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La teoria dei cilindri pneumatici si basa sulla legge di Pascal, secondo la quale la pressione dell'aria compressa agisce in modo uguale in tutte le direzioni all'interno di una camera sigillata, convertendo l'energia pneumatica in movimento meccanico lineare o rotatorio attraverso i differenziali di pressione.
I bloccastelo sono dispositivi di sicurezza meccanici che fissano fisicamente gli steli dei cilindri pneumatici in posizione quando viene a mancare la pressione dell'aria, impedendo pericolose cadute di carico attraverso meccanismi di bloccaggio o di incastro a molla.
La pressione di esercizio dei cilindri dell'aria varia in genere da 80 a 150 PSI (5,5-10,3 bar) per le applicazioni industriali standard, con 100 PSI come pressione di esercizio più comune che bilancia la forza erogata, l'efficienza e la longevità dei componenti.
Il meccanismo dei cilindri a gas funziona attraverso l'espansione o la compressione controllata del gas utilizzando pistoni, valvole e camere per convertire l'energia chimica o termica in movimento meccanico, in modo fondamentalmente diverso dai sistemi pneumatici che utilizzano l'aria compressa.
La legge fondamentale della pneumatica è la legge di Pascal combinata con la legge di Boyle, secondo la quale la pressione applicata all'aria confinata viene trasmessa in egual misura in tutte le direzioni, mentre il volume dell'aria è inversamente proporzionale alla pressione e regola la moltiplicazione delle forze e il comportamento del sistema nelle applicazioni pneumatiche.
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