Come verificare e regolare la frequenza di impatto dei frantumatori idraulici?

I colpi al minuto (BPM) sono un risultato, non una regolazione

Gli operatori e i responsabili del cantiere parlano spesso di 'impostare il BPM' su un demolitore idraulico come se fosse una manopola da girare. Non è così. I colpi al minuto (BPM) rappresentano un risultato — ossia l’effetto della quantità di olio erogata dall’unità di alimentazione, alla pressione corrispondente, in contrasto con la carica di azoto regolata secondo le specifiche. Modificando uno qualsiasi di questi tre parametri, il valore del BPM cambia. Tentare di regolare il BPM senza sapere quale dei tre parametri sia errato porterà a un intervento inefficace oppure genererà un nuovo problema.

La fisica è diretta. La portata idraulica stabilisce il limite superiore per i colpi al minuto (BPM): maggiore è la portata, più velocemente il pistone compie i cicli, fino al punto in cui entrano in gioco i limiti meccanici del demolitore. La pressione di esercizio determina se ogni ciclo eroga tutta l’energia disponibile: una pressione insufficiente produce colpi deboli e lenti, che non sono colpi a vuoto ma funzionalmente vi si avvicinano molto. La pressione di azoto nell’accumulatore e nella testa posteriore regola la velocità della corsa di ritorno del pistone. Una pressione di azoto troppo bassa impedisce al pistone di ritornare abbastanza velocemente per intercettare l’impulso idraulico successivo, riducendo i BPM e provocando il caratteristico tremolio del tubo flessibile, riconoscibile istantaneamente dagli operatori esperti. Tutti e tre questi parametri devono essere corretti contemporaneamente. Ottenere il valore corretto per uno solo di essi, mentre gli altri due sono errati, non garantisce un valore corretto di BPM: semplicemente sposta il problema in un altro punto del sistema.

Esiste inoltre un limite superiore di BPM che la maggior parte degli operatori non considera mai: la portata massima nominale. Un gruppo di alimentazione che fornisce una portata superiore alla portata massima nominale dell’interruttore non genera un valore di BPM più elevato oltre il limite meccanico — genera invece eccessivo calore, sollecitazione delle guarnizioni e rottura prematura della membrana. Il sintomo è un’interruzione rapida del ciclo dell’interruttore accompagnata da un aumento insolitamente rapido della temperatura dell’olio. Una portata eccessiva costituisce un problema, anche se meno comune rispetto a una portata insufficiente e quindi riceve minore attenzione.

Quattro sintomi relativi al BPM — causa, verifica e regolazione

La tabella analizza i quattro sintomi relativi alla frequenza di impatto che si manifestano in servizio, in ordine di frequenza di occorrenza. Ogni riga indica la causa probabile, la verifica specifica da effettuare e la regolazione corretta — compresi gli interventi da evitare, che spesso risultano più importanti.

La regolazione della corsa del pistone che la maggior parte degli operatori non sa esista

Su alcuni modelli di martelli demolitori — in particolare unità di fascia media di diversi produttori asiatici e determinati modelli JIANGTU — il numero di colpi al minuto (BPM) può essere regolato meccanicamente mediante un regolatore della corsa del cilindro, indipendentemente dalle impostazioni di portata o pressione. Il regolatore modifica la lunghezza della corsa del pistone: quando è completamente serrato, produce la corsa massima e il BPM minimo; allentandolo di circa due giri si ottiene la corsa minima e il BPM massimo. Energia d’urto e BPM sono inversamente correlati attraverso questo meccanismo: una corsa più corta comporta colpi più frequenti ma con minore forza per singolo colpo, il che risulta utile su materiali più morbidi o fratturati, dove è richiesta velocità piuttosto che profondità di penetrazione.

L'implicazione pratica è che un demolitore che opera a una frequenza (BPM) inferiore al previsto, nonostante portata, pressione e azoto corretti, potrebbe avere il regolatore della corsa impostato in fabbrica sulla posizione di corsa massima — ovvero l'impostazione predefinita di consegna. Allentare di un giro e rieseguire la prova è un controllo di trenta secondi che può ripristinare un aumento di frequenza del 30–40% senza intervenire affatto sul circuito idraulico. Non tutti i modelli di demolitore sono dotati di questo regolatore. Prima di cercare il relativo elemento di regolazione, consultare il manuale di assistenza tecnica per il modello specifico: sui modelli privi di tale regolatore, l’elemento in questione non esiste oppure è un tappo fisso, e ogni tentativo di regolazione danneggerebbe il corpo del demolitore.

Contare i BPM sul campo è semplice sui martinetti di grandi dimensioni: i singoli colpi sono abbastanza lenti da poter essere contati manualmente per trenta secondi e quindi moltiplicati per due. Nei martinetti di piccole dimensioni ad alta frequenza, con frequenze superiori a 700 BPM, il conteggio auditivo non è affidabile. L’alternativa pratica consiste nel registrare il funzionamento del martinetto mediante un video realizzato con uno smartphone, quindi procedere fotogramma per fotogramma nella registrazione per contare i colpi in un intervallo di tempo noto. Ciò richiede cinque minuti. È sufficientemente preciso per un confronto binario (ok/non ok) con la gamma di valori indicata nella scheda tecnica. Se il valore misurato rientra nella fascia specificata ma l’energia di frantumazione risulta comunque insoddisfacente, il problema non è legato ai BPM, bensì all’energia d’urto, che dipende dalla pressione e dalla quantità di azoto, non dalla portata.