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L'espansione adiabatica nei cilindri pneumatici si verifica quando l'aria compressa si espande rapidamente senza scambio di calore, causando notevoli abbassamenti di temperatura che possono raggiungere i -40°F, con conseguente formazione di ghiaccio, indurimento delle guarnizioni e riduzione delle prestazioni del sistema.
La geometria delle porte influisce in modo significativo sulle prestazioni dei cilindri, controllando le portate d'aria durante i cicli di riempimento e scarico. Porte più grandi con forme ottimizzate possono ridurre i tempi di ciclo fino a 40%, mentre una progettazione inadeguata crea colli di bottiglia che rallentano l'intero sistema.
Per prevenire l'instabilità dello stelo è necessario calcolare il carico critico di instabilità utilizzando la formula di Eulero, considerare la lunghezza effettiva in base alle condizioni di montaggio, applicare fattori di sicurezza da 4 a 10 volte e spesso passare alla tecnologia dei cilindri senza stelo per corse superiori a 1000 mm per eliminare completamente i rischi di instabilità.
Le guarnizioni in Buna-N offrono prestazioni eccellenti e convenienza per applicazioni pneumatiche standard fino a 80°C con una buona resistenza chimica, mentre le guarnizioni in Viton offrono prestazioni superiori ad alta temperatura fino a 200°C e un'eccezionale resistenza chimica, ma a un costo 3-5 volte superiore.
I cilindri senza stelo ad accoppiamento magnetico offrono un funzionamento privo di perdite e un movimento fluido per applicazioni leggere fino a 500N, mentre i sistemi ad accoppiamento meccanico offrono una capacità di forza superiore fino a 5000N con connessione meccanica diretta, rendendo la scelta dipendente dai requisiti di forza, dalle condizioni ambientali e dalle priorità di manutenzione.
