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O cálculo da pressão mínima de funcionamento requer a análise dos requisitos de força total, incluindo forças de carga, perdas por fricção, forças de aceleração e factores de segurança, dividindo depois pela área efectiva do pistão para determinar a pressão mínima necessária para um funcionamento fiável.
A expansão adiabática em cilindros pneumáticos ocorre quando o ar comprimido se expande rapidamente sem troca de calor, causando quedas significativas de temperatura que podem atingir -40°F, levando à formação de gelo, ao endurecimento dos vedantes e à redução do desempenho do sistema.
A geometria da porta tem um impacto significativo no desempenho do cilindro, controlando as taxas de fluxo de ar durante os ciclos de enchimento e exaustão. As portas maiores com formas optimizadas podem reduzir os tempos de ciclo até 40%, enquanto que uma má conceção das portas cria estrangulamentos que abrandam todo o seu sistema.
A prevenção da encurvadura da haste do pistão requer o cálculo da carga crítica de encurvadura utilizando a fórmula de Euler, considerando o comprimento efetivo com base nas condições de montagem, aplicando factores de segurança de 4-10x e, muitas vezes, mudando para a tecnologia de cilindro sem haste para cursos superiores a 1000 mm para eliminar totalmente os riscos de encurvadura.
Os vedantes Buna-N oferecem um excelente desempenho e uma boa relação custo-eficácia para aplicações pneumáticas padrão até 80°C com boa resistência química, enquanto os vedantes Viton oferecem um desempenho superior a altas temperaturas até 200°C e uma resistência química excecional, mas a um custo 3-5 vezes superior, o que torna a seleção do material essencial para otimizar o desempenho e a economia.
