Perché il raggio di curvatura di un tubo idraulico è così importante per le sue prestazioni?

Nel complesso mondo dei sistemi idraulici, tubi idraulici giocano un ruolo fondamentale, ed il loro raggio di curvatura è un parametro importante che non può essere ignorato, che incide profondamente sulle prestazioni del tubo.
Innanzitutto, dal punto di vista dell'integrità strutturale del tubo, quando il raggio di curvatura di un tubo idraulico è inferiore al valore specificato, causerà gravi danni al suo strato di rinforzo interno. I tubi idraulici sono generalmente realizzati in gomma o altri elastomeri come camera d'aria, con uno o più strati di materiali di rinforzo ad alta resistenza come treccia di filo di acciaio o avvolgimento di filo di acciaio al centro, e lo strato più esterno è un rivestimento esterno protettivo. Se il raggio di curvatura è troppo piccolo, lo strato di rinforzo in corrispondenza della curva sarà soggetto a sforzi eccessivi di trazione ed estrusione. Ad esempio, la treccia di filo di acciaio potrebbe rompersi, allentarsi o deformarsi, il che equivale a danneggiare la struttura ossea del corpo umano, indebolendo notevolmente la capacità di carico complessiva e la resistenza alla pressione del tubo, rendendo più probabile la rottura o la perdita del tubo. sotto l'azione del fluido idraulico ad alta pressione, causando guasti al sistema idraulico e persino pericolosi incidenti sul lavoro.
In secondo luogo, il raggio di curvatura ha un impatto diretto sulle prestazioni di trasmissione del fluido del tubo idraulico. In un sistema idraulico, il fluido deve scorrere senza intoppi nel tubo per garantire che tutte le parti del sistema possano funzionare correttamente. Quando il raggio di curvatura diventa irragionevolmente piccolo, il canale all'interno del tubo si deformerà e si torcerà. È come una curva stretta e una sezione contorta che appaiono all'improvviso su un'autostrada ampia e diritta, e il fluido incontrerà una maggiore resistenza quando passa attraverso queste parti. Questo aumento di resistenza porterà ad una maggiore perdita di pressione, che riduce notevolmente l'efficienza del sistema idraulico. Inoltre, il fluido può anche produrre turbolenze quando è bloccato, influenzando ulteriormente la stabilità e la precisione del sistema. Per alcune apparecchiature industriali che richiedono una precisione di controllo idraulico estremamente elevata, come macchine utensili CNC, sistemi idraulici aerospaziali, ecc., questo effetto può portare a un calo della qualità del prodotto o a un funzionamento anomalo dell'apparecchiatura.
Inoltre, dal punto di vista della durata del tubo, un raggio di curvatura inadeguato accelera il processo di invecchiamento e fatica del tubo. Ogni volta che il tubo viene piegato con un raggio di curvatura troppo piccolo, il suo materiale sarà sottoposto a ripetuti cicli sforzo-deformazione. La camera d'aria in gomma potrebbe rompersi e indurirsi e la pelle esterna si usurerà e si staccherà più velocemente. Questo è proprio come una persona che lavora troppo da molto tempo e la sua funzione fisica diminuisce rapidamente. Con l’aumento dell’invecchiamento e della fatica, l’affidabilità dei tubi flessibili diminuisce gradualmente e devono essere sostituiti più frequentemente, il che non solo aumenta i costi di manutenzione delle apparecchiature e i tempi di fermo, ma può anche causare enormi perdite economiche in alcuni scenari industriali con operazioni di produzione continua, come grandi linee di produzione chimica su larga scala e attrezzature minerarie.