi che sia pesante, confrontiamolo con un motore elettrico industriale. Un motore elettrico da 300-potenza potrebbe pesare 1.360 kg, ovvero circa 11 volte più pesante di quello idraulico.
Il rapporto di densità di potenza dei motori a pistoni radiali è già sufficientemente elevato. Se osservi il rapporto di densità di potenza dei motori a pistoni ad asse inclinato, scoprirai che i motori a pistoni radiali sono ancora inferiori. Il motore a pistone ad albero inclinato presenta una combinazione unica di piastre inclinate fisse e cuscinetti per carichi pesanti e funziona in apparecchiature con requisiti applicativi prossimi a 400 bar nella maggior parte delle condizioni di lavoro. Con una potenza di 35 cavalli (26 kilowatt) e un motore Rexroth A2F5 da 5 cc pesa solo 2,5 chilogrammi e può stare anche in una ciotola per il riso.
Aumentando la densità di potenza, il peso dell'intera macchina è stato ridotto. Per gli OEM, ciò significa che le macchine possono soddisfare rigorosi standard sulle emissioni e ridurre le dimensioni dei motori, che solitamente rappresentano le parti più costose della macchina.
