Catalogo Componenti Pneumatici - Air Bonaita

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CilindriCaratteristiche tecnicheFORZA TEORICA FtLa forza teorica generata da un cilindro é calcolabile moltiplicando l’effettiva area del pistone sottoposta a pressione per lapressione di lavoro.Per i cilindri in spinta l’area effettiva del pistone corrisponde all’alesaggio:Ft = π Φ 2 p / 40 [ N ] Φ = 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 .1Per i cilindri in trazione, all’area del pistone é necessario sottrarre quella dello stelo:Ft = π (Φ 2 - d 2 ) p / 40 [ Ν ]La FORZA MOTRICE F disponibile allo stelo é:F = Ft - RDove R rappresenta una forza di reazione che comprende numerosi fattori: attriti, forma e tipo delle guarnizioni di tenuta,pressione di lavoro, contropressione allo scarico.Il valore di R non é facilmente quantificabile in quanto i fattori componenti sono variabili oltre che numerosi. Si stima, precauzionalmente,che, per applicazioni usuali, possa valere 30% Ft.Come evidenzia il grafico sotto riportato, il quale indica l’andamento delle pressioni di mandata e di scarico durante il motouniforme di un cilindro, la pressione di mandata Pm e quella di scarico Ps rimangono costanti durante la corsa del cilindro,se si eccettuano i brevi transistori: di accelerazione dopo la commutazione della valvola distributrice e di decelerazione afine corsa.Il cilindro risulta dunque prevalentemente sottoposto ad una forza motrice F proporzionale a Pm ed alla superficie di spinta,ed a una forza di contropressione Fs proporzionale alla pressione Ps ed alla sezione su cui agisce, entrambe costanti. Aqueste due forze va aggiunta la reazione del carico Fc.In altre parole il cilindro, in equilibrio dinamico, si troverà, come tutti i motori in tale stato, sotto l’azione di forze contrastantiche si fanno equilibrio. Si muoverà a velocità costante sotto l’azione di una forza risultante costante.Ft - Fs - Fa = Fc Dove Fs é la forza di contro pressione e Fa é una forza che tiene conto degli attriti e della diminuzionedella pressione di lavoro, a cui Ft é collegata, che non raggiunge, come si vede dal diagramma, la pressione statica di rete.Durante il transito di accellerazione la forza Fs é molto bassa, poiché l’aria é in scarico. Con il crescere della velocità delpistone l’aria in scarico risulta compressa, la forza Fs cresce sino al raggiungimento dell’equilibrio.Ad esempio si voglia individuare il cilindro in grado di vincere la forza di carico Fc = 1200 [ Ν ]La forza teorica Ft dovrà essere superiore almeno del 30%. Assumiamo Ft = 1600 [ Ν ]Poiché risulta:Φ = √ 40Ft/πp Φ = √ 40x1600/3,14x6 ≅ 58 [ mm ]Gli alesaggi più vicini unificati risultano essere: 50 mm; 63 mm. Si consiglia di scegliere anche per avere riserva di potenza.L’alesaggio Φ = 63 mm.Il moto uniforme di un cilindro è ottenibile regolando l’aria allo scarico.Per ottenere velocità elevate è necessario, al contrario, aumentare opportunamente le luci di scarico in modo da otteneremoti accelerati, poichè viene a mancare la forza equilibrante di contro pressione.CARICO DI PUNTANel caso di lunghe corse il carico applicabile allo stelo diminuisce a causa della diminuizione della resistenza al carico dipunta.La vita di un cilindro dipende in modo rilevante dalla sua applicazione meccanica. L’installazione deve essere realizzata inmodo da evitare, o almento rendere minimi, i momenti flettenti e i carichi radiali sullo stelo (il tipo di fissaggio più oneroso èquello a cerniera).Dovendosi applicare solo carichi assiali, lo stelo sarà sottoposto, in spinta, a carico di punta.Poichè il carico di punta ammissibile risulta proporzionale al diametro dello stelo d (attraverso il modulko di elasticità e ilmomento di inerzia) e inversamente proporzionale al doppio della corsa (lunghezza di libera inflessione), nel caso in cui essonon conceda di applicare la forza richiesta, occorrerà aumentare il diametro dello stelo passando ad un alesaggio opportunamentesuperiore.La scelta dell’alesaggio unificato che meglio soddisfa alle esegenze dell’applicazione in esame non è legata solo al soddisfacimentodella forza da fornire, ma anche a quello di altre condizioni. Tra queste si ricordano: la necessità di avere sempreuna riserva di potenza (sovradimensionare) e quella di non sollecitare eccessivamente i deceleratori.1.1.2
CilindriCaratteristiche tecnicheCONSUMO D’ARIA [ nl/min ]Il consumo d’aria è un dato di esercizio; esso influisce sensibilmente sui costi.Con la seguente formula è possibile calcolare il consumo d’aria medio:Q = π Φ 2 /4x 60 c/t x (p+p0) / p0 x 10 _ 3x 10 _ 3[ nl/min ]Dove:Q = consumo d’aria [ nl/min ]Φ = alesaggio [ mm ]c = corsa [ mm ]t = tempo impiegato ad effettuare la corsa [ s]p = pressione manometrica di lavoro [ bar ]p0 = pressione atmosferica : 1 barAd esempio si voglia calcolare il consumo del seguente cilindro:d = 50 mm; c = 300 mm; t = 0,45 s; p = 6 barQ = 3,14 x 25 x 10 2 /4 x (60 x 3 w 10 2 /0,45) x 7 10 _ 3x 10 _ 3= 550 [ nl/min ]TABELLA FORZE CILINDRI TEORICAFORZA DEL PISTONELa forza del pistone (F) può essere determinata in base alle seguenti formule relative a superficie dello stelo (A), pressioned’esercizio (p) e attrito (R).Forza del pistone F = a · p - R(pressione finale) F = p · 10d2 · π · 104- Rp = bard = alesaggio (mm)R = attriro = 10% (N)A = superficie dello steloF = forza effettiva del pistone (N)Tabella pressione / forza cilindri pneumaticiPressioned’esercizio bar 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10AlesaggiommForza del pistone (N)6 2,5 5,1 7,6 10,2 12,7 15,3 17,8 20,4 22,9 25,48 4,5 9,0 13,6 18,1 22,6 27,1 31,7 36,2 40,7 45,210 7,1 14,1 21,2 28,3 35,3 42,4 49,5 56,5 63,6 70,712 10,2 20,4 30,5 40,7 50,9 61,0 71,3 81,4 91,6 10116 18,1 36,2 54,3 72,4 90,5 109 127 145 163 18120 28,3 56,5 84,8 113 141 170 198 226 254 28325 44,2 88,4 133 177 221 265 309 353 398 44232 72,3 145 217 290 362 434 507 579 651 72440 113 226 339 452 565 679 792 905 1020 113050 177 353 530 707 884 1060 1240 1410 1590 177063 281 561 842 1120 1400 1680 1960 2240 2520 281080 452 905 1360 1810 2260 2710 3170 3620 4070 4520100 707 1410 2120 2830 3530 4240 4950 5650 6360 7070125 1100 2210 3310 4420 5520 6630 7730 8840 9940 11000160 1810 3620 5430 7240 9050 10900 12700 14500 16300 18100200 2830 5650 8480 11300 14100 17000 19800 22600 25400 28300250 4420 8840 13300 17700 22100 26500 30900 35300 39800 44200320 7240 14500 21700 29000 36200 43400 50700 57900 65100 724001.1.3
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Silenziatori e Regolatori di scaric
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