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Il calcolo della pressione minima di esercizio richiede l'analisi dei requisiti di forza totale, comprese le forze di carico, le perdite per attrito, le forze di accelerazione e i fattori di sicurezza, quindi la divisione per l'area effettiva del pistone per determinare la pressione minima necessaria per un funzionamento affidabile.
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.
