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26.04.2022

Le molle a gas di Faizanè: caratteristiche e impieghi

Le molle a gas sono componenti meccanici molto utilizzati nell'industria con diverse funzioni: vediamo di cosa si tratta e come si possono utilizzare.

Le caratteristiche delle molle a gas. 

Quando parliamo di molla a gas ci riferiamo ad un meccanismo dotato di un’asta lubrificata che può scorrere per un tratto detto corsa all’interno di un cilindro a tenuta stagna contenente un gas inerte. Tanto all’estremo libero dell’asta, quanto a quello del cilindro sono ricavati inoltre dei sistemi di collegamento di vario tipo, come filettature o anelli, che consentono di accoppiare le molle a gas con altri componenti meccanici per creare movimentazioni utilizzate in ogni ambito industriale.

Quando l’asta in acciaio entra all’interno del cilindro, il pistone collegato ad essa comprime il gas inerte, mentre, invertendo il senso del moto, si avrà un’espansione. Il legame tra moto dell’asta e pressione del gas produce un fenomeno di attrito controllato, mentre una guida fissata al cilindro, dotata di guarnizione a tenuta e riscontro di arresto, garantisce la compensazione delle forze di taglio.

Il comportamento dinamico di una molla a gas, di conseguenza, dipende dall’azione combinata dei due diversi fluidi contenuti nel cilindro: l’olio lubrificante che riempie lo spazio tra il pistone e il foro di uscita dell’asta e l’azoto, intrappolato nel volume compreso tra l’estremità chiusa del cilindro e il pistone stesso.

Quando l’asta entra all’interno del cilindro la pressione dell’azoto cresce in modo proporzionale allo spostamento dell’asta, generando un corrispondente aumento della forza che si oppone al movimento. Questo significa che spostamento e forza risultano direttamente proporzionali nel moto di rientro dell’asta nel cilindro, come avverrebbe comprimendo una tradizionale molla ad elica in metallo.

Se invece l’asta si muove in uscita dal cilindro la pressione data dal gas inerte diminuisce, mentre cresce quella dovuta alla compressione del lubrificante. Nella maggior parte degli impieghi le molle a gas vengono utilizzate per sostenere il peso di componenti meccanici in movimento, come sportelli o portelloni con apertura manuale o automatica oppure per stabilizzare carichi movimentati da sistemi automatici, sfruttando la forza residua che la molla oppone alla sua chiusura quando lo stelo è del tutto fuoriuscito dal cilindro.

In questa posizione, infatti, si ha la massima stabilità possibile perché ogni eventuale discesa del carico sostenuto produce immediatamente un corrispondente aumento della forza che vi si oppone, creando una condizione di equilibrio stabile. Per ottenere, ad esempio, la chiusura di un portellone sarà necessario applicare una forza e mantenere poi la posizione ottenuta attraverso un vincolo.

 

Gli impieghi industriali delle molle a gas.

Nel settore industriale una molla a gas può essere usata soprattutto per produrre la forza necessaria a compensare il peso di un oggetto. In questo modo si rende più semplice il sollevamento di un carico, come ad esempio il portellone posteriore di un autoveicolo, e si rende la posizione di apertura stabile.

Un secondo tipo di impiego di questi componenti meccanici è quello di fungere da ammortizzatori di velocità, ad esempio nel settore dell’arredamento o dell’elettronica di consumo, per evitare la chiusura brusca di cassetti, sportelli o scomparti.

Faizanè, che è sempre attenta alle esigenze dei propri clienti e che seleziona le migliori forniture industriali in ogni settore, ha anche un’ampia gamma di molle a gas nel proprio catalogo, in diverse dimensioni e con differenti tipi di collegamento con altri componenti. Inoltre, i nostri esperti possono fornire una consulenza professionale ad aziende di ogni settore per fornire un supporto qualificato alla scelta e all’impiego di questi componenti, progettando soluzioni adatte ad ogni esigenza particolare.

Per scegliere in modo corretto una molla a gas occorre distinguere tra le applicazioni che prevedono un impiego statico di questo tipo di componenti e quelle che invece prevedono un uso dinamico, ad esempio per stabilizzare o rallentare il movimento lineare di un meccanismo.

Nel primo caso il parametro di riferimento per la scelta è generalmente la forza residua che viene sviluppata quando il componente è in completa estensione, mentre nell’uso dinamico bisogna valutare la decelerazione prodotta dall’azione del gas inerte nella fase di rientro dell’asta.

 

Le condizioni di utilizzo delle molle a gas.

Il primo accorgimento che occorre seguire per usare una molla a gas  è quello di montare sempre il componente in verticale e con l’asta rivolta verso il basso. Si ridurranno, così, una serie di possibili inconvenienti tecnici e si ha la certezza di utilizzare in modo ottimale questo tipo di componenti. Esistono, tuttavia, dei casi in cui è assolutamente necessario montare una molla a gas in posizione orizzontale oppure verticalmente, ma con l’asta rivolta verso l’alto. Per queste applicazioni esistono procedure specifiche che gli esperti di Faizanè potranno illustrarvi nel dettaglio, in modo da trovare insieme a voi la soluzione più adatta per ogni applicazione.

Inoltre bisogna sempre ricordare che la struttura delle molle a gas è in grado di sostenere soltanto forze assiali e bisogna quindi annullare in sede di progetto gli eventuali sforzi trasversali e assicurarsi anche che durante la fase montaggio, la finitura superficiale dello stelo non venga in alcun modo alterata. Bisogna quindi verificare che l’asta non presenti residui di colle, vernici, mastici o solventi che causerebbero, inoltre, il degrado della guarnizione a tenuta stagna.

Anche la temperatura di esercizio è un fattore critico per la sua influenza sul comportamento dell’azoto e quindi sulla forza prodotta e occorre valutare, all’interno del campo di funzionamento che solitamente è -30°C ÷ +80°C, la variazione della forza rispetto al valore nominale.

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