Motori pneumatici

Le prestazioni di un motore pneumatico dipendono dalla pressione dinamica dell’aria di alimentazione misurata all’ingresso del motore, quindi, regolando l’aria si possono ottenere delle variazioni proporzionali di coppia e velocità:

•  Con un regolatore di pressione installato prima del raccordo in entrata aria, si ottiene il controllo della coppia di stallo.
• Con un regolatore di portata d’aria installato sul raccordo di scarico dell’aria, si mantiene la coppia di spunto alta e si regola la velocità del motore

Le caratteristiche principali nella scelta di un motore pneumatico sono:

• la coppia alla massima potenza in Nm
• la velocità alla massima potenza in giri/1’
• la potenza in watt
• la coppia di spunto in Nm
• la velocità a vuoto in giri/1’. 

Ogni motore pneumatico possiede una velocità a vuoto ottenuta interponendo tra l’unità motrice e l’albero di uscita uno o più riduttori a ingranaggi a seconda del rapporto di riduzione voluto.

Alla velocità massima (velocità a vuoto) la coppia (momento torcente) rilevabile sull’albero di uscita del motore è nulla, mentre la velocità diminuisce in misura inversamente proporzionale alla coppia aumentando il carico applicato sull’albero. 

La potenza che un motore pneumatico esprime in watt è il prodotto della coppia per la velocità.

Ogni motore pneumatico ha una sua curva caratteristica di potenza il cui valore massimo è ottenuto a circa il 50% della sua velocità a vuoto: la coppia prodotta in questo caso viene chiamata coppia alla massima potenza. 

La potenza di un motore pneumatico è ottenuta con la seguente formula: 

P = (π x M x n)/30 

dove 

P= potenza in Watt 

M= coppia in Nm 

n= velocità in giri/1’ 

La coppia alla massima potenza è quella ottenuta a circa il 50% della velocità a vuoto che corrisponde alla massima potenza del motore.

La coppia di spunto è la coppia che il motore fornisce all’ albero di uscita sotto carico e con la massima alimentazione d’aria.

La coppia di stallo è la coppia che il motore fornisce all’albero di uscita quando viene bloccato durante la sua rotazione. Approssimativamente la coppia di stallo è il doppio della coppia alla massima potenza. 

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La reversibilità può essere paragonata alla retromarcia di un auto, infatti nel nostro caso è quando il motore pneumatico inverte il suo senso di rotazione.

Ci sono applicazioni che hanno bisogno dell’inversione del moto del motore, perché devono procedere in due direzioni diverse come nel caso dell’azionamento dei nastri trasportatori. In queste situazioni è quindi necessario impiegare motori reversibili che sono dotati di doppio ingresso dell’aria, uno per ogni senso di rotazione. 

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Per scegliere correttamente un motore pneumatico è necessario individuare il “punto di lavoro” adatto alla propria applicazione. Questo “punto di lavoro” è costituito dalla velocità operativa sotto carico necessaria al motore e dalla coppia richiesta a quella velocità. 

Se per esempio serve una soluzione non reversibile per operare a 1000 giri ad una coppia di 2.5 Nm bisogna far riferimento alle curve prestazionali di ciascun modello presenti nella scheda tecnica del motore e individuare il “punto di lavoro” che, per i dati del nostro esempio, è quello indicato con il bollino giallo nel grafico. 

La scelta del motore sarà quindi quella dove “il punto di lavoro” è il più vicino alla coppia alla massima potenza (indicata con il bollino rosso nel grafico).
Se necessario, uno dei metodi per raggiungere il proprio “punto di lavoro” è intervenire sulla pressione dell’alimentazione applicando i coefficienti di variazione dei parametri prestazionali del motore.