59 / 218
I CILINDRI
A
B
C
D
P.
t.
Fase di
riempimento e
scarico
Stabiliz.
Pressione
Camera
Negativa
Camera
Positiva
Pressione assoluta
Inizio movimento
Fine movimento
Pressione Atmosferica
Fase di movimento
Fig. 6
Andamento della pressione nelle camere positiva e negativa
di un cilindro a doppio effetto
In un cilindro a DE, con le due camere comunicanti con l’atmosfera, il gruppo stelo/pistone è libero di muoversi
per tutta la lunghezza della corsa (e nei due sensi) senza incontrare particolare resistenza.
Posizioniamo il gruppo stelo/pistone contro la testata posteriore, chiudiamo a tenuta la connessione sulla testata
anteriore ed esercitiamo a mano la corsa positiva. Ci accorgiamo che dobbiamo esercitare una forza d’intensità
sempre maggiore per vincere la controspinta che si crea nella camera negativa a seguito della riduzione del volume
d’aria ed il conseguente aumento di pressione. Questo volume, non potendosi scaricare, fa da ostacolo elastico ed
impedisce al pistone di raggiungere la testata anteriore. Rilasciandolo ritorna quasi al punto di partenza.
Continuando con l’operazione, ci accorgiamo di dover tirare lo stelo con forza sempre maggiore, a causa del co-
stante diminuire del volume d’aria nella camera negativa e il conseguente aumento di pressione.
Ripetendo l’operazione e mettendo in comunicazione la camera negativa con l’esterno tramite un piccolo foro, tro-
veremo durante in nostro movimento una resistenza proporzionale al diametro del foro. A parità di forza applicata,
minore è il diametro del foro, minore è la velocità ottenibile.
L’A/C nella camera anteriore svolge la funzione di “frenatura”: se non ci fosse, farebbe assumere al gruppo stelo/
pistone una velocità incontrollata con probabili danni alla struttura o all’attrezzatura della macchina.
Da quanto detto possiamo dedurre che:
• la camera positiva e quella negativa sono pneumaticamente indipendenti;
• la camera opposta al senso di movimento del pistone deve essere in scarico.
Con il diagramma a fondo pagina, osserviamo l’andamento della pressione nelle camere di un cilindro a DE durante la corsa.
Figura 6
Fase 1: Pistone fermo contro la testata posteriore
• Camera positiva: è a pressione atmosferica, il manometro dà indicazione zero.
• Camera negativa: c’è presenza di pressione al suo interno, il manometro dà l’indicazione del valore di questa pressione.
Immettiamo A/C nella camera positiva e contemporaneamente scarichiamo quella negativa.
Fase 2: Pressurizzazione/Scarico
• Pressurizzazione camera positiva: considerando il ridotto volume, la pressione sale sino a raggiungere nel punto
A
il valore della pressione di alimentazione, il cilindro deve ancora iniziare il suo movimento.
•Scarico camera negativa: il volume di aria contenuta si libera in atmosfera e con il trascorrere del tempo questo
valore scende in modo graduale. Questa condizione è identica a quella che si verificherebbe nella fase di svuota-
mento di un serbatoio.
Fase 3: Movimento del pistone
Quando il valore della forza di spinta
F
s
è maggiore del valore della forza di tiro
F
t
e al carico da movimentare
(
F
s
>
F
t
+ carico) il gruppo stelo/pistone inizia il suo movimento. Osserviamo cosa avviene nelle camere:
• Camera positiva: a seguito del movimento del gruppo stelo/pistone ed in funzione della sua velocità si ha un
abbassamento della pressione di alimentazione. Questa situazione è presente sino al termine della corsa.
• Camera negativa: la curva relativa all’andamento della pressione si interrompe nel punto
B
in quanto il gruppo
stelo/pistone, vince le resistenze dovute al carico ed inizia il movimento.
Le due pressioni in alimentazione e scarico restano costanti fino al punto
C
che corrisponde al termine del movimento.
Fase 4: Stabilizzazione pressione
Terminata la corsa, il cilindro non ha più bisogno di aria, punto
D
.
• Camera positiva: la pressione raggiunge il valore che aveva in fase iniziale (punto
A
).
• Camera negativa: la pressione nello spazio nocivo e nelle tubazioni di collegamento continua a scaricarsi sino al
raggiungimento della pressione atmosferica.
3
57
CAMOZZI
>
I CILINDRI