Un attuatore pneumatico è un attuatore che utilizza la pressione dell'aria per azionare l'apertura, la chiusura o la regolazione di una valvola. È anche chiamato attuatore pneumatico o dispositivo pneumatico. Gli attuatori pneumatici sono talvolta dotati di dispositivi ausiliari. Quelli comunemente utilizzati sono i posizionatori di valvole e i meccanismi a volantino. La funzione di un posizionatore di valvole è quella di utilizzare il principio di feedback per migliorare le prestazioni dell'attuatore in modo che possa ottenere un posizionamento accurato in base al segnale di controllo del controller. La funzione del meccanismo a volantino è quella di utilizzarlo per azionare direttamente la valvola di controllo per mantenere la normale produzione in caso di guasto del sistema di controllo a causa di un'interruzione di corrente, di un'interruzione del gas, della mancata uscita del controller o di un guasto dell'attuatore.
Principio di funzionamento dell'attuatore pneumatico
Quando l'aria compressa entra nell'attuatore pneumatico dall'ugello A, il gas spinge i doppi pistoni a muoversi linearmente verso entrambe le estremità (estremità della testata del cilindro), e la cremagliera sul pistone aziona l'ingranaggio sull'albero rotante per ruotare di 90 gradi in senso antiorario, e la valvola si apre. A questo punto, il gas a entrambe le estremità dell'attuatore pneumatico viene scaricato dall'ugello B. Al contrario, quando l'aria compressa entra nelle due estremità dell'attuatore pneumatico dall'ugello B, il gas spinge i doppi pistoni a muoversi linearmente al centro, e la cremagliera sul pistone aziona l'ingranaggio sull'albero rotante per ruotare di 90 gradi in senso orario, e la valvola si chiude. A questo punto, il gas al centro dell'attuatore pneumatico viene scaricato dall'ugello A. Quanto sopra è il principio di trasmissione del tipo standard. A seconda delle esigenze dell'utente, l'attuatore pneumatico può essere installato con un principio di trasmissione opposto al tipo standard, ovvero l'asse selezionato ruota in senso orario per aprire la valvola e ruota in senso antiorario per chiuderla. L'ugello A dell'attuatore pneumatico a semplice effetto (tipo con ritorno a molla) è l'ingresso dell'aria, mentre l'ugello B è il foro di scarico (l'ugello B deve essere installato con un silenziatore). L'ingresso dell'ugello A apre la valvola e la forza della molla la chiude quando l'aria viene interrotta.
Prestazioni dell'attuatore pneumatico
1. La forza o la coppia di uscita nominale del dispositivo pneumatico deve essere conforme alle normative internazionali e dei clienti
2. In condizioni di assenza di carico, il cilindro viene alimentato con la pressione dell'aria specificata nella "Tabella 2" e il suo movimento deve essere fluido, senza inceppamenti o strisciamenti.
3. Sotto una pressione dell'aria di 0,6 MPa, la coppia di uscita o la spinta del dispositivo pneumatico in entrambe le direzioni di apertura e chiusura non deve essere inferiore al valore indicato sulla targhetta del dispositivo pneumatico e l'azione deve essere flessibile e non devono verificarsi deformazioni permanenti o altri fenomeni anomali in nessuna parte.
4. Quando il test di tenuta viene eseguito con la massima pressione di esercizio, la quantità di aria che fuoriesce da ciascun lato di contropressione non deve superare (3+0,15D)cm3/min (stato standard); la quantità di aria che fuoriesce dal coperchio terminale e dall'albero di uscita non deve superare (3+0,15d)cm3/min.
5. La prova di resistenza viene eseguita con una pressione pari a 1,5 volte la pressione massima di esercizio. Dopo aver mantenuto la pressione di prova per 3 minuti, il coperchio terminale del cilindro e le parti di tenuta statiche non devono presentare perdite o deformazioni strutturali.
6. Il numero di cicli di apertura e chiusura non deve essere inferiore a 50.000 (un ciclo di apertura e chiusura) a condizione che la coppia di uscita o la capacità di spinta siano mantenute in entrambe le direzioni.
7. Per i dispositivi pneumatici dotati di meccanismi di ammortizzazione, quando il pistone si sposta nella posizione finale della corsa, l'impatto non è consentito.
Vantaggi degli attuatori pneumatici
1. Accetta segnali di gas continui e produce uno spostamento lineare (dopo aver aggiunto un dispositivo di conversione elettrico/gas, può anche accettare segnali elettrici continui). Alcuni possono produrre uno spostamento angolare dopo essere stati dotati di un bilanciere.
2. Esistono funzioni di azione positive e negative.
3. La velocità di movimento è elevata, ma rallenterà con l'aumentare del carico.
4. La forza di uscita è correlata alla pressione di esercizio.
5. Elevata affidabilità, ma la valvola non può essere sottoposta a manutenzione dopo l'interruzione della fonte d'aria (può essere sottoposta a manutenzione dopo aver aggiunto una valvola di mantenimento della posizione).
6. Non è conveniente realizzare un controllo segmentato e un controllo programmato.
7. Semplice manutenzione e buona adattabilità all'ambiente.
8. Elevata potenza di uscita.
9. Ha una funzione antideflagrante.
In sintesi
Le dimensioni di installazione e collegamento degli attuatori e delle valvole pneumatici sono progettate secondo gli standard internazionali ISO5211, DIN3337 e VDI/VDE3845 e possono essere intercambiate con quelle degli attuatori pneumatici comuni.
Il foro della sorgente d'aria è conforme allo standard NAMUR.
Il foro di montaggio dell'albero inferiore dell'attuatore pneumatico (conforme allo standard ISO5211) è a doppio quadrato, il che è comodo per l'installazione lineare o con angolo di 45° di valvole con aste quadrate.
Data di pubblicazione: 16-02-2025