il pilotaggio pneumatico di una valvola

Ogni tanto sbaglio anch’io, mannaggia li pescetti.

Prima riprendo una veloce descrizione del pilotaggio pneumatico: l’azionamento di una valvola, ossia lo spostarla da una posizione di lavoro a un’altra, può avvenire anche utilizzando un flusso d’aria compressa; in questo caso si parla di azionamento pneumatico; di solito utilizzo questo sistema o installando piccole valvole ( che alle volte sono chiamate pilotini, proprio perché hanno una portata d’aria molto piccola ) azionando le quali invio un flusso d’aria al comando di un’altra valvola, oppure utilizzando direttamente un flusso d’aria.

Capita che le valvole ad azionamento pneumatico necessitino di pressioni di alimentazione e di comando un po’ differenti, mi spiego meglio: ipotizziamo di avere la nostra linea di aria compressa a  6 bar, questa entra nella valvola a quella pressione ma il comando pneumatico della valvola ha bisogno di soli 3 bar. Che succede ( e torno al mio sbaglio )? succede che se faccio entrare aria a 6 bar dove io ho bisogno di soli 3 bar questa può cominciare a trafilare e a uscire da ogni pertugio che trova.

Questo è quello che è successo a un cliente che ha alimentato un pilotaggio a 6 bar mentre questo doveva essere alimentato a 3 bar. In questo caso l’aria usciva da diversi punti. Come fare in questi casi ? basta montare un regolatore di pressione prime dell’ingresso nel pilotaggio della valvola e il problema è risolto.

Come al solito spero di essere stato d’aiuto e alla prossima.

come scegliere una valvola

Come si sceglie una valvola? Quali sono i parametri che mi spingono a scegliere un tipo di valvola anziché un’altra ?

Il primo dato che mi interessa quando acquisto o monto una valvola in un circuito pneumatico è ovviamente il tipo di funzionamento: devo stabilire se mi occorre una 3/2 o una 5/2 o una 5/3 e devo stabilire il tipo di comando ( manuale, pneumatico, elettrico, monostabile, bistabile ) eccetera.

Un altro dato molto importante è stabilire la portata in Nl/ora della mia valvola. La portata di cui ho bisogno dipende dal consumo che ho a valle della valvola stessa; se a valle ho un consumo d’aria di 500 Nl/ minuto dovrò montare una valvola con una portata adeguata. Questo dato è un dato molto importante e ogni produttore di valvole lo deve dare, quindi basta consultare i cataloghi tecnici dei vari produttori e trovare la valvola più adatta alle esigenze.

In linea di massima la portata di una valvola è proporzionale al tipo di attacco, ossia: di solito quando un cliente mi chiede una valvola mi dice: Davide, mi serve una 5/2 mono da 1/8″. Già da questa descrizione io so che la valvola è una 5/2 con attacchi da 1/8″ e ha un azionamento monostabile.

Di solito le valvole più diffuse hanno attacchi da 1/8″ da 1/4″ da 3/8″ o da 1/2″ ( misura espressa in pollici, ma ci sono anche valvole molto più grosse con portate anche molto elevate ( per darvi un’idea una valvola da 1″ ha un foro di passaggio dell’aria di circa 2.5 cm e hanno portate superiori a 15.000 Nl/min e ci sono anche valvole molto piccole che hanno portate di 10 Nl/min ).

Ricapitolando: i dati che mi occorrono sono essenzialmente tre: il tipo di valvola, il modo di azionamento e la portata. Per quello che riguarda gli utilizzi normali questi sono i dati fondamentali di cui abbiamo bisogno.

Come al solito spero di essere stato d’aiuto e alla prossima.

Un paio di leggi fisiche che occorre conoscere ( Boyle Mariotte e Gay-Lussac )

Come avrete capito da tempo, cerco di tenere il blog su un piano molto pratico con poca fisica, teoria e formule strane ma ci sono un paio di leggi fisiche che occorre conoscere anche da principianti e sono due le leggi fondamentali che ci possono interessare anche nei nostri impianti fatti in casa: Boyle Mariotte e Gay-Lussac .

La legge di Boyle Mariotte dice che a temperatura costante, il volume di un gas perfetto, contenuto in un recipiente, è inversamente proporzionale alla pressione assoluta, vale a dire che, per un determinato quantitativo di gas, il prodotto del volume per la pressione assoluta, è costante:

p1 x V1 = p2 x V2 = p3 x V3 = costante

ossia se raddoppio la pressione il volume si dimezza, se triplico la pressione il volume diventa un terzo e così via.

La legge di Guy-Lussac dice che il volume di una quantità di gas, a pressione costante, è direttamente proporzionale alla temperatura:

V1: V2 = T1: T2

Da cui si deduce che, a volume costante, la pressione varia in proporzione diretta al variare della temperatura:

p1: p2 = T1: T2

da cui si deduce che passando da una pressione iniziale ad una pressione finale più alta si ha un aumento della temperatura e viceversa, passando ad una pressione più bassa la temperatura diminuisce.
La compressione genera calore e l’espansione assorbe calore. Per questo motivo quando abbiamo un compressore industriale l’aria deve essere raffreddata. E per questo motivo la macchina ad aria compressa non funzionava molto bene: si chiamava Eolo ( trovi qui qualche notizia a proposito ) e funzionava con aria compressa in un serbatoio che, tramite un’apertura faceva uscire l’aria contro una girante o azionava un pistone e questo faceva andare la vettura. L’unico inconveniente era che l’aria compressa quando usciva dal serbatoio, proprio per la legge di Gay-Lussac, era talmente fredda che un po’ alla volta formava un mucchio di ghiaccio intorno alla girante o al pistone rendendo utilizzabile Eolo solo per brevissimi spostamenti.

Queste leggi valgono in modo preciso solo per gas perfetti ma ci danno con una buonissima approssimazione valori validi anche per i nostri calcoli.

Ciao e alla prossima.

 

Il moltiplicatore di pressione

In alcuni casi, all’interno del nostro circuito pneumatico, capita di avere bisogno di una pressione di alimentazione superiore a quella di rete.

In questi casi si può utilizzare un moltiplicatore di pressione: si tratta di un dispositivo che grazie a un pistone con moto rettilineo alternato ( tipo il motore boxer ) comprime l’aria in ingresso e la fa uscire a una pressione maggiore. La quantità di aria che avrò a disposizione sarà inversamente proporzionale alla pressione che mi occorre…ossia: se ho una pressione di alimentazione a 5 bar e in una particolare applicazione me ne occorrono 10, potrò ricorrere a un moltiplicatore di pressione che arriva a 10 bar ma solo per la metà del tempo; se mi occorre una pressione quadrupla la potrò avere per un massimo di un quarto del tempo. Questa è una cosa che bisogna considerare rispetto a un utilizzo continuo.

I moltiplicatori di pressione sono disponibili in varie configurazioni: possono amplificare l’aria del doppio, del triplo e anche del quadruplo ( o anche 2.5 e 3.5 ) e, utilizzati in modo diretto hanno un funzionamento discontinuo, per questo, se si vuole avere un utilizzo continuo, dovrò inserire tra il moltiplicatore e l’utilizzo un serbatoio d’aria che consenta di avere maggiore stabilità nell’utilizzo.

Ovviamente bisogna verificare il fatto che gli utilizzatori a valle del moltiplicatore siano in grado di sopportare la pressione maggiore, ossia: se utilizzo la maggiore pressione per un soffiaggio non avrò grossi problemi ma se devo azionare un cilindro con una pressione maggiore a quanto stabilito dal produttore come massima pressione di utilizzo potrò avere delle disfunzioni che in alcuni casi potranno essere anche gravi.

Come al solito spero di essere stato d’aiuto e alla prossima.