I cilindri pneumatici (costituiti da tubo del cilindro pneumatico, stelo del pistone, tappo del cilindro), chiamati anche cilindri pneumatici, attuatori pneumatici o azionamenti pneumatici, sono dispositivi meccanici relativamente semplici che utilizzano l'energia dell'aria compressa e la trasformano in movimento lineare.Leggeri e a bassa manutenzione, i cilindri pneumatici generalmente funzionano a velocità inferiori e con meno forza rispetto alle loro controparti idrauliche o elettriche, ma rappresentano un'opzione pulita ed economica per un movimento lineare affidabile in molti ambienti industriali.Il design più comune consiste in un cilindro o tubo sigillato su entrambe le estremità, con un cappuccio a un'estremità e una testa all'altra estremità.Il cilindro contiene un pistone, che è attaccato a un'asta.L'asta si muove dentro e fuori da un'estremità del tubo, azionata dall'aria compressa.Esistono due stili principali: a semplice effetto ea doppio effetto.
Progettazione di un cilindro pneumatico:
Nei cilindri pneumatici a semplice effetto, l'aria viene fornita attraverso una porta su un lato del pistone, facendo sì che lo stelo del pistone si estenda in una direzione per un compito come il sollevamento di un oggetto.L'altro lato scarica l'aria nell'ambiente.Il movimento nella direzione opposta avviene molto spesso per mezzo di una molla meccanica, che riporta lo stelo del pistone nella sua posizione originale o di base.Alcuni cilindri a semplice effetto utilizzano la gravità, un peso, un movimento meccanico o una molla montata esternamente per alimentare la corsa di ritorno, sebbene questi modelli siano meno comuni.Al contrario, i cilindri pneumatici a doppio effetto sono dotati di due porte che forniscono aria compressa per estendere e ritrarre lo stelo del pistone.I design a doppio effetto sono molto più tipici in tutto il settore, con una stima del 95% delle applicazioni che utilizzano questo tipo di cilindro.Tuttavia, in alcune applicazioni, un cilindro a semplice effetto è la soluzione più conveniente e appropriata.
In un cilindro a semplice effetto, il design può essere "posizione base meno" con ritorno a molla o "posizione base più" con molla in estensione.Questo dipende dal fatto che l'aria compressa venga utilizzata per alimentare la corsa di andata o di entrata.Un altro modo di pensare a queste due opzioni è spingere e tirare.Nel design push, la pressione dell'aria crea una spinta, che spinge il pistone.Con il design pull, la pressione dell'aria produce una spinta che tira il pistone.Il tipo più ampiamente specificato è a pressione estesa, che utilizza una molla interna per riportare il pistone nella sua posizione di base quando l'aria si esaurisce.Un vantaggio del design a semplice effetto è che in caso di perdita di potenza o di pressione, il pistone ritorna automaticamente nella sua posizione base.Uno svantaggio di questo stile è la forza di uscita alquanto incoerente durante una corsa completa a causa della forza della molla opposta.La lunghezza della corsa è inoltre limitata dallo spazio richiesto dalla molla compressa e dalle lunghezze disponibili della molla.
Tenere inoltre presente che con i cilindri a semplice effetto si perde parte del lavoro a causa della forza della molla opposta.Questa riduzione di forza deve essere presa in considerazione durante il dimensionamento di questo tipo di cilindro.Diametro e corsa sono i fattori più importanti da considerare durante i calcoli di dimensionamento.Il diametro si riferisce al diametro del pistone, che definisce la sua forza rispetto alla pressione dell'aria.I diametri del cilindro disponibili sono definiti dal tipo di cilindro e ISO o altri standard.La corsa definisce quanti millimetri possono percorrere il pistone e l'asta del pistone.Una regola generale è che maggiore è l'alesaggio del cilindro, maggiore è la forza erogata.Le dimensioni tipiche dell'alesaggio dei cilindri vanno da 8 a 320 mm.
Un'ultima considerazione riguarda lo stile di montaggio.A seconda del produttore, sono disponibili molte configurazioni.Alcuni dei più comuni includono l'attacco a piede, l'attacco a coda, l'attacco a perno posteriore e l'attacco a perno.L'opzione migliore sarà determinata dall'applicazione specifica e da altri componenti del sistema.
Tempo di pubblicazione: 19 agosto-2022