Particolarità dell’attrito nei sistemi di tenuta a uso pneumatico

Particolarità dell’attrito nei sistemi di tenuta a uso pneumatico

Nei cilindri pneumatici, nelle valvole ed elettrovalvole pneumatiche, l’attrito trova nelle guarnizioni le zone di maggior sviluppo. Inoltre, i cilindri pneumatici che lavorano con carico laterale oltre il limite consentito, o vicino a tale limite, presentano fenomeni d’attrito preoccupanti.

Premesse

I cilindri pneumatici sono organi meccanici che compiono un lavoro usando come vettore di energia l’aria compressa con notevoli vantaggi in termini di pulizia, anti-deflagrazione, innocuità e scarsa sensibilità alle variazioni di temperatura. Differentemente dai sistemi oleodinamici non si possono raggiungere pressioni elevate, al massimo 10 bar; inoltre con essi non si possono sviluppare grandi forze. Nel cilindro pneumatico la forza teorica è direttamente proporzionale alla pressione di alimentazione e alla superficie sulla quale essa agisce, cioè la superficie del pistone. La forza reale del cilindro va calcolata tenendo conto che ci sono delle perdite per attrito delle guarnizioni di tenuta durante il movimento e che alla partenza il cilindro deve vincere l’attrito statico di primo distacco, superato il quale il cilindro comincia a muoversi. Per questi motivi la forza reale del cilindro è pari alla forza teorica ridotta del 10 -15% [Catalogo Pneumax cap.08 – Cilindri, pp. XLV, XLVIII]. Le prestazioni sono fortemente influenzate dalla comprimibilità dell’aria. In particolare si ha una scarsa rigidità nel controllo di posizione. Tuttavia, quando l’obiettivo principale è la regolazione della forza, questi sistemi trovano largo impiego. Vengono generalmente usati in applicazioni a due posizioni tra gli arresti di fine corsa. Al loro interno di solito incorporano un dispositivo d’ammortizzamento per evitare carichi d’urto. Il loro uso porta vari vantaggi tra i quali: l’economicità, la disponibilità di un’ampia gamma di configurazioni disponibili per il montaggio, la semplicità, la sicurezza del sistema protetto da limitazione interna delle forze, la resistenza, la rapidità. Gli svantaggi sono invece: la lunghezza di corsa limitata con conseguenti problemi di stabilità, la mancanza di rigidità nel conservare le posizioni di fine corsa se il pistone non è bloccato, il controllo di velocità poco preciso.

Si possono distinguere due grandi famiglie di cilindri pneumatici: i cilindri a semplice effetto e i cilindri a doppio effetto. I primi dispongono di una sola camera e la forza viene sviluppata in una sola direzione. I secondi dispongono di due camere in cui fare agire alternativamente l’aria in pressione, in modo da sfruttarne la spinta sia durante la corsa di lavoro che durante quella di riposizionamento. Nei cilindri sono quasi sempre presenti degli ammortizzatori interni. Durante la parte terminale della corsa del pistone una bussola d’ammortizzo si impegna in una corrispondente cavità della testata, in modo da delimitare un volume chiuso in cui avviene la compressione dell’aria intrappolata a spese dell’energia cinetica delle masse mobili. I cilindri sono dotati di un dispositivo di fine-corsa, che segnala al sistema di controllo l’avvenuta effettuazione di un’intera corsa del pistone. Si distinguono dispositivi di fine corsa a interruttore elettrico o pneumatico connesso allo stelo del cilindro, di fine corsa con un magnete, connesso allo stelo, che aziona un sensore induttivo o un contatto Reed o un sensore ad effetto Hall e di fine corsa virtuale con segnale di fine corsa ottenuto elaborando misure della pressione all’interno di una delle due camere del cilindro.

Nella Figura 1 è possibile notare il design costruttivo pulito raggiunto dai cilindri a tubo e profilo in alluminio (Serie 63). Ne vengono costruiti semplici e a doppio effetto, magnetici, ammortizzati nelle versioni standard, a basso attrito, alte e basse temperature (ø 32, 40, 50, 63, 80, 100, 125 mm).

Figura 1: cilindri pneumatici con canna in alluminio (Serie 63).

Le valvole pneumatiche sono utilizzate per ripartire l’aria compressa tra i vari utilizzi. Le valvole sono suddivise in: valvole ad azionamento manuale, nelle quali tramite una leva l’operatore decide su quale linea indirizzare l’aria; valvole ad azionamento pneumatico, nelle quali il comando è determinato da una linea pneumatica separata o collegata a quella che si vuole comandare; valvole ad azionamento elettrico, nelle quali esiste un comando elettrico a bobina. Inoltre le valvole possono essere di tipo: valvola 3/2, cioè con 2 posizioni e 3 vie, valvola 5/2, cioè con 2 posizioni e 5 vie, valvola 5/3, cioè con 3 posizioni e 5 vie.

 

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Sistemi pneumatici più sicuri per posti di lavoro più sicuri

Sistemi pneumatici più sicuri per posti di lavoro più sicuri

imi norgren Valvola di sicurezza SCVA

È di vitale importanza che qualsiasi processo di automazione industriale si preoccupi prima di tutto di creare un ambiente di lavoro sicuro per i suoi operatori e per coloro che per qualsiasi motivo vi accedono. L’aria compressa è un mezzo estremamente versatile e sicuro, ma se usato in modo errato può anche rappresentare un grave pericolo per la sicurezza personale.

Presente sul mercato fin dagli inizi dell’era dell’automazione delle macchine, IMI Precision Engineering è sempre stata in grado di offrire soluzioni che aiutano i clienti a creare luoghi di lavoro sicuri utilizzando molte gamme diverse di prodotti standard. Inoltre IMI Precision Engineering ha oltre 50 anni di esperienza nei prodotti più specifici progettati principalmente per l’uso in applicazioni di sicurezza, tali da aiutare i clienti a soddisfare i requisiti legislativi globali o locali, ad esempio la normativa europea DIN EN ISO13849. Questo è molto importante per i progettisti e gli utenti di macchine industriali, e in particolar modo lo sono le valvole di sicurezza con funzioni di autocontrollo.

Quando si verifica una situazione di emergenza, l’operatore deve sapere che gli elementi della macchina sono perlomeno in condizioni controllate. Qualsiasi situazione di questo tipo può quindi essere esaminata e corretta in modo sicuro prima di un riavvio. Di primaria importanza qui è la rapida ed efficace interruzione della fornitura d’aria e la capacità di garantire sicurezza a qualsiasi operatore di manutenzione durante i lavori di riparazione, in condizioni note nel settore come “LOTO” – “lock out tag out”. Una macchina o un sistema non deve necessariamente essere complesso perché vengano presi in considerazione i suoi livelli di sicurezza.

Valvola di Sicurezza SCVA di IMI Norgren

Valvole di sicurezza auto monitorate

valvole di sicurezza IMI NorgrenProgettata per rendere sicuri, anche in caso di emergenza, sistemi complessi di macchine, la valvola di sicurezza SCVA controllata trasversalmente è una valvola di scarico a controllo pneumatico che elimina la necessità di ulteriori sistemi elettronici. Con l’applicazione appropriata, il livello di prestazione “e” (categoria 4) della norma DIN EN ISO 13849-1 viene raggiunto per la funzione di sicurezza “Accumulo di pressione da “1” a “2” e caduta di pressione da “2” a “3”. L’elevato flusso inverso fino a 30.000 l/min delle valvole SCVA permette all’aria a valle di essere espulsa nel più breve tempo possibile e non richiede alcun controllo elettronico aggiuntivo. Semplice da installare su macchine già esistenti, la valvola necessita solo di una filtrazione di 40µ rendendola una opzione vantaggiosa in grado di offrire anche un lungo periodo di vita del prodotto anche in caso di applicazioni frequenti, grazie ai suoi eccellenti valori B10.

Valvole di sicurezza auto-monitorate con Soft-Start

Nelle applicazioni che richiedono un riavvio controllato dell’alimentazione dell’aria, SCSQ include una funzione di avviamento graduale variabile. Questo può essere regolato per adattarsi al volume a valle e al tasso di riempimento richiesto. Come l’SCVA, SCSQ è monitorato pneumaticamente per soddisfare i requisiti della normativa vigente in materia di sicurezza e non richiede componenti elettronici aggiuntivi.

IMI Precision Engineering offre una gamma completa di prodotti pneumatici ed elettropneumatici per l’efficienza e la sicurezza di molte applicazioni pneumatiche.

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La giusta scelta in un clic: il nuovo configuratore di equipaggiamenti robot di igus

La giusta scelta in un clic: il nuovo configuratore di equipaggiamenti robot di igus

La giusta scelta in un clic: trovare il sistema dresspack adatto per oltre 400 modelli di robot, online

Il nuovo configuratore igus permette di identificare, in pochi clic, gli equipaggiamenti adatti a ogni tipo di robot industriale

Scegliere la componentistica giusta e sicura per i vostri robot in pochissimi clic: è oggi possibile grazie al nuovo configuratore di igus. Uno strumento online, gratuito, che aiuta ad individuare il sistema ottimale per quasi tutti i robot presenti sul mercato, tra 400 modelli diversi.

I robot industriali sono in grado, oggi, di fornire ottime prestazioni con movimenti tridimensionali. Oggi, dunque, i sistemi dresspack devono assicurare una adeguata protezione di cavi e tubi durante questi movimenti altamente dinamici, che spesso si ripetono su tre turni, per molti anni. Il miglior livello di protezione viene garantito solo se la componentistica viene scelta in modo accurato per essere perfettamente adeguata al modello del robot. Un processo di selezione che richiede tempo e in cui si possono commettere errori. igus ha la soluzione: il configuratore per equipaggiamenti robot. Questo strumento online consente di trovare velocemente il sistema adatto, tra i vari sistemi di catene portacavi triflex R igus. Facile da montare e da cablare, questa catena portacavi protegge i cavi movimentati sul robot in qualunque direzione, prolungando la loro durata d’esercizio in uso.

Pochi semplici passaggi per equipaggiare il vostro robot

Con questo strumento – ideato per individuare la giusta componentistica per ogni tipo di robot – l’utente risparmia tempo, e quindi denaro, sin dalla fase di configurazione. igus propone infatti il metodo più veloce per trovare il sistema dresspack più adatto. Per iniziare, l’utente deve selezionare il produttore del robot sul sito www.igus.it/quickrobot, quindi scegliere tipo, modello e assi da equipaggiare. Un’immagine permette di visualizzare il robot e i vari componenti del sistema. Il passaggio successivo: scegliere un sistema di ritrazione che tenga la catena portacavi in tensione, evitando la formazione di anse e prevenendo i guasti. Infine l’utente configura la catena portacavi triflex R e la dimensione. L’utente può scegliere di aggiungere protezioni ulteriori e di ordinare maglie aggiuntive per la catena triflex R. Il configuratore crea automaticamente un elenco di tutti i componenti del sistema che può essere trasferito direttamente al carrello per l’acquisto online. Con pochi clic, è possibile trovare anche i modelli CAD dei vari componenti e un rapporto in PDF della configurazione del sistema.

 

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