9. geradores de vácuo - ventosas

5/28/2018 9. Geradores de Vcuo - Ventosas

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Geradores de

Vcuo(ventosas)


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VcuoA palavra vcuo, originria do latim "Vacuus", significa vazio. Entretanto,podemos definir tecnicamente que um sistema encontra-se em vcuo quandoo mesmo est submetido a uma presso inferior presso atmosfrica.Utilizando o mesmo raciocnio aplicado anteriormente para ilustrar como gerada a presso dentro de um recipiente cilndrico, cheio de ar, seaplicarmos uma fora contrria na tampa mvel do recipiente, em seu interiorteremos como resultante uma presso negativa, isto , inferior pressoatmosfrica externa.

Esse princpio utilizado pelamaioria das bombas de vcuoencontradas no mercado onde,por meio do movimento de peasmecnicas especialmenteconstrudas para essa finalidade,

procura-se retirar o aratmosfrico presente em umreservatrio ou tubulao,criando em seu interior um"vazio", ou seja, uma pressoinferior a atmosfrica externa.


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EXEMPLO:Um aspirador de p caseiro funciona a partir desse princpio. Quando ligamoso aspirador, uma bomba de vcuo acionada por um motor eltrico retira o aratmosfrico presente no interior de seu reservatrio, expulsando-o pela sada

exaustora. Dessa maneira, gera-se uma presso negativa na entrada doaspirador, de modo que a presso atmosfrica do ambiente, sendo maior queo vcuo parcial gerado na mangueira, entra pela tubulao, levando com elaas partculas slidas prximas da extremidade da mangueira.Essas partculas so ento retidas dentro do aspirador, o qual permite queapenas o ar saia pelo prtico de exausto.


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Efeito VenturiPara aplicaes industriais, existem outras formas mais simples e baratas dese obter vcuo, alm das bombas j mencionadas. Uma delas a utilizaodo princpio de Venturi.A tcnica consiste em fazer fluir ar comprimido por um tubo no qual um gicl,montado em seu interior, provoca um estrangulamento passagem do ar. O arque flui pelo tubo, ao encontrar a restrio, tem seu fluxo aumentado devido passagem estreita. O aumento do fluxo do ar comprimido, noestrangulamento, provoca uma sensvel queda de presso na regio.

Um orifcio externo, construdoestrategicamente na regiorestringida do tubo, sofrer entouma depresso provocada pelapassagem do ar comprimido pelo

estrangulamento. Isso significa queteremos um vcuo parcial dentro doorifcio que, ligado atmosfera, farcom que o ar atmosfrico, cujapresso maior, penetre no orifcioem direo grande massa de ar

que flui pela restrio.


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Injetor de ArOutra forma muito utilizada para se obter vcuo por meio da tcnica doinjetor de ar, uma derivao do efeito Venturi visto acima.

Nessa tcnica, pressuriza-se um bico injetor com ar comprimido e, nasproximidades do prtico de descarga para a atmosfera, constri-se um orifciolateral perpendicular passagem do fluxo de ar pelo injetor.O ar comprimido, fluindo a grande velocidade pelo injetor, provoca um vcuoparcial no orifcio lateral que, conectado atmosfera, far com que o aratmosfrico penetre por ele em direo massa de ar que flui pelo injetor.


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Partindo desses princpio, se uma ventosa flexvel for montada no prtico devcuo parcial A, ao aproxim-la de um corpo qualquer, de superfcie lisa, apresso atmosfrica, agindo na face externa da ventosa, far com que amesma se prenda por suco superfcie do corpo.Considerando-se que entre a ventosa e a superfcie do corpo h um vcuoparcial cuja presso menor que a da atmosfera, a ventosa permanecerpresa superfcie do corpo pela ao da presso atmosfrica, enquantohouver vcuo, ou seja, durante o tempo em que for mantido o fluxo de arcomprimido de P para R.

Essas tcnicas, conhecidas como

tecnologia do vcuo, vem crescendodia aps dia na indstria, tanto namanipulao de peas como notransporte de materiais a seremtrabalhados.


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Seja qual for a aplicao, no projeto de um sistema de vcuo, importanteserem observados os seguintes aspectos:- O efeito do ambiente sobre os componentes do sistema;- As foras necessrias para movimentao das peas ou materiais;

- O tempo de resposta do sistema;- A permeabilidade dos materiais a serem manipulados ou transportados;- O modo como as peas ou materiais sero fixados;- A distncia entre os componentes;- Os custos envolvidos na execuo do projeto.

importante destacar que aaplicao segura dessa tecnologiadepende do dimensionamento corretodas ventosas e dos geradores devcuo, em funo do formato e dopeso dos corpos a serem

manipulados ou transportados, bemcomo do projeto exato dos circuitospneumticos e eletropneumticosque comandaro todo o sistema devcuo.


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Com relao escolha correta dos componentes a serem empregadosnum sistema de vcuo, deve-se considerar, de um modo geral, a seguintesequncia:- O tipo, o tamanho e o posicionamento das ventosas;

- O modelo ideal do elemento gerador de vcuo;- As vlvulas pneumticas de comando e controle do sistema;- As caractersticas construtivas e de utilizao de tubos, mangueiras econexes;- O conjunto mecnico de sustentao das ventosas e acessrios.


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Capacidade de Gerao de VcuoA principal caracterstica a ser observada na escolha de um elementogerador pneumtico de vcuo, para a realizao de um trabalho especfico, a capacidade de produzir vcuo a uma determinada presso e em um

perodo de tempo predeterminado.A tabela a seguir apresenta as relaes entre consumo de ar comprimido etempos de exausto dos principais modelos e tamanhos de elementosgeradores pneumticos de vcuo disponveis no mercado, trabalhando auma presso de 4 bar:

Tabela de Tempos para Formao de 75% de Vcuo em umRecipiente de 1 Litro

Independentemente do tamanho doelemento gerador pneumtico de vcuo,todos tm capacidade de criar teoricamenteo mesmo nvel de vcuo. Entretanto, naprtica, um gerador de maior porte capazde realizar a mesma operao de umpequeno num espao de tempo bem menor,como pode ser observado na tabela.Portanto, na seleo de um elementogerador pneumtico de vcuo importanteconsiderar o volume total das ventosas nosistema, tendo como referncia os tempos

acima para se atingir o vcuo desejado.


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VentosasAs duas tcnicas mais comuns empregadas para fixao e levantamento depeas ou materiais, na indstria, so as garras mecnicas e as ventosas, asquais utilizam-se do vcuo para realizar o trabalho.

O emprego de garras mecnicas oferece, como vantagem principal, a facilidadena determinao das foras necessrias para fixao e sustentao de cargas.Entretanto, se o material da carga a ser fixada for frgil ou apresentardimenses variveis, as garras podero danificar a carga ou provocar marcasindesejveis no acabamento das superfcies das peas a serem manipuladas outransportadas. Fatos desagradveis como esse ocorrem, tambm, nos casosem que as garras, por um erro de projeto, so mal dimensionadas. Alm disso,os sistemas mecnicos de fixao por garras apresentam, na maioria dasvezes, custos elevados de construo, instalao e manuteno.


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VentosasAs ventosas, por sua vez, alm de nunca danificarem as cargas durante oprocesso de manipulao ou de movimentao das mesmas (a menos que caiaa carga), apresentam inmeras vantagens se comparadas aos sistemas de

fixao por garras.Entre elas destacam-se a maior velocidade de operao, fato que aumenta aprodutividade; a facilidade e a rapidez nos reparos, aspecto que reduz ostempos de parada para manuteno e os baixos custos de aquisio doscomponentes e de instalao.

Experincias demonstram que o nvel ideal de vcuo para trabalhos seguros defixao e transporte de cargas por meio de ventosas est em torno de 75% dovcuo absoluto, o que corresponde a uma presso negativa de -0,75 Kgf/cm2.


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A tabela a seguir estabelece relaes entre os dimetros das ventosas e ascapacidades de levantamento de cargas. Observe que as ventosasapresentam maior eficincia na sustentao de cargas com superfcieshorizontais, comparadas s verticais.


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Ventosa PadroO tipo mais comum de ventosa, utilizado na fixao e transporte de cargas queapresentam superfcies planas ou ligeiramente curvas, a ventosa padro.A ventosa padro produzida com diferentes formas, que variam de acordo

com sua aplicao.O tamanho, o tipo do material, as abas simples ou duplas para vedao, asluvas de atrito e as molas de reforo so algumas caractersticas que podem sealterar na fabricao da ventosa.


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Exemplos
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