Concetti Chiave
- La legge di Boyle-Mariotte descrive la relazione inversa tra volume e pressione di un gas perfetto a temperatura costante.
- I compressori si dividono in volumetrici e dinamici, con funzioni diverse per la compressione dell'aria.
- L'unità di trattamento aria (FRL) filtra, regola la pressione e lubrifica l'aria compressa per un uso ottimale.
- La distribuzione dell'aria compressa richiede tubature adeguate per minimizzare la perdita di pressione.
- I circuiti pneumatici offrono vantaggi come velocità e semplicità d'installazione, ma presentano limiti di potenza e complessità.
Indice
Aria compressa
La pressione, indicata con la lettera P, rappresenta l’effetto provocato da una forza su una superficie.
L’aria, così come gli altri gas, non ha una forma propria, ma è adattabile al recipiente di contenimento.
-La legge di Boyle - Mariotte: il volume di una certa quantità di gas perfetto chiuso in un recipiente, a temperatura costante, è inversamente proporzionale alla pressione assoluta. In formula:
●I compressori
L’aria compressa è prodotta dai compressori. Questi vengono classificati un due gruppi:-Compressori volumetrici: la compressione è ottenuta aspirando l’aria all’interno di un volume che viene forzatamente ridotto. Appartengono a questi tipi di compressori quelli a pistone alternato e a pistone rotante.
-Compressori dinamici: la compressione si ottiene per effetto dell’accelerazione delle masse d’aria aspirata, seguita dal rallentamento delle medesime. Fanno parte di questi compressori quelli assiale e radicali.
All’uscita del compressore è posto un serbatoio di accumulo dell’aria compressa prodotta che ha lo scopo di:
-Livellare la differenza di pressione
-Stabilizzare l’erogazione dell’aria compressa
-Creare una riserva in caso di elevata richiesta d’aria
La pressione interna del serbatoio è controllata da un pressostato; tale pressostato è un dispositivo a soglia che interviene quando la pressione raggiunge il livello massimo nel serbatoio, staccando il motore. Viceversa, quando la pressione scende al di sotto del livello minimo, il motore viene attivato di nuovo.
●Trattamento aria compressa
Prima di essere utilizzata l’aria deve essere trattata all’interno di un “unità di trattamento aria” per adattarla alle esigenze; l’unità è denominata FRL ed è composta da:-Filtro: ha lo scopo di trattenere le impurità
-Regolatore: trasforma la pressione a monte in una a valle, inferiore e stabile
-Lubrificatore: immette nell’aria filtrata una nebbia finissima di olio che lubrifica gli organi meccanici in movimento
●Distribuzione aria compressa
L’aria compressa è distribuita agli utilizzatori attraverso una serie di tubature dimensionate in modo da non provocare cadute di pressioni eccessive. La scelta del diametro delle tubazioni tiene conto dei seguenti parametri:-Portata
-Perdita di carico
-Lunghezza delle condutture
-Strozzatura delle condutture
●Circuiti pneumatici
La lettura del circuito inizia dalla fonte di pressione, si prosegue con il condizionamento e attraverso gli elementi di comando, poi con le valvole direzionali, terminando infine sui cilindri e la loro regolazione di velocità.
●Identificazione dei componenti
Un codice identificativo deve contenere:-Numero di installazione
-Numero del circuito
-Codice del componente
-Numero del componente
●Caratteristiche dei circuiti pneumatici
L’automazione pneumatica ha trovato il suo maggior sviluppo nell’impiego per macchine di media e piccola potenzialità. I principali pregi dei sistemi pneumatici sono:-Velocità dei movimenti
-Lunghezza durata
-Installazione semplice
-Insensibilità alle condizioni ambientali
Esistono però, in ogni caso, anche degli aspetti negativi:
-limiti di impiego dovuti alla velocità limitata del segnale pneumatico
-Limiti di potenza
-L’aria compressa deve essere priva di impurità e di umidità
-Numero elevato di componenti pneumatici per circuiti più complessi.
Domande da interrogazione
- Qual è la legge che regola la relazione tra volume, pressione e temperatura di un gas perfetto?
- Come vengono classificati i compressori per la produzione di aria compressa?
- Qual è la funzione del serbatoio di accumulo dell'aria compressa?
- Quali sono i componenti principali di un'unità di trattamento aria?
- Quali sono i principali vantaggi e svantaggi dei sistemi pneumatici?
La legge di Boyle-Mariotte regola la relazione tra il volume di un gas perfetto, la pressione e la temperatura, affermando che il volume è inversamente proporzionale alla pressione assoluta a temperatura costante.
I compressori sono classificati in due gruppi: compressori volumetrici, che comprimono l'aria riducendo forzatamente il volume, e compressori dinamici, che comprimono l'aria accelerando e rallentando le masse d'aria aspirata.
Il serbatoio di accumulo livella la differenza di pressione, stabilizza l'erogazione dell'aria compressa e crea una riserva in caso di elevata richiesta d'aria.
Un'unità di trattamento aria, denominata FRL, è composta da un filtro per trattenere le impurità, un regolatore per stabilizzare la pressione e un lubrificatore per immettere una nebbia d'olio nell'aria filtrata.
I principali vantaggi dei sistemi pneumatici includono velocità dei movimenti, lunga durata, installazione semplice e insensibilità alle condizioni ambientali. Gli svantaggi includono limiti di velocità del segnale pneumatico, limiti di potenza, necessità di aria priva di impurità e umidità, e un numero elevato di componenti per circuiti complessi.
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