ITMI20120476A1

ITMI20120476A1 - Sistema di smorzamento di vibrazioni mediante un sistema di attuazione idraulico

Info

Publication number: ITMI20120476A1
Application number: IT000476A
Authority: IT
Inventors: Nicola Amati; Luca Andrea De; Tedesco Stefano Del; Carmine Pristera; Andrea Tonoli; Carlo Vergano
Original assignee: Danieli Off Mecc; Torino Politecnico
Priority date: 2012-03-26
Filing date: 2012-03-26
Publication date: 2013-09-27
Also published as: CA2867030A1; EP2831429B1; KR200485703Y1; ES2577384T3; CA2867030C; CN104204552B; US20150047404A1; EA029304B1; CN104204552A; KR20140127909A; EA201401061A1; EP2831429A1; WO2013144831A1; KR20170002649U; US9599131B2

Description

Domanda di brevetto per invenzione industriale dal titolo:

â€œSistema di smorzamento di vibrazioni mediante un sistema di attuazione idraulicoâ€

Campo dell'invenzione

La presente invenzione si riferisce ad un sistema di smorzamento mediante un sistema di attuazione idraulico.

Stato della tecnica

Lo stato della tecnica relativo a sistemi di smorzamento delle vibrazioni di dispositivi o impianti meccanici mediante attuatori elettromagnetici o piezoelettrici che utilizzano un impianto idraulico per la trasmissione della forza Ã ̈ povero. La tecnologia elettroidrostatica (basata sul controllo di un carico mediante attuatori elettromagnetici che utilizzando il circuito idraulico come sistema di trasmissione del moto) Ã ̈ utilizzata principalmente in ambito aeronautico per il controllo di sistemi di volo. Per tale applicazione si richiede una trasmissione di potenza per cui la sorgente di potenza a monte Ã ̈ in genere una macchina rotativa (motore elettrico) collegata ad una pompa idraulica. Recentemente, il sistema appena descritto per applicazioni aeronautiche, Ã ̈ stato proposto anche come sistema di attuazione in macchine utensili per la lavorazione della lamiera (presse, punzonatrici), come sistema di attuazione nel settore navale e come dispositivo di eccitazione in banchi prova di caratterizzazione dinamica. Lo sviluppo di tali applicazioni Ã ̈ confermato dagli articoli scientifici pubblicati suHâ€™argomento.

Sommario dellâ€™invenzione

Uno scopo principale della presente invenzione Ã ̈ quello di fornire un sistema di smorzamento di vibrazioni alternativo e migliorativo rispetto a quelli dell'arte nota, che garantisca una maggiore complessiva semplicitÃ del sistema.

Altro scopo dellâ€™invenzione Ã ̈ quello di fornire un sistema di smorzamento di vibrazioni che puÃ² lavorare efficacemente anche in presenza di pressioni molto alte.

Ulteriore scopo dell'invenzione Ã ̈ quello di fornire un sistema di smorzamento che rimanga inattivo per frequenze inferiori a una frequenza critica prestabilita ed entri in funzione per vibrazioni di frequenza superiore a tale frequenza critica, garantendo cosÃ¬ lo smorzamento di predeterminate bande di frequenze.

Tali scopi sono raggiunti mediante un sistema di smorzamento di vibrazioni mediante un sistema di attuazione idraulico che, conformemente alla rivendicazione 1 , comprende

- almeno un attuatore idraulico avente una parte mobile ed

- un relativo circuito idraulico di alimentazione e

- mezzi di smorzamento idraulico di una forzante vibrazionale agente sulla parte mobile dell'attuatore idraulico, detti mezzi di smorzamento essendo collegati con detto circuito idraulico per attuare uno smorzamento di detta forzante vibrazionale caratterizzato dal fatto che

detti mezzi di smorzamento comprendono un cilindro a doppia camera avente una prima camera idraulicamente collegata con detto circuito idraulico ed una parte mobile collegata ad una parte di smorzamento elettrica e dal fatto che la prima camera Ã ̈ idraulicamente collegata e comunicante con una seconda camera del cilindro a doppia camera mediante un condotto calibrato.

Vantaggiosamente, il condotto calibrato si comporta come un filtro passa-basso risultando trasparente per le frequenze di funzionamento nel sistema di attuazione idraulico, ma egualmente efficiente nello smorzare una forzante vibrazionale.

Il sistema di smorzamento delle vibrazioni oggetto della presente invenzione si basa su almeno un pistone idraulico avente un cilindro a doppia camera, in cui una delle camere Ã ̈ collegata e comunicante col circuito di alimentazione dellâ€™attuatore idraulico.

E' del tutto equivalente adottare due cilindri a singola camera le cui parti mobili sono interconnesse, piuttosto che un cilindro a doppia camera.

Lo smorzamento e/o movimentazione del pistone idraulico nel cilindro a doppia camera Ã ̈ realizzata mediante un componente elettrico e/o magnetico attivo o passivo.

Secondo un altro aspetto della presente invenzione, tale componente elettrico Ã ̈ un attuatore piezoelettrico che puÃ² essere oggetto di precarico secondo diverse tecniche oggetto di rispettive varianti dellâ€™invenzione.

Grazie a tale precarico il sistema oggetto della presente invenzione puÃ² funzionare al di sopra di una certa frequenza senza interferire con gli attuatori che insistono sullo stesso circuito idraulico di attuazione ma che lavorano in un regime di frequenze piÃ¹ basso rispetto ad una predefinita frequenza.

Un ulteriore scopo delle presente invenzione Ã ̈ quello di fornire un laminatoio comprendente un sistema di smorzamento delle vibrazioni conforme alla presente invenzione.

Secondo un ulteriore aspetto della presente invenzione, viene insegnato come individuare una frequenza critica del condotto calibrato.

Le rivendicazioni formano parte integrante della presente descrizione.

Breve descrizione delle Figure

Ulteriori caratteristiche e vantaggi dellâ€™invenzione risulteranno maggiormente evidenti alla luce della descrizione dettagliata di forme di realizzazione preferite, ma non esclusive, di un sistema di smorzamento di vibrazioni mediante un sistema di attuazione idraulico illustrato a titolo esemplificativo e non limitativo, con lâ€™ausilio delle unite tavole di disegno in cui:

la Fig. 1 rappresenta schematicamente un sistema di smorzamento comprendente un dispositivo di smorzamento secondo la presente invenzione;

la Fig. 2 rappresenta un ingrandimento di una parte del dispositivo di smorzamento della figura 1 ;

la Figg. 3 - 7 rappresentano varianti della parte del dispositivo di smorzamento mostrato nella figura 2;

la Fig. 8 mostra un diagramma di funzioni di trasferimento di un componente del sistema di smorzamento secondo le figure precedenti, al variare di un parametro dimensionale del componente stesso;

la Fig. 9 mostra schematicamente un esempio di implementazione del sistema di smorzamento alle guarniture di una gabbia di laminazione di un laminatoio; la Fig. 10 mostra una sezione longitudinale di una forma di realizzazione di un dispositivo di smorzamento secondo la presente invenzione.

Gli stessi numeri e le stesse lettere di riferimento nelle figure identificano gli stessi elementi o componenti.

Descrizione in dettaglio di una forma di realizzazione preferita deHâ€™invenzione

In figura 1 Ã ̈ rappresentato schematicamente il sistema di smorzamento delle vibrazioni secondo la presente invenzione. Esso comprende un attuatore idraulico I avente una parte mobile 11 , generalmente si tratta di un attuatore a singolo effetto, alimentato da un relativo circuito idraulico 2 solo parzialmente illustrato nella figura e un dispositivo di smorzamento idraulico 3 collegato anchâ€™esso, per esempio in derivazione, al circuito idraulico 2, mediante il ramo 21.

Lâ€™attuatore idraulico 1 spinge un generico oggetto 4 sul quale si innescano fenomeni di vibrazione secondo la direzione di spinta dellâ€™attuatore idraulico 1 , che la presente invenzione intende smorzare.

Opzionalmente, allâ€™oggetto 4 Ã ̈ collegato un sensore di spostamento e/o velocitÃ e/o accelerazione 5 i cui segnali elettrici sono indirizzati ad una centralina elettronica 6 che comanda il dispositivo di smorzamento idraulico 3. In alternativa, il sensore 5 puÃ² essere sostituito da un sensore di pressione collocato genericamente aHâ€™interno del circuito idraulico 2.

II dispositivo di smorzamento idraulico 3 comprende almeno una parte idraulica 31 ed una parte di smorzamento elettrica 32.

La parte idraulica 31 , riportata schematicamente in figura 2, comprende un cilindro idraulico 37 avente almeno due camere 33 e 34 tra le quali si muove scorrevolmente un pistone 35 collegato con la parte di smorzamento elettrica 32. Le camere 33 e 34 sono comunicanti attraverso un condotto 36.

Tale condotto ha una sezione calibrata e potrÃ essere chiamato in seguito anche bypass o decoupler.

Esso Ã ̈ rappresentato nella maggior parte delle figure come esterno al cilindro idraulico della parte idraulica 31 , ma puÃ² essere integrato nella parete perimetrale dello stesso cilindro oppure puÃ² essere ricavato nello stesso pistone 35, cosÃ¬ come mostrato in figura 7.

La parte di smorzamento elettrica 32 puÃ² comprendere un attuatore piezoelettrico oppure un attuatore magnetostrittivo o elettromagnetico a seconda del campo di frequenze in cui deve operare il dispositivo di smorzamento e dellâ€™intensitÃ di forza che deve generare. Dunque, in generale, puÃ² essere usato qualunque attuatore elettrico sia attivo che passivo o semiattivo, nel senso chiarito di seguito.

Per esempio, secondo una configurazione attiva l'attuatore Ã ̈ alimentato elettricamente e controllato da una centralina elettronica 6 sulla base dei segnali ricevuti dal sensore 5.

In una configurazione semiattiva, la parte di smorzamento elettrica 32 Ã ̈ uno smorzatore elettromagnetico i cui parametri elettrici sono controllati dalla centralina elettronica 6 in funzione delle richieste di azione smorzante. In tale configurazione non Ã ̈ richiesta la presenza di un modulo di potenza, nella centralina 6, per pilotare la parte di smorzamento elettrica 32.

In una configurazione passiva, invece, la parte di smorzamento elettrica 32 comprende uno smorzatore elettromagnetico i cui parametri elettrici sono fissi. Di conseguenza la centralina elettronica 6 ed il sensore 5 non sono presenti.

Eventuali forzanti a frequenza inferiore ad una predefinita frequenza di calibrazione del bypass 36, vengono trasmesse al pistone 35 attraverso il circuito idraulico 2 direttamente alla camera 34 ed indirettamente, per il bypass 36, alla camera 33 in egual misura; in questo caso il bypass si comporta come un normale condotto di passaggio del fluido, permettendo la compensazione della pressione nelle due camere 33 e 34. In questo caso la centralina elettronica 6 non trasmette comandi alla parte di smorzamento elettrica 32 poichÃ© le frequenze sono inferiori a quella critica, oltre la quale si vuole intervenire.

Si pensi ad esempio allâ€™attuazione dello stesso attuatore idraulico 1 oppure ad oscillazioni lente che comunque possono essere compensate mediante lo stesso attuatore idraulico 1 .

In caso di eventuali forzanti a frequenza superiore ad una predefinita frequenza, la centralina elettronica 6 comanda la parte di smorzamento elettrica 32 in modo da contrastare tali forzanti. Nel circuito idraulico 2 si creano quindi onde di pressione con una frequenza superiore alla frequenza di calibrazione del bypass 36, le quali non si trasmettono alla camera 33, in quanto il bypass si comporta come filtro e non permette l'equalizzazione della pressione tra le camere 33 e 34.

Simmetricamente a quanto accade per alte frequenze, lâ€™attivazione del sistema di controllo idraulico dellâ€™attuatore 1 , che opera ad una frequenza inferiore a quella di sintonizzazione del decoupler, non genera allâ€™interno della camera 33 onde di pressione che possono interferire con lâ€™azione del dispositivo di smorzamento e che possano generare un carico ulteriore sul dispositivo di smorzamento 3. Pertanto, per frequenze inferiori alla frequenza critica del decoupler o bypass, il sistema di smorzamento non reagisce, rimanendo inattivo.

La frequenza critica di filtraggio del decoupler puÃ² essere opportunamente selezionata.

La centralina di controllo 6 elabora i dati e stabilisce quando e come far intervenire la parte di smorzamento elettrica 32 ai fini dellâ€™azione di smorzamento nei confronti dellâ€™attuatore idraulico 1 .

Per frequenze superiori alla frequenza critica del decoupler, la centralina di controllo 6 invia un segnale di tensione che attiva la parte di smorzamento elettrica 32.

Preferibilmente tale parte di smorzamento elettrica 32 comprende un attuatore piezoelettrico. Nel seguito ci si riferirÃ allâ€™attuatore piezoelettrico senza peraltro perdere in generalizzazione.

Lâ€™attuatore piezoelettrico 32 si allunga o ritrae muovendo di conseguenza il pistone 35, generando nella camera 34, direttamente collegata e comunicante con il circuito idraulico 2, onde di pressione positive o negative che si propagano anchâ€™esse a una frequenza superiore a quella critica. Lâ€™ampiezza e lâ€™intervallo temporale di tali onde di pressione Ã ̈ funzione dellâ€™ampiezza e della frequenza del segnale di comando della centralina 6 che pilota lâ€™attuatore piezoelettrico 32.

Il decoupler 36, per come calibrato, funge da filtro non permettendo alle onde di pressione generate dal pistone 35 di richiudersi nella camera 33 compensandosi localmente. Tali onde di pressione si propagano lungo il circuito 2 fino allâ€™attuatore idraulico 1 , a compensazione della forzante che ha indotto la centralina elettronica 6 ad intervenire.

Di conseguenza lâ€™oggeto 4 resta immune a sollecitazioni aventi frequenza superiore alla suddetta predefinita frequenza di taratura del decoupler e della centralina, chiamata anche frequenza critica.

Lâ€™ampiezza delle onde di pressione che agiscono sullâ€™attuatore idraulico 1 dipende dalla dinamica dellâ€™intero sistema idraulico e meccanico.

Vantaggiosamente, lâ€™impiego del condoto di bypass 36, consente al dispositivo di smorzamento 3 di poter lavorare a pressioni molto alte senza che lâ€™atuatore piezoelettrico 32 ne possa in qualche modo risultare danneggiato. In quanto il pistone 35 risulta costantemente in equilibrio per forzanti aventi frequenza nulla o comunque inferiore alla suddeta frequenza critica.

Vantaggiosamente, quando lâ€™attuatore piezoeletrico 32 interviene, esso Ã ̈ chiamato a contrastare, per il pistone 35, soltanto le onde di pressione determinate dalla forzante di vibrazione indota sul/dallâ€™oggetto e non la pressione relativa rispeto allâ€™ambiente instaurata nel circuito idraulico 2, mantenendo cosÃ¬ unâ€™alta efficienza del sistema di smorzamento.

Lâ€™atuatore piezoelettrico puÃ² essere istallato sia esternamente alla parte idraulica 31 del dispositivo di smorzamento 3, cosÃ¬ come mostrato nelle figure 1 , 5 e 6, sia internamente, cosÃ¬ come mostrato nelle figure da 3, 4 e 7. Esso puÃ² essere istallato in una qualunque delle due camere 33 e 34.

Si preferisce che, a paritÃ di area utile, la camera 34 abbia un volume inferiore alla camera 33. Secondo una variante preferita dellâ€™invenzione, non rappresentata, risulta possibile installare lâ€™attuatore 32 nella camera 34. Preferibilmente, la camera 34 ha un volume il piÃ¹ piccolo possibile. In questo modo i movimenti del pistone 35 si traducono in un maggiore effeto sulla variazione di pressione nel circuito idraulico 2 a compensazione delle vibrazioni. Viceversa, preferibilmente la camera 33 ha un volume piÃ¹ grande possibile in modo da avere una minor reazione da parte della stessa camera durante lâ€™attivazione del pistone 35. In questo modo solo una minima parte dellâ€™energia impressa dallâ€™attuatore 32 viene dissipata dalla camera 33 mentre la maggior parte di essa si traduce in onde di pressione inietate nel circuito idraulico 2. CiÃ² contribuisce sinergicamente a rende il sistema di smorzamento particolarmente efficiente.

Si preferisce che il rapporto dimensionale tra le camere sia almeno 10.

Secondo un altro aspetto della presente invenzione, tale attuatore piezoelettrico 32 puÃ² essere oggetto di precarico secondo diverse tecniche oggetto di rispettive varianti dellâ€™invenzione illustrate di seguito. CiÃ² Ã ̈ particolarmente utile in caso di attuatore piezoelettrico, dato che tali attuatori necessitano di una precompressione per funzionare al meglio.

Secondo una prima variante, il precarico sullâ€™attuatore piezoelettrico 32 Ã ̈ ottenuto differenziando la superficie del pistone 35 che si affaccia nelle opposte camere 33 e 34. Secondo una seconda variante, il precarico Ã ̈ ottenuto mediante una molla di precarico. Una terza variante Ã ̈ ottenuta come combinazione delle prime due.

Con particolare riferimento alla figura 3, ['attuatore piezoelettrico 32 Ã ̈ inserito nella camera 33. Le superfici 35A e 35B del pistone che si affacciano nelle due camere, rispettivamente 34 e 33 sono uguali, mentre il volume della camera 34 Ã ̈ inferiore al volume della camera 33.

In figura 4 Ã ̈ mostrata una variante in cui non soltanto il volume della camera 34 Ã ̈ inferiore al volume della camera 33, ma anche la superficie 35A del pistone che si affaccia nella camera 34 Ã ̈ maggiore della superficie 35B che si affaccia nella camera 33.

Anche nelle varianti delle rispettive figure 5 e 6 la superficie 35B che si affaccia alla camera 33 Ã ̈ inferiore alla superficie 35A che si affaccia alla camera 34.

Per superficie 35A e 35B si intendono le superfici equivalenti attive dellâ€™accoppiamento pistone/cilindro.

In figura 5 si prevede l'attuatore piezoelettrico esterno alla camera 33 e lâ€™ulteriore impiego di una molla di precarico 9, per esempio inserita nella camera 34 e interposta tra una parete o un interstizio ricavato nella parete del cilindro e la faccia 35A del pistone. La presenza della molla di precarico 9 Ã ̈ indipendente dalla presenza di una differenza delle ampiezze delle superfici 35A e 356B.

In figura 6, rispetto alla figura precedente 5, il precarico Ã ̈ garantito dalla sola differenza di ampiezza delle superfici 35A e 35B del pistone 35.

Con riferimento alla figura 7, l'attuatore 32 Ã ̈ installato in una cavitÃ apposita ricavata nel pistone 35. Il decoupler 36 Ã ̈ anch'esso ricavato nel pistone 35. Il precarico sull'attuatore puÃ² essere realizzato tramite una differenza tra le aree 35A e 35B del pistone 35. Per tale variante Ã ̈ particolarmente indicato un attuatore piezoelettrico 32 in relazione allâ€™elevata densitÃ di forza di tali dispositivi e considerando che le dimensioni di ingombro sono strettamente correlate con le dimensioni dellâ€™attuatore.

In figura 8 Ã ̈ diagrammato, in funzione delle frequenze di attuazione, il rapporto tra le pressioni nelle due camere 33 e 34 della parte idraulica del dispositivo di smorzamento. Tale rapporto tra le pressioni dipende dalle prestazioni dinamiche del decoupler 36 che dipendono dalle sue caratteristiche geometriche (principalmente lunghezza e diametro). Tali prestazioni dinamiche sono determinate principalmente da una frequenza propria o picco di risonanza. La figura 8 mostra funzioni di trasferimento del decoupler al variare delle caratteristiche geometriche dello stesso in particolare del rapporto lunghezza/diametro al quadrato dello stesso.

AHâ€™aumentare di tale parametro, la funzione di trasferimento trasla verso sinistra del grafico, cioÃ ̈ verso frequenze piÃ¹ basse. Sono diagrammate quattro funzioni di trasferimento con frequenza di risonanza rispettivamente di 40, 20, 2 e 1 Hz.

Ciascun diagramma della funzione di trasferimento mostra un andamento a gradino, cosÃ¬ che, per frequenze inferiori alla frequenza di risonanza, le pressioni nelle due camere 33 e 34 si equivalgono, essendo il loro rapporto sulle ascisse 10°=1 , mentre, per pressioni superiori alla frequenza di risonanza, tale rapporto cala di molto per stabilizzarsi su un valore 1/50. Questo andamento puÃ² essere facilmente associato ad un comportamento come filtro passa-basso del decoupler 36. Tra i due tratti piani, la funzione mostra infine un breve transitorio caratterizzato in questo caso da una doppia cuspide: da sinistra verso destra, dapprima una cuspide rivolta verso lâ€™alto, poi una cuspide rivolta verso il basso. Come si Ã ̈ giÃ detto, le caratteristiche di lunghezza e diametro del decoupler determinano la frequenza di risonanza, ovvero la soglia di frequenza al di sopra della quale non si ottiene piÃ¹ lâ€™equalizzazione tra le due camere 33 e 34 del cilindro 37 della parte idraulica 31 , ovvero si impedisce il passaggio delle onde di pressione generate dall'intervento dellâ€™attuatore piezoelettrico.

Il parametro discriminante Ã ̈ il rapporto tra la lunghezza del condotto di bypass e il quadrato del suo diametro: l/d<2>. Nella stessa figura 8 si puÃ² infatti notare come, allâ€™aumentare di questo parametro, il decoupler riesce a filtrare frequenze man mano inferiori. Quindi, determinando opportunamente questo rapporto in base alla frequenza critica prestabilita, si determinano le caratteristiche di filtro passa-basso del decoupler.

Esempio di applicazione

Tra le svariate applicazioni dell'invenzione, una vantaggiosa applicazione Ã ̈ nel circuito idraulico di una gabbia di laminazione a freddo di nastri dâ€™acciaio. Questo tipo di gabbie di laminazione, come ogni componente meccanico, ha delle frequenze proprie di risonanza. Se delle forzanti, dovute a usure, attrito, alla conformazione del nastro stesso o altro, presentano frequenze vicine o coincidenti a/con le frequenze proprie di risonanza della gabbia, si possono indurre dei fenomeni di vibrazione. Tali fenomeni si manifestano con un movimento dei rulli, in direzione perpendicolare alla direzione di laminazione, cioÃ ̈ si manifestano in direzione verticale e possono raggiungere ampiezze incontrollabili e non adeguate al processo di laminazione. Tali fenomeni sono noti col termine anglosassone di â€œchatteringâ€ e possono generare difetti superficiali quali marcature chiare/scure del nastro o variazioni di spessore che comportano lo scarto del nastro laminato, dipendendo le difettositÃ dal modo di vibrare della gabbia.

Conoscendo le frequenze di risonanza che si vogliono evitare in una gabbia di laminazione, si puÃ² utilizzare il dispositivo qui descritto per risolvere questo problema. In questo caso specifico, con il sistema di smorzamento delle vibrazioni secondo il trovato, si vogliono smorzare le vibrazioni caratterizzate da una frequenza superiore ai 100 Hz; si prevede quindi un attuatore elettrico 32, adatto a lavorare a queste frequenze, che viene attivato in base alle misurazioni di un accelerometro 5 posto sulle guarniture 20 del/dei cilindri di laminazione 1 , T, 1â€ , Tâ€ della gabbia. La frequenza critica di 100 Hz Ã ̈ qui individuata dalla considerazione che le servo valvole che controllano la pressione nelle camere dei cilindri idraulici di bending 1 - Tâ€ , al fine di ottenere l'entitÃ desiderata di deformazione elastica dei rulli di laminazione, non operano a frequenze superiori a 50 Hz. Ovviamente tale valore puÃ² essere variato caso per caso. Dunque, una scelta di 100 Hz quale frequenza critica di operativitÃ del sistema di smorzamento garantisce una NON interferenza tra il sistema di smorzamento ed il sistema di controllo della deformazione elastica dei cilindri di laminazione.

Come riportato in figura 9, in questo tipo di applicazione, per riuscire a smorzare attivamente le vibrazioni della gabbia di laminazione, Ã ̈ opportuna una quantitÃ di dispositivi di smorzamento 3 in numero pari al numero dei pistoni operanti il cosiddetto bending. Tipicamente otto pistoni 1 e dunque otto dispositivi di smorzamento 3. Il sensore 5 e la centralina di controllo 6 possono eventualmente essere condivisi da due o piÃ¹ dispositivi di smorzamento 3 per controllarne i rispettivi smorzatori elettrici 32.

Esempio di realizzazione del sistema di smorzamento delle vibrazioni

Un esempio di realizzazione del sistema di smorzamento delle vibrazioni comprende un attuatore piezoelettrico 132 e un cilindro di smorzamento 131 con decoupler 136 come riportato in figura 10.

Per basse frequenze, il decoupler 136 si comporta come un normale condotto di collegamento (bypass) e permette lâ€™equalizzazione della pressione tra le due camere, ovvero tra i due lati 135A e 135B del pistone 135, in modo da scaricare lâ€™attuatore piezoelettrico 132 dalla pressione del circuito idraulico.

Per poter esercitare carichi di tiro e spinta di pari entitÃ nelle fasi di attivitÃ del sistema di smorzamento, lâ€™attuatore piezoelettrico 132 viene precaricato, per metÃ della forza realizzabile dallo stesso, tramite un pacco di molle 138. Il pre-carico puÃ² essere variato attraverso spessori di regolazione. In questo modo si puÃ² sfruttare sia lâ€™allungamento dellâ€™attuatore piezoelettrico 132, che induce uno spostamento del pistone 135 verso la camera di attuazione 134 e causa un aumento della pressione in questa camera e quindi unâ€™onda di pressione positiva che si propaga nel circuito 12, sia la riduzione di lunghezza dellâ€™attuatore piezoelettrico 132, che ritraendosi nella direzione di spinta del pacco di molle 138, sposta il pistone 135 verso la camera 133, causando una diminuzione di pressione nella camera di attuazione 134 e quindi unâ€™onda di pressione negativa che si propaga lungo il circuito 12.

Lâ€™esempio di realizzazione riportato in figura 10 prevede, inoltre, la presenza di giunti sferici 141 e 142 alle due estremitÃ dellâ€™attuatore piezoelettrico 132 secondo lâ€™asse di distensione ritrazione dello stesso, in modo da evitare di sottoporre lâ€™attuatore piezoelettrico 132 a eventuali carichi assiali di trazione rispetto ai quali ha una resistenza nulla. Il giunto sferico 142 permette infatti il distaccamento dellâ€™attuatore piezoelettrico 132 dal pacco di molle 138 nel caso in cui tramite il circuito idraulico 12 arrivi nella camera 2a unâ€™onda di pressione negativa tale che il pistone 135 venga quindi tirato verso la camera 134.

Gli attuatori piezoelettrici vengono generalmente attivati con una tensione elettrica che puÃ² variare ad esempio da 0 a 1000 V e, in base alla tensione percepita, si ottiene un allungamento proporzionale, ad esempio da un minimo di 0 a un massimo di 80 pm. Vantaggiosamente lâ€™attuatore piezoelettrico 132, in condizioni di riposo, viene giÃ sottoposto a una tensione media tra quella minima e quella massima, cioÃ ̈ a 500 V, potendo cosÃ¬ subire un allungamento o una contrazione di entitÃ pari alla metÃ del valore massimo, cioÃ ̈ di 40 pm. In questo modo la centralina di controllo 6, in base alle misurazioni ottenute dal sensore 5, puÃ² comandare lâ€™attuatore piezoelettrico 132 facendo aumentare oppure diminuire la tensione elettrica e quindi facendo allungare o ritrarre lâ€™attuatore piezoelettrico 132, in modo da causare nella camera 134 unâ€™onda di pressione positiva o negativa a seconda dellâ€™esigenza.

Gli elementi e le caratteristiche illustrate nelle diverse forme di realizzazione preferite possono essere combinati tra loro senza peraltro uscire dallâ€™ambito di protezione della presente domanda.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Sistema di smorzamento di vibrazioni mediante un sistema di attuazione idraulico comprendente - almeno un attuatore idraulico (1) avente una parte mobile (11) ed - un relativo circuito idraulico (2) di alimentazione e - mezzi di smorzamento idraulico (3) di una forzante vibrazionale agente sulla parte mobile (11) dellâ€™attuatore idraulico (1); detti mezzi di smorzamento (3) essendo collegati con detto circuito idraulico (2) per attuare uno smorzamento di detta forzante vibrazionale e caratterizzato dal fatto che detti mezzi di smorzamento (3) comprendono un cilindro a doppia camera (31) avente una prima camera (34, 134) idraulicamente collegata con detto circuito idraulico (2) ed una parte mobile (35, 135) collegata ad una parte di smorzamento elettrica (32, 132) e dal fatto che la prima camera (34, 134) Ã ̈ idraulicamente collegata e comunicante con una seconda camera (33, 133) del cilindro a doppia camera (31) mediante un condotto calibrato (36, 136).
2. Sistema di smorzamento secondo la rivendicazione 1, in cui una propagazione di onde di pressione verso la seconda camera (34) Ã ̈ permessa/inibita in relazione ad una frequenza critica, propria del condotto calibrato (36).
3. Sistema di smorzamento secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui detta prima camera (34) ha un volume inferiore ad un volume di detta seconda camera (33).
4. Sistema secondo la rivendicazione 3, in cui un rapporto tra il volume di detta prima camera (34) ed il volume di detta seconda camera (33) Ã ̈ almeno 10.
5. Sistema di smorzamento secondo una delle rivendicazioni precedenti da 1 a 4, in cui detta parte mobile (35) comprende una prima faccia (35A) che si affaccia nella prima camera (34) ed una seconda faccia (35B) che si affaccia nella seconda camera (33) ed in cui detta prima faccia (35A) ha superficie maggiore della superficie della seconda faccia (35B).
6. Sistema di smorzamento secondo una delle rivendicazioni precedenti da 1 a 5, in cui detta parte di smorzamento elettrica (32) Ã ̈ disposta internamente ad una delle due camere (33, 34).
7. Sistema di smorzamento secondo una delle rivendicazioni precedenti da 1 a 6, in cui detta parte di smorzamento elettrica (32) Ã ̈ di tipo magneto-elettrico passivo.
8. Sistema secondo la rivendicazione 7, in cui parametri di funzionamento di detta parte di smorzamento elettrica (32) sono controllabili ed in cui il sistema di smorzamento ulteriormente comprende mezzi di elaborazione (6) collegati con mezzi di misura (5) - di uno spostamento e/o velocitÃ e/o accelerazione della parte mobile (11) dellâ€™attuatore idraulico (1) e/oppure - di una pressione nel circuito idraulico (2), in modo da controllare detti parametri di funzionamento.
9. Sistema di smorzamento secondo una delle rivendicazioni da 1 a 6, in cui detta parte di smorzamento elettrica (32) comprende un attuatore elettrico attivo ed in cui il sistema si smorzamento comprende ulteriormente mezzi di elaborazione (6) collegati con mezzi di misura (5) - di uno spostamento e/o velocitÃ e/o accelerazione della parte mobile (11) dellâ€™attuatore idraulico (1) e/oppure - di una pressione nel circuito idraulico (2), in modo da controllare detto attuatore attivo.
10. Sistema di smorzamento secondo la rivendicazione 9, in cui detta parte di smorzamento elettrica (32) comprende un attuatore piezoelettrico ed in cui detta differenza delle superfici (35A, 35B) Ã ̈ atta a definire un pre-carico per lâ€™attuatore piezoelettrico (32).
11. Sistema di smorzamento secondo la rivendicazione 9 o 10, in cui detta parte di smorzamento elettrica (32) comprende un attuatore piezoelettrico ed in cui il sistema comprende una molla di pre-carico (9) agente sullâ€™attuatore piezoelettrico (32) per definire un relativo pre-carico.
12. Sistema di smorzamento secondo una delle rivendicazioni 8 o 9, in cui detti mezzi di elaborazione sono programmati per controllare lâ€™effetto di smorzamento detta parte di smorzamento elettrica (32) quando detti mezzi di misura (5) rilevano una frequenza vibrazionale maggiore di detta frequenza critica.
13. Laminatoio comprendente almeno una gabbia di laminazione ed almeno un attuatore idraulico (1 ) per il controllo di bending ed almeno un relativo sistema di smorzamento secondo una delle rivendicazioni precedenti da 1 a 12.