Come trasformare il lavoro meccanico in energia di pressione

Quando si parla di attuatori, a essere indicati sono gli organi finali in un sistema automatico che hanno il compito di trasformare in lavoro meccanico un’energia di pressione di un gas. I motori e i cilindri sono i due principali esempi di attuatore pneumatico: i primi vengono utilizzati come trapani o come utensili avvitatori, mentre i secondi effettuano dei movimenti di ampiezza ridotta e costituiscono gli elementi di lavoro degli impianti pneumatici, chiamati a effettuare spostamenti lineari.

Un esempio è quello dei cilindri a semplice effetto, che sono in grado di compiere un certo lavoro unicamente in un senso del movimento. Il cilindro a membrana è un tipo di cilindro a semplice effetto: noto anche con il nome di capsula pneumatica, si basa su una membrana in metallo, in materiale plastico o in gomma dura che viene montata fra due tazze imbutite in metallo. I cilindri a membrana permettono di effettuare corse molto brevi per non più di 5 centimetri, con il ritorno che viene eseguito da una molla di richiamo che è installata all’interno. Questa membrana può andare incontro a un’usura molto rapida, e smettere di funzionare, per colpa di tagli o screpolature, ogni volta che durante una corsa il materiale flessibile deve sopportare carichi molto consistenti: è per questo motivo che c’è bisogno di una specifica attenzione in fase di smontaggio, al fine di evitare gli spigoli vivi.

Vi sono, poi, i cilindri a doppio effetto, caratterizzati da due attacchi d’aria: uno per la camera anteriore e uno per la camera posteriore. Il lavoro può essere effettuato in tutti e due i sensi. L’acciaio è il materiale che viene privilegiato per la realizzazione del tubo cilindro senza saldature, anche se in altri casi si può fare riferimento al bronzo, all’ottone o all’alluminio. Per impedire che le guarnizioni del pistone mobile si usurino in maniera eccessiva, il tubo viene cromato o lucidato. Nel momento in cui il cilindro è chiamato a spostare masse consistenti, c’è bisogno di un sistema di ammortizzamento tale da prevenire gli urti contro le testate da parte del pistone. Il deflusso dell’aria viene impedito da una guarnizione che è collocata nell’ultimo tratto del pistone di ammortizzazione.

Questi, dunque, sono alcuni esempi di attuatori pneumatici: i modelli sono, ovviamente, molto più numerosi, differenziati a seconda delle esigenze che sono chiamati a soddisfare.