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Attuatori pneumatici sono un dispositivo chiave ampiamente utilizzato nel campo dell'automazione industriale. Il loro principio di lavoro si basa principalmente sull'effetto della pressione del gas e sulla conversione della struttura meccanica. Quando l'aria compressa o altri gas pressurizzato entrano nella camera dell'attuatore pneumatico, una certa pressione si formerà nella camera. La differenza tra questa pressione e la resistenza dell'ambiente esterno o all'interno dell'attuatore consente il pistone, il marcia o altre parti meccaniche all'interno dell'attuatore di muoversi in modo efficace quando la pressione raggiunge una determinata soglia. A seconda dello scenario di progettazione e applicazione dell'attuatore, questo movimento può essere lineare o circolare.
La struttura interna dell'attuatore pneumatico di solito contiene una o più camere, che sono effettivamente controllate da sistemi di tenuta e valvole precisi. Quando il gas entra in una camera, spinge il pistone o il diaframma nella camera a muoversi nella direzione opposta. Attraverso la trasmissione di parti meccaniche come canne di collegamento e ingranaggi, questo movimento viene infine convertito in rotazione o movimento lineare all'estremità di uscita dell'attuatore. Ad esempio, in un attuatore pneumatico a doppio azione standard, quando l'aria compressa entra dalla porta a tubo, il gas spinge i doppi pistoni a muoversi linearmente su entrambe le estremità. Il rack sul pistone guida quindi la marcia sull'albero rotante per ruotare in senso antiorario, aprendo così la valvola. Quando l'aria compressa entra dalla porta del tubo B, il gas spinge i doppi pistoni a muoversi linearmente nel mezzo e il rack sul pistone guida la marcia sull'albero rotante per ruotare in senso orario per chiudere la valvola. Questo principio di trasmissione non è solo semplice nella struttura, ma ha anche elevata affidabilità e stabilità.
Oltre agli attuatori pneumatici a doppio azione, gli attuatori pneumatici ad azione singola sono anche una parte importante della tecnologia pneumatica. Gli attuatori pneumatici ad azione singola di solito hanno una sola camera d'aria, una delle loro azioni di commutazione è guidata dalla fonte d'aria e l'altra azione dipende dal ripristino della molla. Questo design consente all'attuatore pneumatico ad azione singola di mantenere una determinata posizione o stato senza la necessità di approvvigionamento d'aria continua, risparmiando efficacemente l'energia e riducendo i costi.
Il principio di lavoro degli attuatori pneumatici coinvolge anche la compressibilità e la fluidodinamica del gas. A causa dell'elevata compressibilità del gas, la fluidità del movimento degli attuatori pneumatici può essere influenzata in una certa misura quando il carico è grande. Al fine di migliorare la fluidità e la precisione del movimento, alcuni attuatori pneumatici di fascia alta utilizzano tecnologie come cilindri di smorzamento del gas-liquido per combinare cilindri dell'aria con cilindri idraulici. Questa combinazione non può solo ottenere un movimento più fluido e una maggiore precisione, ma anche ottenere una velocità regolabile e controllabile.
