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La geometria dell'orifizio della valvola influisce direttamente sulle caratteristiche del flusso d'aria attraverso i principi della fluidodinamica: gli orifizi circolari garantiscono un flusso laminare, mentre quelli con bordi affilati creano turbolenze e cadute di pressione. Le geometrie ottimizzate, come i bordi smussati o arrotondati, possono migliorare i coefficienti di flusso del 15-30% rispetto ai modelli standard.

La pressione pilota interna controlla direttamente la velocità di azionamento della valvola determinando la forza disponibile per superare la resistenza della molla e muovere i cursori della valvola; pressioni pilota più elevate riducono i tempi di commutazione da 50 ms a 15 ms, mentre una pressione pilota insufficiente può aumentare i ritardi di risposta di 200-300% in applicazioni critiche.

La caduta di pressione nei passaggi comuni del collettore delle valvole si verifica quando la velocità del flusso supera i limiti di progetto, causando in genere perdite di 5-15 PSI nei collettori sottodimensionati. Per mantenere la pressione e le prestazioni del sistema, è necessario un dimensionamento adeguato che richieda aree della sezione trasversale dei passaggi 2-3 volte più grandi delle singole porte delle valvole.

Il controllo del flusso di scarico nelle valvole a 5 vie determina la velocità dell'attuatore pneumatico gestendo le velocità di evacuazione dell'aria dalle camere dei cilindri. Il corretto dimensionamento dello scarico e la regolazione del flusso migliorano i tempi di ciclo del 30-50%, riducendo al contempo il consumo energetico e garantendo prestazioni costanti in condizioni di carico variabili.

Il rumore prodotto da una valvola pneumatica è generato principalmente dal flusso d'aria turbolento, dai differenziali di pressione e dalle vibrazioni meccaniche durante le operazioni di commutazione, producendo tipicamente livelli sonori compresi tra 70 e 90 dB a seconda delle dimensioni della valvola, della pressione e della portata.