Cilindri Idraulici a Corsa Breve: Funzionamento e Applicazioni

Il cilindro, come il motore idraulico, è un attuatore che converte energia idraulica in energia meccanica. A differenza del motore che ha un moto rotatorio e trasmette una coppia, il cilindro ha un moto rettilineo e trasmette una forza. Esistono diverse tipologie di cilindri idraulici, ognuna con caratteristiche specifiche per diverse applicazioni.

Tipologie di Cilindri Idraulici

Tra le principali tipologie di cilindri idraulici troviamo:

Cilindri a semplice effetto: l’olio in pressione entra in una sola camera e può quindi comandare movimenti solo in una direzione. Questo tipo di cilindro può effettuare solo un’azione di spinta e, a seconda delle necessità, può essere dotato o meno di pistone di guida interno. Questo tipo di cilindro viene utilizzato quando l’esistenza di una forza di contrasto di direzione certa garantisce il movimento di rientro nella posizione iniziale.
Cilindri a doppio effetto: possiedono due superfici utili contrapposte di area uguale o diversa ed è munito di due attacchi di alimentazione, che in maniera alternativa funzionano uno da alimentazione vera e propria e l’altro da scarico.
Cilindri a doppio effetto differenziale: possiede due superfici utili contrapposte di sezione diversa ed è munito di due attacchi di alimentazione. Il cilindro si dice differenziale perché le due sezioni utili sono diverse.
Cilindri a due steli: è ottenuto collegando al pistone due steli di diametro uguale o diverso, comunque inferiore a quello del pistone. Se i diametri dei due steli sono uguali, lo sono anche le aree anulari sui due lati del pistone, per cui a parità di pressione sono uguali le forze sviluppate nei due sensi.
Cilindri telescopici: si distinguono dal cilindro normale perché a parità di corsa presentano una lunghezza in posizione rientrata nettamente inferiore. Grazie al rientro telescopico dei pistoni, l’ingombro è uguale alla corsa divisa per il numero di elementi più una quota morta (spessore del fondello, lunghezza della guida, elementi di fissaggio). Per una data corsa totale i cilindri telescopici possono essere costituiti a 2- 3-4-5 elementi a seconda dei limiti di ingombro prefissati. Per lo stesso motivo, per un valore prefissato di pressione e portata, il movimento di uscita di un cilindro telescopico, inizia con la massima forza e la minima velocità e si conclude con la minima forza e la massima velocità.

Cilindri a Corsa Breve: Caratteristiche e Applicazioni

Destinati principalmente ad applicazioni industriali di bloccaggio, i cilindri della serie compatta presentano ingombri molto ridotti e corsa breve compresa tra 1mm e 50mm. Tali cilindri presentano ingombri molto ridotti e corsa breve compresa tra 1mm e 50mm.

Sono progettati e costruiti per soddisfare le più esigenti aspettative di bloccaggio e di controllo di piccoli spostamenti e per un funzionamento prolungato ed efficiente con minima manutenzione e massima produttività. La cura posta nella progettazione e nella scelta dei materiali e delle guarnizioni impiegate, la costruzione con elevati standard di qualità e precisione, unita ad un severo collaudo finale che riproduce le condizioni di funzionamento tipiche del cilindro, rendono questi attuatori idraulici una valida scelta per applicazioni severe con elevata frequenza di ciclo, notevoli accelerazioni ed ambienti ostili di funzionamento.

Predisposti sia per il fissaggio ad asse verticale che orizzontale, sono realizzati con corpo camicia cieco in acciaio all’interno del quale scorre il pistone in bronzo. Lo stelo è realizzato in acciaio C45 con riporto di cromo oppure, su richiesta, in acciaio 42CrMo4 cromato, in acciaio temprato e cromato, in acciaio inossidabile o in acciaio 41CrAlMo4 nitrurato e rettificato.

Particolare attenzione è rivolta agli elementi di tenuta, tutte le guarnizioni utilizzate sono di primissima qualità ed ottimizzate per minimizzare i trafilamenti di fluido, massimizzando la tenuta statica, senza compromettere il rendimento complessivo e la dinamica dell’attuatore. Le diverse combinazioni includono guarnizioni in poliuretano, PTFE e VITON + PTFE. Su richiesta possono essere progettati e costruiti per rispondere a specifiche esigenze dimensionali del cliente. Temperatura di esercizio: da -20°C a +150°C a seconda del fluido e del tipo di guarnizioni impiegato.

Caratteristiche Costruttive

L’esecuzione costruttiva di un cilindro oleodinamico dipende innanzitutto dalla particolare applicazione alla quale è destinato: in funzione dell’impiego previsto, che può spaziare dalle macchine utensili alle macchine per movimento terra, dalle centrali elettriche agli impianti siderurgici e alle acciaierie, occorre valutare quali siano le caratteristiche costruttive più idonee.

Cilindri a tiranti: la testata, il mantello cilindrico ed il fondello sono tenuti insieme da tiranti.
Cilindri a profilo circolare: la testata, il corpo e il fondello sono congiunti strettamente tra di loro con viti o per saldatura o mediante anelli di bloccaggio.

Tutti i componenti sono dimensionati per garantire un elevato grado di sicurezza anche alla pressione massima. I pistoni dei cilindri oleodinamici sono soggetti a carico di punta.

Cilindri Oleodinamici a Norme ISO 6020/2

Per stessa definizione questa tipologia di cilindri oleodinamici sono normativizzati per diametri, pressioni e velocità di movimentazione. L’esecuzione compatta a testate quadre con tiranti, la qualità dei materiali e delle guarnizioni impiegate rendono questi cilindri estremamente affidabili e ne consigliano l’uso per ogni tipo di applicazione industriale.È disponibile anche la versione per ambienti potenzialmente esplosivi certificati secondo la direttiva ATEX 2014/34/UE che rientrano nella classificazione ATEX II 2GD per la versione standard oppure ATEX II 3GD per la versione con fine corsa di prossimità. Con il cilindro oleodinamico viene sempre fornita la dichiarazione di conformità alla normativa ISO 6020/2.

Il loro assemblaggio è di tipo a “meccano”: fondello, cilindro, stelo e testata vengono assemblati per mezzo di tiranti filettati. Data la loro struttura, possono sopportare pressioni di lavoro non superiori a 210 bar. I cilindri oleodinamici a norme ISO 6020/2 hanno il grosso vantaggio che in qualsiasi parte del mondo è possibile avere un ricambio molto velocemente senza dover verificare disegni, misure o tipo di attacchi. Il codice stesso di ogni cilindro ISO risponde a dei requisiti che ne determinano le misure, la corsa, gli interassi, gli attacchi e ogni eventuale tipo di accessorio.

Materiali di Costruzione

I cilindri oleodinamici a corsa breve sono realizzati in alluminio o in acciaio, per garantire maggiori prestazioni. I cilindri oleodinamici in alluminio possono essere utilizzati fino alla pressione di 120 Bar. I cilindri oleodinamici in acciaio trovano il loro utilizzo in applicazioni gravose, dove è richiesta la massima prestazione e possono essere utilizzati fino alla pressione di 250 Bar.

Applicazioni Specifiche

Cilindro oleodinamico per lavorazione lamiera
Cilindro oleodinamico posizionatore

Applicazioni in Presse Oleodinamiche

Applicazioni Presse OleodinamicheLe presse oleodinamiche, in modo particolare quelle per stampaggio plastica, richiedono ai cilindri oleodinamici una costanza nelle velocità e nella pressione. Il cilindro ISO 6020/2, non avendo saldature, non presenta possibili ovalizzazioni della camicia e questo ne consente un linearità nella pressione di movimento.

Assistenza

Assistenza online/onsite per individuazione e soluzione di guasti o malfunzionamenti.

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