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Cilindri Caratteristiche tecniche

Definzione e caratteristiche generali

Il cilindro pneumatico é un motore che utilizza energia pneumatica trasformandola in lavoro meccanico con moto rettilineo. È costruito da una camicia, chiusa alle estremità da due testate, entro la quale scorre un pistone che separa due camere. Al pistone é solidale uno stelo che, uscendo attraverso una od entrambe le testate, permette di utilizzare la forza sviluppata dal cilindro. I parametri caratteristici di un cilindro sono: Alesaggio = diametro interno della camicia [ mm ] Corsa = spostamento di lavoro da effettuarsi [ mm ] Diametro stelo = strettamente correlato all’alesaggio [ mm ] Numero degli effetti = numero di corse per ciclo durante le quali si compie lavoro. Possono essere uno (semplice effetto); oppure due (doppio effetto).

Pressione di funzionamento [ bar ] Temperatura di funzionamento [ °C ] Velocità di traslazione [ m/s ] Numero di deceleratori regolabili di estremità Energia cinetica assorbita dai deceleratori [ Nm ] Consumo d’aria [ nl/min ] Forza teorica [ N ]

1 - CILINDRI

Alesaggio Ø

Pressione P

Diametro stelo d

Corsa c

È disponibile un numero finito di alesaggi, tutti unificati. La gamma comprende alesaggi di pochi millimetri ed arriva sino a 320 mm

Per tecnico economiche é poco variabile. Il range é 5 ÷ 7 bar. Si ritiene ottimizzato un impianto funzionante a 6 bar. ragioni

È unificato per ogni alesaggio disponibile.

Sono disponibili a magazzino le corse di più frequente richiesta. Viene fornita in breve tempo qualsiasi corsa tecnicamente compatibile. Si consiglia di scegliere corse facilmente disponibili e maggiori di quelle di lavoro arrestando la corsa al valore voluto con fermi meccanici esterni. Si ottengono precisione meccanica, maggiore durata del cilindro.

Temperatura di funzionamento

La temperatura ambiente non deve essere tale da fare assumere al cilindro valori al di fuori della gamma di temperature per la quale é stato costruito. È possibile la costruzione di cilindri che, con l’impiego di materiali speciali, resistano a temperature molto basse oppure molto elevate. I cataloghi riportano sempre l’intervallo di temperatura di utilizzo. Il cilindro può raggiungere temperature elevate anche a causa di particolari condizioni di utilizzazione: in generale quando aumenta molto l’attrito tra la camicia e l’equipaggio mobile (ad es: per velocità elevate con insufficiente lubrificazione; per esaurimento della lubrificazione di montaggio; per eccessiva compressione dell’aria). Le guarnizioni di tenuta del cilindro sono il componente di minore vita e più sensibile alla temperatura.

Velocità di traslazione v

È bene che sia regolata agendo sullo scarico dell’aria. Il movimento del pistone é abbastanza regolare anche con velocità minime di 40 mm/s. La velocità max. ammissibile senza lubrificazione aggiuntiva a quella di montaggio, é pari a 1000 mm/s. Sono raggiungibili velocità di 2 ÷ 3 m/s con opportuna lubrificazione. Per velocità elevate, cosi come per masse elevate, l’energia cinetica da assorbire risulta eccessiva per i deceleratori a cuscino d’aria. Occore utilizzare amortizzatori idraulici esterni opportunamente dimensionati.

Forza teorica Ft

La forza teorica generata da un cilindro é calcolabile moltiplicando l’effettiva area del pistone sottoposta a pressione per la pressione di lavoro. Per i cilindri in spinta l’area effettiva del pistone corrisponde all’alesaggio: Ft = p F 2 p / 40 [ N ] F = alesaggio [ mm ] P = pressione di esercizio [ bar ] N.B.: nella formula si considerano i passaggi da bar a N/m 2 e da mm 2 a m 2 . Per i cilindri in trazione, all’area del pistone é necessario sottrarre quella dello stelo: Ft = p (F 2 - d 2 ) p / 40 [ N ]

1.1.1