02 attrezzature di produzione pneumatiche

IPIA “ARCHIMEDE” CASTELTERMINI
ATTREZZATURE DI PRODUZIONE
PNEUMATICHE ED OLEODINAMICHE
Prof. LO MUZZO FRANCESCO

● Nelle attrezzature pneumatiche ed oleodinamiche la
forza applicata all'organo bloccante è ottenuta
mediante fluido in pressione:
● Aria – nei sistemi pneumatici
● Olio – nei sistemi oleodinamici
● Aria e olio insieme – nei sistemi oleopneumatici
● Si ottengono diversi vantaggi rispetto alle attrezzature a chiusura
meccanica:
● Riduzione del tempo impiegato per la manovra;
● Riduzione dello sforzo manuale dell'operatore;
● Aumento delle forze di chiusura
● Possibilità di automatizzare il comando di chiusura e di apertura
Prof. Lo Muzzo Francesco
Attrezzature di produzione: pneumatiche ed oleodinamiche

● I sistemi pneumatici utilizzano aria compressa a
pressioni > 4bar, normalmente intorno ai 6 bar, e sono
impiegati per bloccaggi rapidi con forze di modesta
entità.
● Sono economici e di facile utilizzo per la disponibilità
del fluido motore in ogni punto dell'officina, garantita
dall'impianto di distribuzione di aria compressa.
● Inoltre il fluido motore (aria) è gratuito.
Attrezzature di produzione: i sistemi pneumatici

● I sistemi oleodinamici utilizzano olio in pressione fino
a 250 o 300 bar, e sono impiegati quando vengono
richieste forze elevate con spostamenti regolari a
velocità costanti e piuttosto basse.
● Questi sistemi non vengono molto usati per le
attrezzature, perché richiedono una centralina per la
generazione della pressione dell'olio, costituita da un
serbatoio, un motore elettrico e una pompa.
Attrezzature di produzione: i sistemi oleodinamici

● I sistemi oleopneumatici utilizzano l'aria alla
pressione di 6 bar per comprimere l'olio contenuto
all'interno di un cilindro attuatore, fino a 200 bar,
mediante un moltiplicatore di pressione.
● Queste sistemi sono impiegati sempre di più nelle
attrezzature, perché associano all'azione rapida di
manovra, una elevata forza di chiusura generata
dall'olio ad alta pressione.
Attrezzature di produzione: i sistemi oleopneumatici

● I cilindri sono gli elementi attuatori dei circuiti con
fluido in pressione, cioè i dispositivi che trasformano
l'energia di pressione in energia meccanica,
disponibile sotto forma di:
● forza di pressione (bloccaggi)
● Spostamento (movimentazioni)
● Le parti fondamentali sono:
● La camicia (tubo trafilato a freddo di acciaio o di alluminio)
● Il pistone (in ghisa, acciaio o lega di alluminio)
● Lo stelo ( in acciaio rettificato e cromato, o in acciaio inox)
● Le testate (anteriore e posteriore contengono i fori di immissione
e scarico del fluido)
Attrezzature di produzione: cilindri pneumatici e idraulici

Attrezzature di produzione: forze sul pistone e consumi
● Forze sul pistone e consumi
– Le forze esercitate da un cilindro dipendono:
● Dalla pressione del fluido;
● Dal diametro di alesaggio del cilindro.
– Sono diverse nelle due corse:
● Forza di spinta (corsa di uscita del pistone)
● Forza di trazione (corsa di rientro del pistone)
● Per il calcolo delle forze si usano le formule
Ftrazione=p⋅⋅D2
4
−⋅d2
4
Fspinta=p⋅ D2
4


Ftrazione=p⋅⋅D2
4
−⋅d2
4

● Dove:
● F = forza
● D = alesaggio
● d = diametro dello stelo
● P = pressione di esercizio
– Questi valori devono essere ridotti di circa il 20% per
tenere conto degli attriti.
● In fase di progettazione nota la pressione di esercizio
e la forza necessaria per il bloccaggio si determina
Fspinta=p⋅ D2
4


Rapidamente il diametro del cilindro da adottare
mediante l'utilizzo di valori tabellati

Qaria= A⋅c⋅p1,013
t⋅1,013
Il calcolo della quantità di fluido “Q” necessaria risulta
differente a seconda del fluido utilizzato:
per l'aria vale la formula
Q = consumo d'aria
A = area effettiva del pistone
c = corsa del pistone
p = pressione di esercizio
t = tempo di una corsa
1,013atm = 1 bar (valore in bar di una atmosfera)

Qolio=A⋅c
t
per l'olio, essendo il fluido incomprimibile, il calcolo
della quantità di fluido necessario viene eseguito con
la formula:
Q = consumo d'aria
A = area effettiva del pistone
c = corsa del pistone
t = tempo di una corsa
nella pratica occorre calcolare la Q /1' ottenuta moltiplicando
la cilindrata (A٠ c) per il numero di corse (n) in un minuto;
moltiplicando anche per (p+1) se il fluido è l'aria.

Attrezzature di produzione: fissaggi del cilindro e dello stelo
Nota la pressione di esercizio e la forza necessaria si
procede alla scelta del cilindro. Dai cataloghi oltre alle
dimensioni si troveranno tutti gli altri dati e cioè:
- pressione massima di esercizio;
- intervallo di temperatura di funzionamento;
- caratteristiche del fluido;
- alesaggi e corse standard disponibili;
- durata (in numero di corse).
Per l'utilizzazione pratica dei cilindri occorre definire le
modalità del suo fissaggio alla struttura della
attrezzatura e dell'ancoraggio dello stelo sull'organo
da movimentare.

Gli accessori più usati sono:
- coppia di piedini piegati a 90°;

- cerniere (femmine e maschio)

- forcelle;

- snodi sferici;

Attrezzature di produzione: designazione dei cilindri
Ogni cilindro viene designato mediante una sigla che
esprime le sue caratteristiche funzionali, le
dimensioni, le modalità di fissaggio del corpo e dello
stelo.
Ciascuna casa costruttrice utilizza una propria
normativa che comprende il nome della ditta e le parti
descrittive delle caratteristiche.

Attrezzature di produzione: designazione dei cilindri
Esempio: Cilindro “ANS” CIPM R,X 63 125 FA,GFI
cilindro ANS, con PISTONE MAGNETICO, camicia CROMATA e stelo in acciaio INOX,
alesaggio 63 mm, corsa 125 mm, fissaggio del corpo con FLANGIA ANTERIORE, e
fissaggio dello stelo con FORCELLA FEMMINA.

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