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25.10.2021

Utilizzare correttamente le molle a gas

L'impiego delle molle a gas nel settore industriale è piuttosto delicato per la complessità di questi utilissimi componenti meccanici.

Cos’è una molla a gas?

Una molla a gas è un componente meccanico in cui un’asta lubrificata può scorrere per un tratto chiamato corsa in un cilindro a tenuta stagna riempito con un gas inerte. Solitamente, sia all’estremo libero dell’asta, sia a quello del cilindro vengono montati dispositivi di collegamento di vario tipo. In questo modo, le molle a gas possono essere accoppiate con altri componenti per creare meccanismi di grande utilità in ogni ambito industriale.

Visto che l’asta in acciaio si muove all’interno del cilindro, il pistone ad essa collegato comprime il gas inerte o lo lascia espandere, a seconda del verso del moto. In questo modo si genera un attrito controllato in cui il moto è mantenuto perfettamente assiale grazie a una guida fissata al cilindro, dotata di una guarnizione a tenuta e di un riscontro di arresto.

Il comportamento dinamico delle molle a gas dipende dalla variazione di pressione delle due diverse sostanze contenute nel cilindro: l’olio lubrificante contenuto nel volume formato tra pistone e sezione di uscita dell’asta e il gas inerte, solitamente azoto, che occupa invece lo spazio comprese tra il pistone e l’estremità chiusa del cilindro.

Se l’asta si muove verso l’interno del cilindro l’azoto viene compresso in modo proporzionale allo spostamento dell’asta. L’aumento della pressione del gas in seguito al movimento del pistone genera un corrispondente aumento di forza sull’asta e in questo modo lo spostamento e la forza risultano direttamente proporzionali tra loro con un comportamento analogo alle molle ad elica in metallo.

Nei fatti, la maggior parte degli impieghi delle molle a gas nel settore industriale sfrutta il movimento inverso, cioè quello di uscita dell’asta dal cilindro. Infatti, in questo caso l’asta della molla a gas oppone una forza residua, che dipende dalla pressione che mantiene l’azoto quando occupa il massimo volume possibile.

In questo modo le molle a gas sono utilizzate, ad esempio, 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.

 

Le molle a gas nelle applicazioni industriali.

Lo scopo di una molla a gas nell’industria è molto spesso quello di produrre una forza determinata per compensare il peso di un oggetto e permettere il sollevamento di un carico, come ad esempio il portellone posteriore di un autoveicolo. Inoltre, questi componenti meccanici sono anche utilizzati come ammortizzatori di velocità nel settore dell’arredamento, per cassetti e sportelli.

Tra le forniture industriale di cui si occupa da anni Faizanè non possono ovviamente mancare le molle a gas che sono presenti nel nostro catalogo in un’ampia gamma di modelli. Inoltre, possiamo proporre ai nostri clienti anche una consulenza professionale per poterli guidare nella scelta di questi componenti e nella progettazione delle soluzioni più adatte ad ogni loro esigenza.

I parametri di cui bisogna tenere conto nella scelta di una molla a gas, infatti, sono numerosi. Per iniziare, però, occorre distinguere tra i casi in cui le molle a gas vengono utilizzate per un impiego statico, ossia quando il componente è usato essenzialmente per sostenere un peso, e le applicazioni di tipo dinamico, in cui l’obiettivo è solitamente quello di stabilizzare o rallentare il movimento lineare di un altro componente.

Mentre nel primo caso il parametro fisico di riferimento per la scelta della molla a gas è la forza che la molla deve essere in grado di opporre quando si trova nella posizione di completa estensione, nel secondo caso bisogna tenere in conto la decelerazione che si può ottenere, in entrata o in uscita, grazie al movimento dell’asta. Il valore di questo parametro, d’altra parte, è differente nei due sensi di moto del pistone perché dipende direttamente dai diversi comportamenti dell’azoto e dell’olio lubrificante.

 

Molle a gas e precauzioni di uso.

Per utilizzare al meglio le molle a gas nelle applicazioni statiche è necessario, come prima cosa, montare sempre la molla a gas con l’asta rivolta verso il basso. In questo modo si riducono possibili inconvenienti e si rende ottimale la funzionalità del componente. Tuttavia, nei casi in cui sia assolutamente necessario montare una molla a gas in posizione orizzontale o con l’asta rivolta verso l’alto, si possono seguire procedure particolari che gli esperti di Faizanè saranno lieti di illustrarvi, trovando insieme a voi la soluzione migliore per ogni caso specifico.

Inoltre, la struttura delle molle a gas è in grado di sostenere soltanto forze assiali e bisogna quindi evitare che questi componenti siano interessati da sforzi trasversali che ne possono compromettere la funzionalità.

È anche molto rilevante assicurarsi che, durante il montaggio, la finitura superficiale dello stelo non sia alterata e non faccia quindi nascere problemi nello scorrimento a causa di eccessivi attriti o di asimmetrie nel moto. Per le ragioni analoghe è altrettanto importante assicurarsi che l’asta, sia al momento del montaggio, sia in seguito non presenti residui di colle, agenti corrosivi, vernici, mastici o solventi che causerebbero il degrado della guarnizione, oltre ai già citati problemi nel moto.

Infine, anche la temperatura alla quale il componente deve lavorare è un fattore critico, poiché essa ha un’ influenza diretta sulla forza che la molla sviluppa in piena estensione. Ad esempio, le molle a gas che trovate nei magazzini Faizanè funzionano regolarmente in un campo di temperature compreso tra i -30°C e gli i +80°C, ma occorre tener conto che l’intensità della forza prodotta varia di circa l’1% per ogni 3°C di differenza rispetto ai 20°C delle condizioni nominali.

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