ITIS OTHOCA ORISTANO ATTREZZATURE DI PRODUZIONE PNEUMATICHE ED OLEODINAMICHE. Prof. Ignazio Peddis A.S. 2007/08

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1 ITIS OTHOCA ORISTANO ATTREZZATURE DI PRODUZIONE PNEUMATICHE ED OLEODINAMICHE

2 Attrezzature di produzione: pneumatiche ed oleodinamiche 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

3 Attrezzature di produzione: i sistemi pneumatici 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.

4 Attrezzature di produzione: i sistemi oleodinamici 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.

5 Attrezzature di produzione: i sistemi oleopneumatici 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.

6 Attrezzature di produzione: cilindri pneumatici e idraulici 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)

7 Attrezzature di produzione: cilindri pneumatici e idraulici

8 Attrezzature di produzione: cilindri pneumatici e idraulici

9 Attrezzature di produzione: forze sul pistone e consumi Forze sul pistone e consumi Le forze esercitate da un cilindro dipendono: Sono diverse nelle due corse: Dalla pressione del fluido; Dal diametro di alesaggio del cilindro. 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 D2 4 Fspinta=p Ftrazione =p D2 4 d2 4

10 Attrezzature di produzione: forze sul pistone e consumi D2 4 Fspinta=p d2 4 Dove: Ftrazione =p D2 4 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

11 Attrezzature di produzione: forze sul pistone e consumi Rapidamente il diametro del cilindro da adottare mediante l'utilizzo di valori tabellati

12 Attrezzature di produzione: cilindri pneumatici e idraulici Il calcolo della quantità di fluido Q necessaria risulta differente a seconda del fluido utilizzato: per l'aria vale la formula Qaria= A c p 1,013 t 1,013 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)

13 Attrezzature di produzione: cilindri pneumatici e idraulici per l'olio, essendo il fluido incomprimibile, il calcolo della quantità di fluido necessario viene eseguito con la formula: Qolio= A c t 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.

14 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.

15 Attrezzature di produzione: fissaggi del cilindro e dello stelo Gli accessori più usati sono: - coppia di piedini piegati a 90 ;

16 Attrezzature di produzione: fissaggi del cilindro e dello stelo Gli accessori più usati sono: - cerniere (femmine e maschio)

17 Attrezzature di produzione: fissaggi del cilindro e dello stelo Gli accessori più usati sono: - forcelle;

18 Attrezzature di produzione: fissaggi del cilindro e dello stelo Gli accessori più usati sono: - snodi sferici;

19 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.

20 Attrezzature di produzione: designazione dei cilindri Esempio: Cilindro ANS CIPM R,X 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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