In breve
Un cilindro pneumatico converte l'energia dell'aria compressa in un movimento lineare e funge da attuatore nell'automazione e nella costruzione di macchine.
Indice
Che cos’è Cilindro pneumatico?
Nella camicia del cilindro l'aria compressa muove un pistone, il cui stelo trasmette la forza verso l'esterno. Nei cilindri a semplice effetto l'aria compressa agisce in una sola direzione, il ritorno è affidato a una molla. I cilindri a doppio effetto vengono alimentati con aria compressa in entrambe le direzioni. Esistono inoltre forme speciali come cilindri senza stelo, cilindri compatti, cilindri guidati e attuatori rotanti.
I parametri caratteristici sono alesaggio, corsa, pressione di esercizio, ammortizzamento e filettatura degli attacchi; insieme determinano forza e velocità. Per le forme costruttive diffuse le norme stabiliscono le dimensioni di collegamento, ad esempio la ISO 15552 per i cilindri normalizzati, la ISO 6432 per i cilindri tondi di piccolo diametro e la ISO 21287 per i cilindri compatti. Per questo i cilindri di produttori diversi sono spesso intercambiabili meccanicamente, anche se dettagli come le scanalature per sensori o l'ammortizzamento differiscono.
Le parti soggette a usura sono soprattutto le guarnizioni del pistone e dello stelo e i nastri di guida, sostituibili come kit di guarnizioni. L'ammortizzamento di fine corsa e il rilevamento della posizione del pistone tramite sensori sono caratteristiche di dotazione importanti.
In pratica: manutenzione e acquisti
Per la sostituzione servono forma costruttiva, alesaggio, corsa, fissaggio e sensoristica. Per i cilindri normalizzati conviene verificare se un pezzo di un altro produttore con le stesse dimensioni di collegamento è disponibile più rapidamente.
Sinonimi e abbreviazioni: cilindro ad aria compressa · attuatore pneumatico · pneumatic cylinder · pistone pneumatico (uso comune)
Domande frequenti
Come si calcola la forza di un cilindro pneumatico?
La forza teorica è data da pressione per superficie del pistone. Un cilindro con diametro del pistone di 50 mm ha una superficie di circa 1.963 mm²; a 6 bar, cioè 0,6 N/mm², si ottengono circa 1.180 N in uscita. Le perdite per attrito riducono questo valore. In rientro la forza è minore, perché lo stelo occupa una parte della superficie.
Quando conviene sostituire le guarnizioni anziché l’intero cilindro?
Un kit guarnizioni è sensato se canna e stelo sono integri e si presentano solo perdite o un calo di forza. Se lo stelo mostra rigature, corrosione o piegature, la sostituzione del cilindro è di solito la scelta migliore. Per piccoli cilindri normalizzati un pezzo nuovo è spesso più economico, per cilindri grandi o su misura conviene piuttosto la riparazione.
A che cosa serve l’ammortizzamento di fine corsa?
L’ammortizzamento di fine corsa frena il pistone poco prima che raggiunga la posizione finale, affinché non urti bruscamente. L’ammortizzamento elastico funziona con paracolpi in plastica o elastomero, quello pneumatico con un cuscino d’aria intrappolato, spesso regolabile tramite una vite di strozzamento. Una regolazione adeguata preserva cilindro, fissaggio e parti in movimento e riduce il rumore.