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La comprimibilità dell'aria influisce sul controllo dei cilindri pneumatici creando un comportamento simile a quello di una molla che causa imprecisione nel posizionamento, variazioni di velocità, oscillazioni di pressione e riduzione della rigidità, con effetti più pronunciati a pressioni più elevate, linee d'aria più lunghe e movimenti più rapidi, che richiedono un'attenta progettazione del sistema e spesso soluzioni servo-pneumatiche o con cilindri senza stelo per un controllo preciso.

La velocità del pistone del cilindro pneumatico si calcola con la formula V = Q/(A × η), dove V è la velocità (m/s), Q è la portata d'aria (m³/s), A è l'area effettiva del pistone (m²) e η è l'efficienza volumetrica (in genere 0,85-0,95), con le dimensioni dell'attacco che influenzano direttamente le portate e le velocità massime raggiungibili attraverso il calcolo delle perdite di carico.

Il tipo di montaggio del cilindro determina direttamente la capacità di carico: i supporti fissi gestiscono carichi assiali fino a 15.000N, i supporti a perno supportano 8.000N con capacità di carico laterale, i supporti a cerniera gestiscono 12.000N in spazi compatti e i supporti a flangia offrono una capacità di oltre 20.000N per le applicazioni più gravose, rendendo la scelta corretta fondamentale per prevenire costosi guasti e massimizzare l'affidabilità del sistema.

Il design delle tenute del pistone controlla direttamente i livelli di attrito: le moderne tenute a basso attrito riducono l'attrito di distacco da 15-25% della forza operativa a soli 3-8%, mentre la geometria ottimizzata delle tenute, i materiali avanzati come le mescole PTFE e il design corretto delle scanalature riducono l'attrito di funzionamento a 1-3% della forza del sistema, consentendo un movimento fluido, un consumo d'aria ridotto e una durata prolungata del cilindro superiore a 10 milioni di cicli.