PM/31 Cilindri elastici compatti Semplice effetto Diametro nominale 2 3/4 12 Pollici Funzionamento in assenza di attriti Manutenzione e lubrificazione non richiesta Ideale per corse brevi ed elevati carichi applicati lto livello di isolamento per macchine vibranti Installazione semplice e senza problemi di allineamento Sacca graffata alle testate Caratteristiche Tecniche Fluido: ria compressa, non lubrificata Funzionamento: semplice effetto Pressione di lavoro: Max. Temperatura di esercizio da -4 C a + 7 C max. per PM/31 (Standard) da -25 C a + 9 C max. per TPM/31 (Butile) da -2 C a + 115 C max. per EPM/31 (Epicloro) Diametri Nominali: 2 3/4, 4 1/2, 6, 8, 9 1/4, 12 pollici Lunghezza corsa: Da 2mm a 315 mm max., dipendente dal diametro e dal numero delle convoluzioni. Materiali: Testate: Diametri 2 3/4, 6 pollici in plastica Diametro 4 pollici in alluminio Diametro 8, 9 1/4, 12 pollici in acciaio zincato lluminio o acciaio zincato nello centrale: Sacca: PM/31 in gomma allo stirene butadiene con apporto di nylon, rinforzata TPM/31 in butile, rinforzata EPM/31 in epicloro, rinforzata Informazioni per l ordine Vedere pagina N/I 1.8.1.2 Importante: Le caratteristiche costruttive di questo cilindro elastico, permette di lavorare con un angolo da 5 a 25. Lo scostamento massimo degli assi delle due testate dipende dall altezza e dal numero di convoluzioni del cilindro elastico. Entrambe le posizioni finali (altezza massima e altezza minima di lavoro) del cilindro elastico devono essere limitate con degli arresti meccanici esterni. Per riportare il cilindro elastico alla sua altezza minima deve essere utilizzata una forza di ritorno esterna. La forza sviluppata dipende direttamente dall altezza del cilindro elastico: Quando viene incrementata l altezza, la forza sviluppata decresce. Il diametro esterno del cilindro elastico varia in fase di lavoro, è quindi necessario prevedere un adeguato spazio attorno al cilindro. 1/98 N/I 1.8.1.1
PM/31 Varianti dei cilindri elastici Simbolo Tipo Descrizione Dimensione Pagina PM/31 Sacca in materiale standard Ø da 2 3/4 a 12 pollici 3 e 4 TPM/31 Sacca in Butile Ø da 2 3/4 a 12 pollici 3 e 4 EPM/31 Sacca in epicloro Ø da 4 1/2 a 12 pollici 3 e 4 Chiave codice articolo PM/31 Materiale del cilindro elastico lta temperatura (Butile) ltissime temperature (Epicloro) Tipo Compatto Filettature Metriche Serie 31 Inserire T E Inserire P Connessioni: ISO 228 (BSP) Numero convoluzioni Inserire 1 1 2 2 3 3 Diametro Nominale (Pollici) Inserire 2 3/4 2 4 1/2 4 6 6 8 8 9 1/4 9 12 12 Nota: Compilare in ogni sua parte il codice es. PM/3123 Informazioni per l ordine Cilindro elastico compatto PM/3182 Cilindro elastico compatto, con sacca standard, diametro nominale 8 pollici e 2 convoluzioni. DIMENSIONI PM/3121, PM/3122 e PM/3123 X corsa Vista G 1/4 Sezione X ø 6,5 B min. B max. 8 3 M 6 Spazio libero necessario attorno al cilindro elastico 36 78 ø 95 PM/3141 e PM/3142 X Vista G 3/8 corsa 12 Sezione X ø7 B min. B max. 15 6 M6 Spazio libero necessario attorno attorno al cilindro elastico 93 11 ø 14 Tabella 1.1 Tipo Ø (Nominale (Pollici) x Convoluzione Corsa (mm) ltezza di lavoro B min. (mm) ltezza di lavoro B max. (mm) Peso (kg) PM/3121 2 3/4 x 1 2 5 7,21 PM/3122 2 3/4 x 2 45 65 11,26 PM/3123 2 3/4 x 3 65 8 145,3 PM/3141 4 1/2 x 1 4 5 9,73 PM/3142 4 1/2 x 2 8 65 145,91 N/I 1.8.1.2 1/98
PM/31 DIMENSIONI PM/3161 e PM/3162 X X1 Vista 9 Sezione X1 Spazio libero necessario attorno al cilindro elastico ø 19 corsa B min. B max. 45 44,5 127 153 G 1/2 17 14 1,5 ø 8,5 M8 Sezione X M8 Tabella 1.2 Tipo Ø Nominale (pollici) x Convoluzioni Corsa (mm) ltezza di lavoro B min. (mm) ltezza di lavoro B max. (mm) Peso (kg) PM/3161 6 x 1 55 55 11,97 PM/3162 6 x 2 115 8 195 1,3 PM/3181 a PM/31123 X Vista G 3/4 corsa Sezione X M8 B min. B max. Z 16 Spazio libero necessario attorno al cilindro elastico ø N F D Tabella 1.3 Tipo Ø Nominale Corsa ltezze di lavoro Peso (pollici) x B min. B max. Convoluzioni (mm) (mm) (mm) Ø Ø D Ø F Ø N Z (kg) PM/3181 8 x 1 95 55 15 225 135 7 24 Centrale 1,8 PM/3182 8 x 2 185 8 265 22 135 7 24 Centrale 2,3 PM/3191 9 1/4 x 1 15 55 16 255 16 89 275 38 2,3 PM/3192 9 1/4 x 2 23 8 31 255 16 89 275 38 3,1 PM/31121 12 x 1 15 6 165 335 228 157,5 36 73 3,8 PM/31122 12 x 2 215 85 3 325 228 157,5 35 73 5,2 PM/31123 12 x 3 315 12 435 325 228 157,5 35 73 7, 1/98 N/I 1.8.1.3
PM/31 Forze (a 2, 4, 6, ), Volume (a ) Forza (N) Volume (l) PM/3121 PM/3122 PM/3123 35 3,175,15 3 25,3,25 35 3,35,3 25 2,125,1 2,2 25 2,25,2 15,15 15,75 15,15 1,5 1,1 1,1 5,25 5,5 5,5 5 55 6 65 7 7 65 9 8 11 1 8 9 1 11 13 12 14 PM/3141 PM/3142 PM/3161 PM/3162 9 8 7,45,4,35 8 7 6,8,7,6 14 12 1,4 1,2 14 12 1,4 1,2 6,3 5,5 1 1, 1 1, 5,25 4,4 8,8 8,8 4 3 2,2,15,1 3 2,3,2 6 4,6,4 6 4,6,4 1,5 1,1 2,2 2,2 5 6 7 8 9 7 11 15 65 9 13 55 7 9 11 1 14 18 8 12 16 195 N/I 1.8.1.4 1/98
PM/31 Forze (a 2, 4, 6, ), Volume (a ) Forze (N) Volume (l) PM/3181 PM/3182 PM/3191 PM/3192 3 3, 25 5 25 5, 3 9, 25 2,5 2 4 2 4, 25 7,5 2 2, 15 3 15 3, 2 6, 15 1,5 15 4,5 1 1, 1 2 1 2, 1 3, 5,5 5 1 5 1, 5 1,5 6 55 1 14 8 12 15 1 2 265 8 15 25 6 1 14 55 8 12 16 1 2 3 8 15 25 31 PM/31121 PM/31122 PM/31123 6 5 9, 7,5 5 45 4 15, 13,5 12, 5 2 4 3 6, 4,5 35 3 25 1,5 9, 7,5 4 3 16 12 2 1 3, 1,5 2 15 1 5 6, 4,5 3, 1,5 2 1 8 4 7 9 13 15 11 6 165 12 22 3 85 17 27 15 25 35 435 12 2 3 4 1/98 N/I 1.8.1.5
PM/31 Dimensionamento dei cilindri elastici utilizzati come attuatori Dati tecnici a) Carico totale da sollevare: F =... kg 1 m/s 2 =... [N] f) Spazio verticale: Xv =... [mm] b) Numero dei cilindri elastici: n =... g) Spazio orizzontale: Xh =... [mm] c) Forza per cilindro elastico: f = F n = =... [N] h) Temperatura di lavoro: T =... [ C] d) Pressione di lavoro: P =... [bar] i) ngolo di lavoro α =... [ ] e) Corsa richiesta: S =... [mm] j) Disassamento =... [mm] k) Resistenze chimiche... Importante Forza: La forza dipende dall altezza del cilindro elastico. Quando viene incrementata l altezza la forza diminuisce. rresti: Entrambe le posizioni finali (altezza massima e altezza minima di lavoro) del cilindro elastico devono essere limitate con degli arresti meccanici esterni. Spazi: Il diametro esterno del cilindro elastico varia in fase di lavoro, è quindi necessario prevedere un adeguato spazio attorno al cilindro. Tabella 2: Forza, altezza di vibrazione, Forza di ritorno Tipo Ø Nominale Corsa Iltezza di lavoro Forza Forza per ottenere ltezza di lavoro Forza (pollici) x B min. a l altezza minima B max. a Convoluzione (mm) (mm) (N) (N) (mm) (N) PM/3121 2 3/4 x 1 2 5 26 5 7 92 PM/3122 2 3/4 x 2 45 65 215 14 11 55 PM/3123 2 3/4 x 3 65 8 215 16 145 7 PM/3141 4 1/2 x 1 4 5 55 12 9 14 PM/3142 4 1/2 x 2 8 65 575 13 145 165 PM/3161 6 x 1 55 55 114 14 11 33 PM/3162 6 x 2 115 8 16 17 195 34 PM/3181 8 x 1 95 55 1665 7 15 55 PM/3182 8 x 2 185 8 1665 8 265 395 PM/3191 9 1/4 x 1 15 55 184 6 16 815 PM/3192 9 1/4 x 2 23 8 22 7 31 675 PM/31121 12 x 1 15 6 39 6 165 1385 PM/31122 12 x 2 215 85 358 6 3 1175 PM/31123 12 x 3 315 12 381 15 435 15 ngolo di lavoro Disassamento α H H Tabella 3 Tipo Ø Nominale Campo di altezza H (mm) con: Campo di altezza H (mm) con: (pollici) x Convoluzione α=5 α=1 α=15 α=2 α=25 =5 mm =1 mm =2 mm =3 mm =4 mm =5 mm PM/3121 2 3/4 x 1 PM/3122 2 3/4 x 2 75-1 8-95 8-1 85-95 PM/3123 2 3/4 x 3 9-12 95-11 9-125 1-115 PM/3141 4 1/2 x 1 6-75 6-8 PM/3142 4 1/2 x 2 75-13 8-125 9-12 1-115 85-135 95-13 PM/3161 6 x 1 65-9 7-85 75-85 PM/3162 6 x 2 9-165 95-16 1-155 11-15 115-14 115-17 13-16 PM/3181 8 x 1 75-13 1-12 7-13 1-125 15-12 PM/3182 8 x 2 12-235 14-22 19-215 155-225 17-22 185-215 PM/3191 9 1/4 x 1 75-14 1-13 7-14 1-135 15-13 PM/3192 9 1/4 x 2 14-265 19-26 195-255 2-245 155-27 17-265 185-26 25-255 PM/31121 12 x 1 8-14 15-13 75-15 1-14 115-135 PM/31122 12 x 2 13-27 135-26 14-25 15-24 17-23 135-26 16-255 18-25 19-245 PM/31123 12 x 3 165-365 28-33 29-35 25-38 23-365 245-35 26-34 27-335 N/I 1.8.1.6 1/98
PM/31 Esempio di dimensionamento di cilindri elastici utilizzati come attuatori Un convogliatore dal peso di 1Kg deve sollevare un pallet dal peso di 55 Kg ad un altezza di 8mm (corsa) per trasferirlo ad un altro livello. Devono essere utilizzati per la movimentazione quattro (4) cilindri elastici. La pressione di lavoro disponibile è di 5 bar. La temperatura di lavoro di 6 C. Ogni cilindro elastico viene alloggiato in una sede con lati di 27mm x 27mm. L altezza minima e l altezza massima di lavoro dei cilindri sono limitate da dei fermi esterni. I cilindri elastici devono essere montati in uno spazio verticale di 85mm. Durante l operazione di sollevamento il convogliatore nella seconda meta della sua corsa può lavorare con una inclinazione max. di 9. I Passo: Compilare e completare i dati tecnici: a) F = (1 kg + 55 kg) 1 m/s 2 = 155 N f) Xv = 85 mm b) n = 4 g) Xh = 27 mm c) f = F n = 15 4 5 N = 3875 N h) T = 6 C d) P = 5 bar i) α = 9 e) S = 8 mm j) = mm k) mbiente normale II Passo: Dalle tabelle 1.1, 1.2 e 1.3 (catalogo pagina N 1.8.1.2 + 3) devono essere scelti i cilindri elastici che abbiano una corsa minima di 8mm e che abbiano la necessità di uno spazio libero attorno al cilindro inferiore a Xh = 27 mm. Scegliamo: PM/3142, PM/3162, PM/3181 e M/3182 III Passo: Calcolare l altezza totale di lavoro alla quale il cilindro elastico deve essere utilizzato, vedi I Passo: Spazio verticale Xv 85 mm Corsa S 8 mm ltezza totale 165 mm Considerando l altezza totale di lavoro di 165mm e lo spazio verticale disponibile di 85mm, di cilindri scelti con le tabelle 1.1, 1.2 e 1.3 (Catalogo pagina N/I1.8.2.2 + 3) possono essere utilizzati solamente il cilindro elastico PM/3162 (altezza di lavoro 8-195mm) ed il cilindro elastico PM/3182 (ltezza di lavoro 8-265mm). IV Passo: Verifica della forza sviluppata con pressione di e alla altezza di 165mm Dai grafici riportati alla pagina di catalogo N/I 1.8.5.4 + 5 possiamo vedere che: 14 12 1 1,4 1,2 1, PM/3162 sviluppa una forza di 55N a Per ottenere il valore a 5 bar dobbiamo eseguire il seguente calcolo: 25 2 5 4 PM/3182 sviluppa una forza di 115N a Per ottenere il valore a 5 bar dobbiamo eseguire il seguente calcolo: 8 6 55,8,6 55 N 5 = 458 N a 5 bar 6 15 115 1 3 2 115 N 5 = 92 N a 5 bar 6 4,4 5 1 2,2 1 14 18 8 12 165 195 1 2 265 8 165 25 Conclusione: entrambi i cilindri elastici possono essere utilizzati, essendo fa forza richiesta di 3875N V Passo: Dalla tabella 3 (catalogo pagina N/I 1.8.1.6) verificare se i cilindri elastici possono, nella seconda parte della loro corsa, tra 125mm e 165mm, lavorare con una inclinazione di 1. Con 9 richiesti siamo all interno dei limiti. i) PM/3162 può lavorare con un angolo di 9 tra 7 e 85 mm i) PM/3182 può lavorare con un angolo di 9 tra 14 e 22 mm Solamente il cilindro PM/3182 può essere utilizzato per questa applicazione. Il cilindro PM/3162 non può lavorare ad una altezza di 165mm con una inclinazione di 9 VI Passo: Verifica degli altri parametri h) d una temperatura di 6 C può essere utilizzato il cilindro con la sacca standard (-4 a +7 C). j) Non sono previsti disassamenti tra le testate. k) Non sono richieste resistenze ad agenti chimici. Risultato: Per questa applicazione deve essere utilizzato il cilindro elastico PM/3182 in quanto soddisfa tutti i parametri. 1/98 N/I 1.8.1.7
PM/31 Dimensionamento dei cilindri elastici utilizzati come isolatori di vibrazioni Dati tecnici a) Carico totale: F =... kg 1 m/s 2 =... [N] g) Temperatura di lavoro: T =... [ C] b) Numero dei cilindri: n =... h) Resistenze chimiche:... c) Forza per cilindro elastico: f = F n = =... [N] i) Percentuale di isolamento: I =... [%] d) Pressione di lavoro: P =... [bar] j) Frequenza naturale: fn =... [Hz] e) Spazio verticale: Xv =... [mm] k) Frequenza di disturbo: fe =... [Hz] f) Spazio orizzontale: Xh =... [mm] Importante I cilindri elastici a due convoluzioni garantiscono un migliore isolamento, in quanto hanno un più grande volume d aria rispetto ai cilindri elastici ad una convoluzione. I cilindri elastici utilizzati come isolanti di vibrazioni, devono lavorare ad una ltezza di Vibrazione. Questa altezza è il risultato di test e rappresenta l altezza ottimale dove il cilindro elastico fornisce le migliori prestazioni. La frequenza naturale (fn) rimane pressochè costante alla ltezza di Vibrazione. umentando l altezza di lavoro l efficacia dell isolamento diminuisce. Con una altezza inferiore si ha un decremento della stabilità orizzontale (laterale). La pressione ottimale per l isolamento delle vibrazioni è da 4 a (6-9psi). Minore è la frequenza naturale (fn) di un cilindro elastico, migliore è l isolamento dalle vibrazioni. La stabilita laterale di un cilindro decresce con il numero di convoluzioni. E importante ricordare: I cilindri elastici con tre convoluzioni non devono essere utilizzati senza consultare la NORGREN Preferibilmente i cilindri elastici devono essere collocati nello stesso piano orizzontale (e alla stessa altezza) del baricentro della macchina che si deve isolare dalle vibrazioni. Per il calcolo devono essere fatte anche le seguenti considerazioni: 1) Le vibrazioni sono tutte verticali 2) La frequenza di disturbo (fe) ha un andamento sinusoidale. 3) La massa e la sua base sono rigidi Talella 4: Pressione, ltezza di Vibrazione, Forze, Volume, Rigidità, Frequenza Naturale, Percentuale di isolamento Tipo Ø Nominale Pressione ltezza di vibrazione Forza Volume Rigidità Frequenza Percentuale di (pollici) x Naturale isolamento I (%) Convoluzioni (bar) (mm) (N) (l) (N/cm) fn (Hz) a 1 Hz e PM/3121 2 3/4 x 1 4 62 15,122 961 4,79 7,3 6 62 155,13 1337 4,6 73,1 PM/3122 2 3/4 x 2 4 9 9,14 525 3,76 83,6 6 9 14,145 725 3,6 85,1 PM/3141 4 1/2 x 1 4 75 2,356 1188 3,87 82,4 6 75 3,381 1685 3,73 83,9 PM/3142 4 1/2 x 2 4 13 17,655 495 2,71 92,1 6 13 26,683 714 2,62 92,6 PM/3161 6 x 1 4 95 345,81 1633 3,42 86,7 6 95 54,83 2353 3,29 87,8 PM/3162 6 x 2 4 16 365 1,61 794 2,33 94,3 6 16 56 1,66 114 2,25 94,7 PM/3181 8 x 1 4 115 715 2,3 1857 2,54 93,1 6 115 18 2,36 2653 2,47 93,5 PM/3182 8 x 2 4 2 58 3,7 873 1,93 96,1 6 2 875 3,76 1251 1,89 96,3 PM/3191 9 1/4 x 1 4 115 985 3,3 27 2,25 94,7 6 115 148 3,43 2814 2,17 95, PM/3192 9 1/4 x 2 4 225 88 6,57 958 1,64 97,2 6 225 134 6,8 137 1,6 97,4 PM/31121 12 x 1 4 125 175 6,5 37 2,32 94,3 6 125 2575 6,64 53 2,26 94,6 PM/31122 12 x 2 4 22 1625 1,68 194 1,72 96,9 6 22 244 11,4 276 1,68 97,1 I valori dei cilindri elastici a tre convoluzioni non vengono riportati non essendo adatti per l impiego come isolatori di vibrazioni. N/I 1.8.1.8 1/98
PM/31 Esempio di dimensionamento di cilindri elastici utilizzati come isolatori di vibrazioni Una macchina a funzionamento idraulico con una Frequenza di Disturbo (fe) tra i 12 e 13 cicli al minuto (=2Hz - 5Hz) deve essere isolata dalle vibrazioni. Il peso totale della macchina è di 6 Kg. L area libera di supporto al di sotto della macchina è di 1,2m x,8m. La temperatura di lavoro è di 5 C. Lo spazio verticale per l alloggiamento dei cilindri è di 22mm. Devono essere utilizzati quattro (4) cilindri elastici. La pressione massima di lavoro è di. E richiesta una percentuale minima di isolamento del 97%. I Passo: Compilare e completare i dati tecnici a) F = 6 kg 1 m/s 2 = 6 N g) mbiente normale b) n = 4 h) T = 5 C c) f = F n = 6 N = 15 N 4 i) I = 97% d) P = j) fn = ricavare da tabella 4 e) Xv = 25 mm k) fe min. = 2 Hz, fe max. = 5 Hz f) Xh = 4 mm Dalla tabella 4 (catalogo pagina N/I 1.8.1.8) possiamo scegliere due cilindri elastici. Ciascun cilindro elastico può supportare un carico di 15 N alla ltezza di Vibrazione. I cilindri scelti sono: 1. PM/31121-2575 N a - Frequenza Naturale (fn) 2,26 Hz 2. PM/31122-244 N a - Frequenza Naturale (fn) 1,68 Hz II Passo: Scegliere il cilindro elastico con la Frequenza Naturale più bassa (fn=1.68 Hz) in modo da ottenere la più alta percentuale di isolamento alla Frequenza minima di disturbo fe di 2 Hz. Il cilindro elastico scelto risulta essere PM/31122 III Passo: Calcolare la percentuale di isolamento (I) del cilindro PM/31122 utilizzando la seguente formula: Formula I = 1 1 ( fe ) 2 1 fn LOD (fe) Esempio I = 1 1 = 1 1 =,993 ( 2 ) 2 1 14,72 1,68 (fn) (fn) I = 99,3% fe = Frequenza di disturbo fn = Frequenza naturale IV Passo: Verifica degli altri parametri e) L altezza di installazione del cilindro elastico PM/31122 è tra Bmin.= 85mm e Bmax.=3mm (Tabella 1). Lo spazio verticale disponibile è di 22mm. La ltezza di Vibrazione alla quale questo cilindro fornisce le migliori prestazioni è di 22mm (Tabella 4) f) Spazio libero attorno al cilindro. Lo spazio orizzontale per l installazione di ciascun cilindro è di 4mm. Lo spazio libero necessario per il cilindro elastico PM/31122 e di 35mm (Tabella 1.3). h) lla temperatura di 5 C possono essere utilizzati i cilindri con la sacca standard (da -4 a +7 C) g) Non sono richieste resistenze ad agenti chimici. i) La percentuale di isolamento a 1 Hz e è del 97,1%. 2 Hz e 6 Bar e raggiungibile una percentuale di isola mento I = 99,3% Risultato: Sono stati scelti quattro cilindri PM/31122. Essi garantiscono una percentuale di isolamento del 99,3%. 1/98 N/I 1.8.1.9
PM/31 Importante Questi prodotti sono adatti per l impego in impianti industriali funzionanti con aria compressa. Non devono essere utilizzati nei casi in cui le condizioni di pressione e di temperatura non rientrino nei valori indicati nelle Caratteristiche Tecniche. Prima di utilizzare i presenti prodotti con fluidi differenti da quelli indicati, per applicazioni non industriali, sistemi medico-sanitari o altre applicazioni non specificatamente indicate nella documentazione, consultare la NORGREN. In seguito all utilizzo errato, all invecchiamento o al mal funzionamento, i componenti utilizzati in impianti pneumatici possono danneggiarsi. I progettisti degli impianti devono prendere in considerazione tutte le possibilità di rottura dei componenti utilizzati nell impianto pneumatico e prevedere dispositivi di sicurezza per evitare lesioni dall operatore o danneggiamenti all impianto. Se le protezioni non sono adeguatamente sicure, il progettista deve informare l utilizzatore finale nel Manuale di Istruzione. Si consiglia agli utilizzatori finali ed ai progettisti, di prendere in considerazione gli avvertimenti riportati nei fogli forniti insieme ai componenti. N/I 1.8.1.1 1/98