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MISURA
applicazioni
Novembre/Dicembre 2015
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Automazione e Strumentazione
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bile variare il valore della frequenza elettrica di
eccitazione e regolare il numero di giri;
Misuratore di coppia.
Misura la coppia effet-
tivamente trasferita dal motore alla pompa e
la velocità di rotazione dell’albero, avendo a
disposizione su questo modello anche il rilievo
per la misura angolare. Lo strumento, caratte-
rizzato da un’ampia precisione di misura, ha
un’accuratezza dello 0,02 % sul fondo scala,
pari a ± 0,004 [Nm]. L’accoppiamento alla
trasmissione è stato realizzato tramite appo-
siti giunti, anch’essi forniti da Burster Italia. I
giunti, del tipo a soffietto, assicurano un accop-
piamento solidale e permettono il montaggio
del torsiometro anche in presenza di piccoli
disallineamenti;
Pompa.
I condotti di aspirazione e mandata sono
stati strumentati attraverso sensori di pres-
sione, per misurare il Δp tra ingresso e uscita
della pompa e determinarne la prevalenza. Sul
condotto di mandata è presente una valvola a
saracinesca, per simulare le perdite di carico
dell’impianto e spaziare su tutta la curva por-
tata-prevalenza;
Serbatoi di carico.
I due serbatoi hanno la fun-
zione di fornire l’acqua alla pompa e misurare
la quantità di liquido elaborata. Il ser-
batoio di misura, che riceve il liquido, è
posto su una bilancia elettronica. Attra-
verso la misura del volume di liquido
e quella cronometrica, si è in grado di
determinare la portata.
Curve caratteristiche, coppie e
rendimenti
Attraverso le misurazioni effettuate al
banco di prova, è stato possibile determi-
nare la curva caratteristica portata-preva-
lenza della pompa, per varie velocità di
rotazione. Nella
►
figura 5
è presen-
tato il relativo grafico, con i valori della
portata
Q
sull’asse delle ascisse e della
prevalenza
H
sull’asse delle ordinate.
Entrambe le grandezze sono state adi-
mensionalizzate.
Nel grafico della
►
figura 6
sono pre-
sentati i valori di coppia, in [Nm], misu-
rati dal torsiometro sull’albero di trasmis-
sione tra motore elettrico e pompa. I valori
sono sempre in funzione della portata adi-
mensionale e le curve sono tracciate per
le tre velocità di rotazione considerate.
Conoscendo la coppia meccanica effetti-
vamente erogata dal motore e la velocità
di rotazione dell’albero, è stata calcolata
l’esatta potenza trasferita dal motore
elettrico alla pompa e di conseguenza è
stato possibile ricavare i rendimenti separati dei
due componenti. I valori calcolati di rendimento
[%] sono indicati nelle
►
figura 7
e
►
figura 8
sempre in funzione della portata adimensionale.
Attraverso le analisi condotte al banco prova,
supportate dall’elevato livello tecnico degli stru-
menti adottati, le prestazioni idrauliche della
pompa sono state studiate in maniera approfon-
dita. Riuscendo a isolare le prestazioni idrauliche
della pompa, questo lavoro pone le basi per un
utilizzo avanzato del banco, come lo sviluppo di
nuovi componenti e tecnologie applicabili alle
pompe centrifughe e alle macchine idrauliche in
generale.
Bibliografia
[1]
Giorgio Negri di Montenegro, M. Bianchi, A.
Peretto,
Sistemi energetici e macchine a fluido
,
Vol. 1. Pitagora, 2009.
[2]
G. Cantore,
Macchine
, Esculapio, 1999.
[3]
KSB Aktiengesellschaft,
Selezione delle
pompe centrifughe
.
[4]
Burster,
Technical data sheet
.
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Figura 5 - Prestazioni della pompa centrifuga
per varie velocità di rotazione
Figura 7 - Rendimento totale della pompa in funzione della
portata
Figura 8 - Rendimento del motore elettrico in funzione
della portata
Figura 6 - Coppia meccanica misurata dal
torsiometro in funzione della portata