Cos'è un cilindro pneumatico?
Un cilindro pneumatico è un tipo di dispositivo utilizzato per generare forza dall'energia del gas pressurizzato.Il cilindro pneumatico di base è costituito da una camera cilindrica con un pistone mobile e canali di aspirazione e di scarico.Quando l'aria compressa o altri gas vengono pompati nella parte inferiore del cilindro, il gas si espande, spingendo il pistone mobile verso l'alto e generando forza.I cilindri pneumatici, noti anche come cilindri dell'aria, hanno vantaggi rispetto all'idraulica in alcuni casi e sono utilizzati in un'ampia varietà di applicazioni.
Per far funzionare il cilindro, un gas, come l'aria, deve prima essere pressurizzato.Questo può essere fatto usando una pompa.Poiché l'aria di solito esiste a pressione atmosferica, le pompe vengono utilizzate per forzare un certo volume di aria in uno spazio più piccolo, causando l'aumento della sua pressione al di sopra del livello atmosferico.L'aria pressurizzata memorizza l'energia utilizzata per comprimerlo.Quando è autorizzata ad espandersi, quest'aria tende a depressionare la sua pressione atmosferica originale.
Un cilindro pneumatico opera in base a questo principio.L'aria viene compressa e quindi instradata nella camera cilindrica sotto un pistone mobile.L'aria pressurizzata esercita la forza contro la base del pistone, causando il muoversi verso l'alto attraverso il cilindro cavo.Una canna si estende dalla base del pistone attraverso la parte superiore del cilindro.Quando l'aria compressa si espande nello spazio dato e sposta il pistone verso l'alto, questa canna si muove anche, fornendo un modo per spostare altri elementi meccanici.
La posizione del pistone in un cilindro pneumatico è controllata da una valvola che rotta l'aria compressa nella parte superiore o inferiore del cilindro.Quando l'estremità dell'asta, o in alto, del cilindro viene riempita con aria pressurizzata, il pistone si sposta verso il basso e l'aria sotto il pistone viene ventilata attraverso un tubo di scarico.L'aria pressurizzata che entra nella base sposta il pistone e l'aria sopra il pistone viene sfiatata.Questo sistema consente a gestire ripetutamente il cilindro per generare forza. I sistemi pneumatici presentano diversi vantaggi rispetto all'idraulica, che utilizzano acqua o un altro fluido per generare movimento meccanico.L'aria di scarico di un cilindro pneumatico può essere rilasciata nell'aria circostante senza problemi ambientali.L'aria è facile da ottenere e pressurizzare.Inoltre, le perdite non sono una preoccupazione per i sistemi pneumatici.Gli svantaggi della pneumatica includono la necessità di gestire tali sistemi ad alta pressione, che possono essere pericolosi, nonché la necessità di mantenere l'aria pulita e filtrata.
Diversi dispositivi meccanici familiari usano pneumatica.Le pistole per unghie, usate in costruzione per guidare le unghie in legno o in cemento, traggono la loro forza da uno o più cilindri pneumatici.Altri esempi includono pompe per biciclette e i freni ad aria utilizzati su autobus e camion.Oltre alle applicazioni dei consumatori, i cilindri pneumatici sono ampiamente utilizzati in contesti industriali, come impianti di imballaggio e officine.