2_1_5_2 Apparecchiature di controllo pneumatico

 

I COMPRESSORI - Compressore rotativo a lobi tipo Root

E’ un compressore poco utilizzato per le modeste prestazioni, produce infatti pressioni fino ad un massimo di 3 bar con scarse portate. Due ingranaggi sono rigidamente assemblati su ognuno dei due lobi e liberi di ruotare. Ruotando aspirano l’aria e la convogliano dall’ingresso alla mandata. L’accoppiamento tra i due lobi e molto preciso cosa che non permette trafilamenti tra ingresso ed uscita. 

I COMPRESSORI - Compressore alternativo

CILINDRI A SEMPLICE EFFETTO

Un cilindro a semplice effetto sviluppa la spinta in una sola direzione. Lo stelo si riposiziona nella condizione di riposo per mezzo dell’azione di una molla o per l’azione di una forza esterna. Si distinguono in cilindri a semplice effetto in spinta o in trazione. Sono utilizzati per applicazioni quali serraggi, espulsioni pressature etc. quindi senza carichi ancorati al filetto dello stelo. La molla infatti e dimensionata solo per riposizionare l’equipaggio stelo/pistone.

Si ricorda che i cilindri a semplice effetto sono limitati nella corsa proprio per la presenza della molla che per propria natura non consente lunghezze illimitate e deve comunque essere alloggiata all’interno del cilindro stesso. Tranne casi particolari sono di piccolo alesaggio con corse brevi.
CILINDRI A DOPPIO EFFETTO
Questo tipo di attuatore sviluppa una forza sia in spinta che in trazione inviando pressione alternativamente ai due lati del pistone. La forza in spinta e quella in trazione sono di diverso valore come già detto. Le applicazioni sono di diverso tipo ed, in questo caso, il carico può essere vincolato allo stelo. Dimensionando l’apparecchio in maniera corretta è possibile movimentare il carico applicato controllando facilmente la velocità.  Nei cilindri, in generale, il compito di fermare il carico viene affidato alle testate, che rappresentano il riscontro meccanico di fine corsa. Le immagini mostrano due differenti sistemi per attutire l’energia cinetica finale affinché le testate non subiscano danni nell’impatto. Il sistema più efficace è sostituito da un cuscino d’aria che frena negli ultimi centimetri la corsa del pistone. Nei cilindri di piccole dimensioni, oppure quando le velocità in gioco non sono elevate, si possono utilizzare rondelle elastiche montate ai lati del pistone. Le corse, nei cilindri a doppio effetto possono essere notevolmente lunghe sempre che siano compatibili con l’applicazione meccanica.

senza ammortizzatore

con ammortizzatore

CILINDRI A DOPPIO EFFETTO - Ammortizzo a cuscino d’aria
I cilindri pneumatici sono in grado di sviluppare velocità elevate e le forze d’urto al termine della corsa possono essere di notevole entità. Come accennato, l’urto di fine corsa e smorzato mediante l’uso di un cuscino d’aria che riduce la velocita del pistone in prossimità della fine della corsa.
ATTUATORI ROTANTI - Cilindri con rocchetto e cremagliera

Un esempio di cilindro con rocchetto e cremagliera è riportato nello schema funzionale a fianco. 
In questo caso, cremagliera e rocchetto sono all'estremità dello stelo del cilindro: lo stelo è prolungato e su di esso è ricavata una dentatura piana, la cremagliera, che

si impegna su una ruota a dentatura esterna, il rocchetto R, solidale con l'albero di uscita. Nello schema è visibile anche una rotella S che ha la funzione di controbilanciare le spinte radiali che nascono dallo scambio delle forze tra cremagliera e rocchetto. L'albero di uscita ruota in senso antiorario durante la corsa di fuoriuscita del pistone e nel verso opposto durante la corsa di rientro. L'entità degli spostamenti dipende dalla corsa del cilindro e normalmente si hanno cilindri con rotazioni angolari di 45°-90°-180°-270°. Un altro tipo di cilindro rotativo è rappresentato nell'immagine a lato. Questo comprende un corpo centrale da cui sporgono due cilindri, uno per parte, entro cui scorrono due stantuffi collegati da uno stelo comune. Sullo stelo è ricavata una dentiera che si impegna su un rocchetto solidale con l'albero di uscita. Nel cilindro della figura questo è provvisto di sede per chiavetta per il collegamento dell'organo comandato. Ponendo in pressione una camera esterna gli stantuffi si spostano e la forza prodotta viene trasmessa all'albero di uscita tramite gli ingranaggi. Il sistema è ovviamente fornito di ammortizzo pneumatico al fine di evitare urti indesiderati.

Un'altra versione è quella riportata nella figura sottostante, che prevede l'utilizzo di due pistoni. 
Per ottenere la rotazione del rocchetto, collegato con l'albero di uscita, occorre alimentare una camera e contemporaneamente mettere in scarico la camera dell'altro cilindro. Il pistone con la camera allo scarico è riposizionato dalla medesima rotazione del rocchetto

provocata dall'altro cilindro. 
L'angolo di rotazione dipende dalla corsa dei pistoni, mentre il momento torcente, oltre che dalla pressione e dall'area utile dello stantuffo, dipende dal raggio primitivo del rocchetto.
Tale cilindro viene molto spesso utilizzato per la rotazione delle valvole a sfera.


Azionamento cilindro pneumatico con una valvola 5/2 con azionamento aria e aria da due valvole 3/2 vie
Azionamento cilindro pneumatico con una valvola 5/2 con azionamento aria e aria + molla da due valvole 3/2 vie
Azionamento cilindro pneumatico con una valvola 5/2 con azionamento aria e molla da una valvola 3/2 vie

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