Che cos'è il moto alternativo?

Il movimento alternativo si riferisce a qualsiasi movimento ripetuto in linea retta, che include su e giù, da un lato all'altro o dentro e fuori. Questo movimento può pompare acqua, alimentare macchinari, refrigerare alimenti e ha molti altri usi. Il principio del moto alternativo guida la maggior parte dei motori a combustione interna.

Un motore alimentato a benzina o diesel può fornire energia accendendo il carburante in una miscela d'aria. L'energia della combustione forza un pistone in un movimento lineare o retto all'interno di un cilindro. Uno stelo è collegato ad un albero di trasmissione in una posizione fuori dal centro e il movimento del pistone viene convertito in movimento rotatorio che può alimentare il veicolo. Alternando su e giù nel cilindro, il pistone comprime ripetutamente il carburante, trasferendo potenza all'albero di trasmissione ed esaurendo i gas di scarico.

Il movimento rotatorio può anche essere usato per creare moto alternativo. Lo sterzo a pignone e cremagliera in molte automobili è costituito da un ingranaggio circolare, o pignone, allineato con un albero a ingranaggi diritti. Quando si gira il volante, il pignone ruota, muove l'albero avanti e indietro e le ruote girano.

Il movimento può anche essere su e giù. Un esempio è una pompa per pozzi manuale. L'impugnatura della pompa viene spostata su e giù che aziona un pistone sotto terra all'estremità di un albero. Ogni volta che la maniglia viene spinta verso il basso, il pistone viene sollevato e crea un'aspirazione per attingere acqua dal pozzo. Le pompe a pozzo di petrolio azionate elettricamente utilizzano lo stesso principio, con un motore elettrico rotativo che aziona un braccio oscillante che alimenta la pompa.

Alcuni motori a vapore nel 1800 erano macchine a doppia azione che fornivano energia in due direzioni. Un pistone era centrato in un cilindro orizzontale e un albero era collegato da entrambi i lati del pistone alle camme rotanti. Un lato del pistone è stato pressurizzato con vapore mentre l'altro lato è stato scaricato e il processo è stato invertito. Il movimento alternativo dell'albero è stato convertito in movimento rotatorio che poteva alimentare le macchine.

Il moto alternativo lineare può essere utilizzato direttamente senza convertirlo in azione rotativa. Martelli a percussione e battipali utilizzano un pistone alternativo alimentato ad aria o vapore. Ciascuna corsa di potenza del pistone può essere utilizzata come energia per azionare elementi di fissaggio o impostare pali di fondazione.

I compressori di gas possono essere sistemi alternativi. In questi sistemi, l'albero del compressore è azionato da un motore a gas o elettrico, che fa muovere i pistoni. Molti compressori di refrigerazione e compressori d'aria industriali utilizzano macchine alternative perché possono fornire una maggiore capacità per un determinato fabbisogno di potenza rispetto a un compressore rotativo.

Le pompe a membrana sono macchine alternative. Una biella dall'albero di trasmissione è montata su un lato di un diaframma in gomma o polimero, che è una guarnizione solida. Il movimento alternativo della biella spinge avanti e indietro il diaframma, che aspira il fluido e lo scarica. Le pompe a membrana sono comunemente utilizzate per fluidi contenenti solidi, come fango o alcuni prodotti chimici corrosivi.