CILINDRI AD IMPATTO

I cilindri ad impatto sfruttano la possibilità di poter aumentare notevolmente la velocità del pistone, mettendo in comunicazione la superficie dello stantuffo con un serbatoio preventivamente riempito di aria compressa, attraverso un passaggio interno al cilindro stesso.

Facendo riferimento all'immagine sotto, con il pistone arretrato (caso a), l'aria accumulata nel serbatoio 2 agisce, per mezzo del passaggio 1, sulla parte superiore della superficie dello stantuffo, che è circa pari ad un ottavo della superficie opposta dello stesso.

Fintanto che la pressione nella camera anteriore rimane al valore di un ottavo la pressione presente nel serbatoio (si ricordi la relazione F = p A) il pistone resta bloccato nella posizione arretrata (caso b).

Nel momento in cui, però, la pressione della camera anteriore diminuisce di poco sotto questo valore, il pistone comincia ad avanzare. Appena realizzato un tratto molto breve della corsa, il passaggio 1 del serbatoio si apre: a questo punto l'aria compressa agisce istantaneamente su tutta la superficie (caso c), provocando un'alta accelerazione, fino a portarlo ad una velocità indicativamente di 6-8 [m/s] quando la pressione di accumulo nel serbatoio è di 6 [bar].

L'energia liberata dall'aria, che improvvisamente può espandersi, è convertita in energia cinetica del pistone.

Generalmente i costruttori forniscono da catalogo le curve di energia cinetica in funzione della corsa al variare della pressione di linea, del tipo di quella qui a fianco riportata.

Ad esempio, in questo caso, il valore massimo di energia sviluppato a 5.5 [bar] si ha a 75 [mm] di corsa, che dovrebbe essere quindi il punto d'impatto.

I cilindri ad impatto sono spesso impiegati in applicazioni quali rivettature, coniature, piegature, tranciature, perforature e molte altre.