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Acionamentos Hidráulicos e Pneumáticos

Prof. Marco Vinícius Muniz Ferreira

Sumário

07/11/2016 14:55 Acionamentos Hidráulicos e Pneumáticos 2

1. Material base da apresentação

2. Sistemas Hidráulicos

3. Sistemas Pneumáticos

4. Acionamento

1. Método intuitivo

2. Método cascata

3. Método trajeto passo

Material base da apresentação

• Apostila de hidráulica da Parker

• Apostila de hidráulica da Festo

• Apostila de pneumática da Parker

• Apostila de pneumática da Festo

• Apresentações da Festo

• Apresentações Professor Eduardo Yuji Sakurada – IFSC

• Formulário Bosch

• Apostila SENAI – Acionamentos Hidráulicos e Pneumáticos – Centrode Formação Profissional “José Ignácio Peixoto”

• Apostila de SHP Professor Victor Juliano de Negri – UFSC

• Apostila Fundamentos de Sistemas Hidráulicos CEFET – SC

• ISO 1219-1 – Sistemas e componentes hidráulicos e pneumáticos:símbolos gráficos e diagramas de circuitos

Sistemas hidráulicos

• Ótima força;

• Baixas velocidades;

• Boa precisão.

Comparativo de tamanho

DIESEL ELÉTRICO

Acionamento de 100 kW

Ótima relação PESO x POTÊNCIA

HIDRÁULICO

Vantagens da hidráulica

• Transmissão de grandes forças usando pequenos componentes;

• Posicionamento preciso;

• Capacidade de vencer a inércia de grandes cargas;

• Operação suave e reversa;

• Controle e regulagem;

• Dissipação favorável de calor.

Desvantagens da hidráulica

• Poluição do meio ambiente em caso de vazamentos;

• Perigo resultante de pressão excessiva;

• Sensível a variações de temperatura;

• Alteração na viscosidade;

• Risco de incêndio

• Sensível a sujeira

Funções do óleo hidráulico

• Transferência de pressão;

• Lubrificação das partes móveis dos elementos;

• Proteção das partes metálicas contra corrosão;

• Dissipação do calor gerado;

• Remoção de impurezas;

• Transmissão de sinais.

Propriedades do óleo hidráulico

Ponto• de inflamação: Temperatura na qual se formam vapores de óleo que

em mistura com o ar podem queimar em contato com um ponto de ignição.

De 180 ͦC à 200 ͦC (temperatura de operação é de aproximadamente 60ºC)

Ponto• de combustão: temperatura na qual a superfície do óleo queima

espontaneamente em contato com o ar.

Aproximadamente 40 ͦC acima do ponto de inflamação

Ponto• de solidificação: temperatura na qual, sob a influência da gravidade, o

óleo deixa de fluir.

De -15 ͦC à - 10 ͦC

Propriedades do óleo hidráulico

Baixa viscosidade Alta viscosidade

Pequenas perdas de carga Pequenas perdas por fuga (vazamentos)

Estado favorável ao escoamento Bom poder lubrificante

ns Altas perdas de fuga (vazamentos)

Grandes perdas de carga (perdas de pressão e aumento na temperatura)

Estado desfavorável ao escoamento

Redução do poder lubrificante (espessura reduzida da película

lubrificante)

Reação retardada (retardos deacionamento)

Circuito regenerativo

• Ganha-se na velocidade e perde -se na força

• Para cilindro diferencial (2:1): dobro da velocidade, metade da força.

QBOMBA

QBOMBA+QRETORNO

QRETORNO

Circuito regenerativo

Exercício

Considere um circuito regenerativo cuja vazão da bomba é

de 9.10−6 𝑚3/𝑠 e a vazão de retorno é de 6.10−6 𝑚3/𝑠.

Calcule a área do êmbolo sendo que o curso da haste do

cilindro é de 15 𝑐𝑚 e ele demora 18 𝑠 para avançar.

Elementos do sistema hidráulico

Elementos de Trabalho

Elementos de comando e controle

Elementos de Produção,Tratamento e Distribuição

Elementos de

Produção,

Tratamento e

Distribuição

Grupo de acionamento

Reservatório ou tanque

Bombas

Filtros

Resfriadores

• Suporte para a bomba, motor e outros componentes.

• Reserva para o fluido hidráulico.

• Separa a água e materiais sólidos.

• Dissipa o calor.

Símbolo

Escotilha para manutenção

Tubo de aspiração

Parafuso de drenagem

Visor de controle para nível

Linha de retorno

Chicana

Motor elétrico

Linha de pressãoVálvula Limitadorade pressão(segurança)

Filtro de sucção

Filtro de enchimento

Filtro de ar

Reservatório ou tanque

convencional em forma de L suspenso

Armazenamento de óleo.

Resfriamento do fluido.

Precipitação de impurezas

Chicanas (placa defletora)

Responsável por fazer o fluido percorrer o maior caminho desde o duto de

retorno até o duto de sucção a fim de facilitar a troca de calor e precipitar

as impurezas.

Chicana vertical

Chicanas (placa defletora)

Instalada somente em reservatório de baixo nível de óleo para evitar o

vórtice.

Chicana horizontal

Bombas

Bombas de engrenagem

Símbolo

Pressão de trabalho até 300 bar

Baixo custo

Alto ruído

Bombas de engrenagem

Símbolo

Bombas de pistões

Símbolo

Alto custo

Baixo ruído

Bombas de palhetas

Símbolo

Baixo ruído

Cavitação

É o fenômeno da ebulição do fluido quando as condições de pressão

caem a valores inferiores à pressão de vaporização.

Consequências da cavitação:

Interfere na lubrificação.

Destrói a superfície dos metais.

Cavitação

O melhor indicador de cavitação é o ruído.

O colapso simultâneo das cavidades causa vibrações de alta

frequência, gerando ruídos estridentes na bomba.

Ocorre também uma diminuição

na taxa de fluxo da bomba.

Abrasão

É o fenômeno da perda de material pela passagem de partículas

rígidas, tais como areia ou outros sedimentos.

Filtros

As principais fontes de contaminação são:

Haste do cilindro;

Montagem (contaminação inicial);

Desgaste (contaminação interna);

Reparos

Filtros

De sucção

De linha de retorno

De pressão

Filtro de sucção

Sucção - 100 a 150 microns

• Protegem a bomba contra contaminação do

reservatório.

• Pode bloquear o fluxo e prejudicar a bomba se for mal

dimensionado ou não conservado adequadamente.

Filtro de sucção

Filtro de sucção interno

• Não possuem carcaça, por isso são mais baratos;

• De difícil manutenção;

• Não possui indicador

Filtro de sucção

Filtro de sucção externo

Possui• indicador de contaminação;

Podem• ser trocados sem a

do reservatório

Filtro de linha de retorno

• Retém contaminação no sistema antes que ela entre

no reservatório.

• Não há proteção direta para os componentes do

circuito.

• A maioria destes filtros apresentam uma válvula

“by-pass” que abre uma passagem livre para o fluido

no caso de entupimento do elemento filtrante.

Retorno - 40 a 80 microns

Retorno

Filtro de pressão

• Podem protegem um componente específico contra o

perigo de contaminação por partículas.

• São caros porque devem ser reforçados para suportar

altas pressões, choques hidráulicos e diferencial de

pressão.

Pressão

Pressão - 0,1 a 20 microns

Filtro de ar

Montado no reservatório, serve para a entrada/saída de ar,

causado pela variação de volume de óleo durante a

operação.

Respiro

Ar - 3 a 40 microns

Resfriadores

Todos os sistemas hidráulicos aquecem. Se o reservatório não for

suficiente para manter o fluido à temperatura normal, há um

superaquecimento.

Os resfriadores geralmente operam à baixa pressão. Isto

requer que eles sejam posicionados em linha de retorno

ou dreno do sistema. Para garantir que um aumento

momentâneo de pressão na linha não os danifique, os

resfriadores são geralmente ligados ao sistema em

paralelo com uma válvula de retenção.

Resfriadores a ar

Nos resfriadores a ar, o fluido é

bombeado através de tubos

aletados. Para dissipar o calor, o

ar é soprado sobre os tubos e

aletas por um ventilador. Os

resfriadores a ar são geralmente

usados onde a água não está

disponível facilmente.

Símbolo

Resfriadores a água

O resfriador a água consiste basicamente de um feixe de

tubos encaixados num invólucro metálico. Neste resfriador,

o fluido do sistema hidráulico é geralmente bombeado

através do invólucro e sobre os tubos que são refrigerados

com água fria.

Símbolo

Elementos de

comando e

controle

direcionais

controle

pressão

segurança

sequência

descarga

redutora de pressão

frenagem

contrabalanço

comando

bloqueio

acionamento de válvulas direcionais

Tipo de vedação

Prato ou disco Cone Esfera

Tipo de vedação

Carretel

Tipo de vedação

Sobreposição do êmbolo

POSITIVA NEGATIVA NULA

Válvulas direcionais

Norma DIN/ISO 1219

Setas indicam a direção (sentido) do fluxo do óleo

Ts representam bloqueios dos fluxos

Número de posições da válvula

O número de traços indicam o número de vias.

2 posições 3 posições

2 vias 3 vias 4 vias

passagem bloqueio ambas ambas

passagem = 2 vias

bloqueio = 1 via

2/2 vias NA 2 vias por 2 posições normalmente aberta

2/2 via NF 2 vias por 2 posições normalmente fechada

3/2 vias NF 3 vias por 2 posições normalmente fechado

Símbolo Designação Composição

4/2 vias 4 vias por 2 posições

P TA B

4/3 vias CF 4 vias por 3 posições centro fechado

4/3 via tandem 4 vias por 3 posições centro tandem

4/3 vias A, B P; T 4 vias por 3 posições A, B P; T

4/3 vias CH 4 vias por 3 posições centro H

4/3 vias P; A, B T 4 vias por 3 posições P; A, B T

Acionamento de válvulas direcionais

Botão geral

Alavanca

Acionamento muscular

Símbolo geral (semindicação do tipo deacionamento)

Botão de empurrar

Botão de puxar

Pedal de duplo efeito

Acionamento mecânico

Apalpador ou came

Rolete

Rolete ou gatilho

Apalpador ou camecom comprimentoajustável

Solenoide

Solenoide proporcional

Acionamento elétrico

Motor elétrico

Acionamento direto

Pilotagem por acréscimo de pressão

Pilotagem por decréscimo de pressão

Acionamento misto

Solenoide e piloto

Solenoide ou piloto

Solenoide e piloto ou mecânico

Válvula direcional 2/2 vias NF

Símbolo

Uma válvula de 2 vias

executa uma função

de liga/desliga.

Símbolo

A função de uma válvula

de 3 vias é pressurizar o

orifício de um atuador.

Válvula direcional 3/2 vias NF no circuito

Uma válvula direcional de 3 vias é usada

para operar atuadores de ação simples,

como cilindros, martelos e cilindros com

retorno por mola.

Válvula direcional 4/2 vias

Símbolo

A função de uma válvula

direcional de 4 vias é

causar o movimento de

reversão de um cilindro ou

de um motor hidráulico.

Válvula direcional 4/2 vias no circuito

Válvula direcional 4/3 vias centro tandem

Símbolo

Uma condição de centro em

tandem para o movimento do

atuador, mas permite que o fluxo

da bomba retorne ao tanque sem

passar pela válvula limitadora de

pressão.

Válvula direcional 4/3 vias centro fechado

Símbolo

Uma condição de centro fechado

para o movimento de um atuador,

bem como permite que cada

atuador individual, no sistema,

opere independentemente de um

suprimento de força.

Válvula de bloqueio

Símbolo

Válvula de bloqueio pilotada

Símbolo

Válvula limitadora de pressão

Símbolo

Numa válvula de controle de pressão, a pressão da mola

é usualmente variada pela regulagem de um parafuso

que comprime ou descomprime a mola.

Válvula limitadora de pressão

Com a via primária da válvula conectada à

pressão do sistema e a via secundária

conectada ao tanque, o carretel no corpo da

válvula é acionado por um nível

predeterminado de pressão, e neste ponto as

vias primárias e secundárias são conectadas e

o fluxo é desviado para o tanque.

Válvula limitadora de pressão compensada externamente

Símbolo

Válvula de sequência

Circuito de fixação e usinagem:

A mola na válvula de sequência não permitirá

que o carretel interligue as vias primárias e

secundárias até que a pressão seja maior do que

a mola. Desta maneira, o cilindro de

presilhamento avançará primeiro. Quando o

grampo entra em contato com a peça, a bomba

aplica mais pressão para vencer a resistência.

Esse aumento de pressão desloca o carretel na

válvula de sequência.

Válvula de contrabalanço

Num circuito de uma prensa, quando a

válvula direcional remete fluxo para o lado

traseiro do atuador, o peso fixado à haste

cairá de maneira incontrolável. O fluxo da

bomba não conseguirá manter-se. Para evitar

esta situação, uma válvula de pressão

normalmente fechada é instalada abaixo do

cilindro da prensa.

Válvula de descarga

Observação sobre segurança:

Em qualquer circuito com acumulador deve haver um meio dedescarregar automaticamente quando a máquina é desligada.

Uma válvula de descarga operada remotamente,

com sua linha piloto conectada depois da

válvula de retenção, permitirá que o fluxo da

bomba retorne ao tanque a uma pressão

mínima quando o acumulador estiver

pressurizado à mesma pressão do ajuste da

válvula.

Válvula de fluxo

Restrição por diferencial em

hélice

Restrição por agulha

Símbolo

Válvula reguladora de fluxo unidirecional

Símbolo

Válvula controladora de vazão

a) Tem-se regulagem de

velocidade em ambos os

sentidos.

b) A retenção abre quando

o cilindro retorna

(velocidade máxima

definida pela vazão da

bomba).

c) Controle independente

das velocidades de

avanço e retorno.

a) b) c)

METER-IN

Controle do fluxo de óleo que está entrando no atuador.

É um método preciso e utilizado em aplicações onde a carga sempre resiste

ao movimento do atuador, tal como levantando uma carga na vertical ou

empurrando uma carga em uma velocidade controlada.

METER-OUT

Controle do fluxo de óleo que está saindo do atuador.

É um método utilizado onde a carga tende a fugir do atuador ou deslocar-

se na mesma direção deste (carga negativa). A válvula é instalada de forma

a restringir o fluxo de saída do atuador.

BLEED-OFF

Neste método a velocidade do atuador é controlada pelo desvio de parte da

vazão da bomba para o tanque.

A bomba opera a pressão de necessária para o trabalho, pois o fluxo em

excesso volta para o tanque através da válvula controladora de vazão e não

da válvula de segurança.

A desvantagem deste sistema está na menor precisão de

controle, pois torna o atuador sujeito às variações do

deslocamento da bomba.

OBS. Este circuito não deve ser aplicado onde a carga tende

a fugir no mesmo sentido que o movimento do pistão.

Elementos

de Trabalho

Atuadores lineares

Atuadores rotativos

Simples ação

Dupla ação

Motores hidráulico

Cremalheira e pinhão

Atuador linear

Simples ação

Símbolo

Atuador linear

Símbolo

Simples ação e retorno por mola

Atuador linear

Símbolo

Dupla ação

Atuador linear

Dupla ação com amortecimento de final de curso

Símbolo

Para proteger os

cilindros contra choques

excessivos, os mesmos

podem ser protegidos

por amortecimentos. O

amortecimento diminui

o movimento do cilindro

antes que chegue ao fim

do curso.

Atuador linear

Cilindro de haste passante ou haste

Cilindro de impacto

Cilindro telescópio

Cilindro de múltiplas posições

Outros tipos

de atuadores

lineares

Atuador oscilante de cremalheira e pinhão

Atuador oscilante de cremalheira e pinhão com duplo torque

Atuador com guia linear

• Movimentação de carga com orientação fixa

Sistemas pneumáticos

• Força limitada;

• Boas velocidades;

• Precisão limitada.

• Ótima força;

• Baixas velocidades;

• Boa precisão.

Pneumática Hidráulica

Vantagens do Ar comprimido

• Vazamentos eventuais não poluem o ambiente;

• Não há riscos de explosão ou incêndio;

• Altas velocidades de trabalho;

• Seguro contra sobrecarga;

• Quantidade ilimitada;

• Fácil armazenamento;

• Fácil transporte;

• Fácil regulagem.

Desvantagens do Ar comprimido

• Pressão entre 6 e 7 bar;

• O escape de ar é ruidoso, porém os sistemas atuais são mais

confortáveis;

• Impurezas e umidade causam desgaste prematuro dos elementos

pneumáticos;

• Não é possível manter constante a velocidade dos atuadores,

devido a compressibilidade do ar;

• Ar comprimido é uma fonte de energia cara.

Princípios físicos do ar

Compressibilidade

Elasticidade

Difusibilidade

Expansabilidade

Compressibilidade

É a capacidade do ar reduzir o seu volume quando sujeito à ação de

uma força exterior.

Elasticidade

É a capacidade do ar voltar ao seu volume inicial uma vez extinto o

efeito (força) responsável por sua redução de volume.

Difusibilidade

É a capacidade do ar se misturar homogeneamente com qualquer meio

gasoso que não esteja saturado.

Expansabilidade

É a capacidade do ar de ocupar totalmente o volume de qualquer

recipiente, adquirindo seu formato.

Elementos de produção, tratamento e distribuição

1. Compressor

2. Resfriador posterior ar/ar

3. Separador de condensados

4. Reservatório

5. Purgador automático

6. Pré-filtro coalescente

7. Secador

8. Purgador automático eletrônico

9. Pré-filtro coalescente grau x

10. Pré-filtro coalescente grau y

11. Pré-filtro coalescente grau z

12. Separador de água e óleo

Compressores

Compressores são máquinas destinadas a elevar a

pressão de um certo volume de ar, admitido nas

condições atmosféricas, até uma determinada pressão,

exigida na execução dos trabalhos realizados pelo ar

comprimido.

• Isentos de lubrificação

• Baixa manutenção

• Custo elevado

Compressores

Deslocamento dinâmico

A elevação da pressão é obtida por meio de conversão de energia

cinética em energia de pressão, durante a passagem do ar através do

compressor. O ar admitido é colocado em contato com impulsores

(rotor laminado) dotados de alta velocidade.

Este ar é acelerado, atingindo velocidades elevadas e

consequentemente os impulsores transmitem energia cinética ao ar.

Posteriormente, seu escoamento é retardado por meio de difusores,

obrigando a uma elevação na pressão.

Compressores

Deslocamento positivo

Baseia-se fundamentalmente na redução de volume. O ar é admitido

em uma câmara isolada do meio exterior, onde seu volume é

gradualmente diminuído, processando-se a compressão.

Quando uma certa pressão é atingida, provoca a abertura de válvulas

de descarga, ou simplesmente o ar é empurrado para o tubo de

descarga durante a contínua diminuição do volume da câmara de

compressão.

Compressores

Compressor tipo pistãoCompressor tipo parafuso

Exemplos de compressores

Resfriador

Remove o calor gerado entre os estágios de compressão, visando:

• Manter baixa a temperatura das válvulas, do óleo lubrificante e do ar

que está sendo comprimido (com a queda de temperatura do ar, a

umidade é removida).

• Aproximar da compressão isotérmica, embora esta dificilmente possa

ser atingida, devido à pequena superfície para troca de calor.

• Evitar deformação do bloco e cabeçote, devido às temperaturas.

• Aumentar a eficiência do compressor.

Reservatório de ar comprimido

• Armazenar o ar comprimido.

• Resfriar o ar auxiliando a eliminação do

condensado.

• Compensar as flutuações de pressão em

todo o sistema de distribuição.

• Estabilizar o fluxo de ar.

• Controlar as marchas dos compressores.

Secadores de ar

A presença de umidade no ar comprimido é sempre prejudicial para as

automatizações pneumáticas, pois causa sérias consequências. É

necessário eliminar ou reduzir ao máximo esta umidade.

O ideal seria eliminá-la do ar comprimido de modo absoluto, o que é

praticamente impossível. Ar seco industrial não é aquele totalmente

isento de água; é o ar que, após um processo de desidratação, flui com

um conteúdo de umidade residual de tal ordem que possa ser utilizado

sem qualquer inconveniente.

Secadores de ar

Secagem por

Refrigeração

Absorção

Adsorção

Secagem por refrigeração

O método de desumidificação do

ar comprimido por refrigeração

consiste em submeter o ar a uma

temperatura suficientemente

baixa, a fim de que a quantidade

de água existente seja retirada

em grande parte e não

prejudique de modo algum o

funcionamento dos

equipamentos.

Secagem por absorção

É o método que utiliza em

um circuito uma substância

sólida ou líquida, com

capacidade de absorver

outra substância líquida ou

gasosa.

Secagem por adsorção

É a fixação das moléculas de

um adsorvato na superfície

de um adsorvente

geralmente poroso e

granulado, ou seja, é o

processo de depositar

moléculas de uma substância

na superfície de outra

substância, geralmente

sólida.

2/2 vias NF 2 vias por 2 posições normalmente fechada

3/2 vias NF 3 vias por 2 posições normalmente fechado

5/2 vias 5 vias por 2 posições

5/3 vias 5 vias por 3 posições – centro fechado

5/3 vias 5 vias por 3 posições - centro despressurizado

2/2 vias NF acionamento por came e retorno por mola

(1) (1)

(2) (2)

Simbologia

Válvula direcional 3/2 vias NA

3/2 vias NA acionamento por came e retorno por mola

Simbologia

(P) (R)

Simbologia

(P) (R)

Simbologia

(P) (R)

3/2 vias NF acionamento por simples piloto e retorno por mola

Simbologia

(P) (R)

Simbologia

(P)(R) (S)

12(Y)14(Z)

5/2 vias acionamento por simples solenoide e retorno por mola

Simbologia

Válvula de retençãoSimbologia

Válvula de retenção pilotada

Simbologia

Válvula de bloqueio - OU (alternadora)

Simbologia

Válvula de bloqueio - E (simultaneidade)

Simbologia

Válvula reguladora de fluxo

Simbologia

Atuadores pneumáticos

Atuador simples ação

Simbologia

Atuador de dupla ação

Simbologia

Atuador de dupla ação com amortecimento regulável

Simbologia

Atuadores anti-giro

Êmbolo Retangular Êmbolo Oblongo Êmbolo Oval

Atuadores tipo garra

Paralela Angular3 PontosRadial

Atuadores tipo músculo

Simbologia

• Alta velocidade (até 200 mm/s);

• Diâmetro de 10, 20 e 40 mm;

• Comprimento de 40 até 9000 mm;

• Possibilita contração de 15% até 25%

do comprimento

• Frequência de até 90 Hz

Atuadores rotativos (giro limitado)

Simbologia

Atuadores rotativos (pinhão cremalheira)

Simbologia

Atuadores tipo ventosa

Simbologia

Atuadores tipo ventosa

Fgrip = P * A

Pamb F

Sensores

Contatos

Normalmente fechado

Normalmente aberto Comutador

Contato normalmente aberto

Botão

Elemento de contato

Botão com trava

Contato normalmente fechado

Botão

Elemento de contato

Contato comutador

Botão

Elemento decontato

Rolete

Sensores fim de curso

Pneumáticos

Elétricos

Rolete

Sensores indutivos

Oscilador Detector Saída Eletrônica PNP

Sensores capacitivos

Acionamentos

Identificação dos componentes do circuito

Atuadores: Número sequencial + letra A – (1A ..., 2A ...)

Válvulas: Número do atuador + letra V + número sequencial – (1V1 ..., 2V1 ...)

Botões: Letra S + número sequencial – (S1 ..., S2 ..., S3...)

Fins de curso: Número do atuador + letra S ou B + 1 p/ recuado e 2 p/ avançado

(1S1..., 1S2..., 1B1..., 1B2...)

Nota: KT relé temporizador – KC relé contador

Solenóide: Número do atuador + letra Y + 1 p/ avanço e 2 p/ retorno (1Y1 ..., 1Y2 ...)

Bombas e compressores: Número sequencial + letra P – (1P ..., 2P ...)

Relés: Letra K + número sequencial

Nota: S com contato físico – B sem contato físico

Atuador simples ação e retornopor mola

Sistema pneumático

1V1Válvula direcional 3/2vias acionamento porbotão com trava eretorno por mola

Sistema pneumático

Elementos de produção,tratamento e distribuição

Elementos de comando e controle

Elementos de trabalho

Sistema pneumático

Sistema hidráulico

Válvula direcional 3/2 viasacionamento por botão com trava eretorno por mola

Atuador simples ação e retornopor mola

Sistema hidráulico

Válvula direcional 4/2 viasacionamento por botão com trava eretorno por mola

Atuador dupla ação1A

Sistema hidráulico

Elementos deprodução,tratamento edistribuição

Elementos decomando econtrole

Elementos de trabalho

Sistema hidráulico

2V1 2V2

Sistema hidráulico

Circuito elétrico

Tabela verdade

Este sistema opera com variáveis que só assumem

dois estados lógicos e opostos, representados pelos

dígitos binários 0 e 1.

O dígito binário 1 pode representar os seguintes

estados lógicos: sim, avançado, acionado, ativado,

ligado, aceso etc.

O dígito binário 0 pode representar os estados lógicos:

não, recuado, desacionado, desativado, desligado,

apagado etc.

Tabela verdade

Número de linhas = 2𝑛

Lógica Sim (Identidade) e Lógica Não (Inversa)

Tabela verdade

Lógica Sim Lógica Não

Tabela verdade

Expressão

𝐿 = 𝐴

Expressão

𝐿 = ҧ𝐴

Lógica OU

Obtém-se um sinal de saída quando

existir ao menos um sinal de entrada.

Também conhecida como:

- Disjunção

- Porta OR

- Soma lógica

Tabela verdade

Expressão

𝐿 = 𝐴 + 𝐵

Lógica E

Obtém-se um sinal de saída, somente quando

existirem todos os sinais de entrada.

Também conhecida como:

- Conjunção

- Porta AND

- Produto lógico

Tabela verdade

Expressão

𝐿 = 𝐴. 𝐵

Selo elétrico

Selo Desliga Dominante Selo Liga Dominante

Diagrama trajeto-passo

Atuador 1A (eleva a caixa)

Atuador 2A (empurra a caixa)

1A+ 2A+ (1A 2A)-

1A+ 2A+ 2A- 1A-

1A+ 2A+ 1A- 2A-

Possíveis sequências

4 passos

3 passos

Representação dos movimentos - Diagrama

Avanço

ParadoAvançado

ParadoRecuado

Representação dos movimentos - Tabela

Passo de trabalho Movimento do cilindro 1A Movimento do cilindro 2A

1 Avança Parado recuado

2 Parado avançado Avança

3 Recua Parado avançado

4 Parado recuado Recua

1A+ 2A+ 1A- 2A-

Diagrama trajeto-passo 1A+ 2A+ 1A- 2A-

1 2 3 4 5 = 1

3 Parado avançado Recua

4 Recua Parado recuado

1A+ 2A+ 2A- 1A-

Diagrama trajeto-passo 1A+ 2A+ 2A- 1A-

1 2 3 4 5 = 1

3 Recua Recua

1A+ 2A+ (1A 2A)-

Diagrama trajeto-passo 1A+ 2A+ (1A 2A)-

1 2 3 4 = 1

Método Cascata

A denominação “Cascata” representa a conexão de válvulas em forma

escalonada (em série). Esta montagem garante alimentação em uma só

saída.

O método cascata consiste em subdividir o comando em setores, os

quais serão comandados um de cada vez, evitando possíveis

sobreposições de sinais que podem ocorrer, principalmente, quando a

sequencia de movimentos dos cilindros é indireta.

O número de válvulas inversoras utilizadas no método cascata é igual a

n-1 válvulas, sendo n o número de setores.

Divisão em grupos

1. Escrever a sequência de movimentos.

2. Passar um traço vertical dividindo a sequência ao meio.

Se os dois lados do traço forem iguais, isto é, tiverem os mesmosatuadores e na mesma ordem, trata-se de uma sequência direta.

Se os dois lados tiverem atuadores diferentes ou em outra ordem,trata-se de uma sequência indireta.

1A+ 2A+ 1A- 2A-

Divisão em grupos

1. Escrever a sequência de movimentos.

2. Passar um traço vertical dividindo a sequência ao meio.

Se os dois lados do traço forem iguais, isto é, tiverem os mesmosatuadores e na mesma ordem, trata-se de uma sequência direta.

Se os dois lados tiverem atuadores diferentes ou em outra ordem,trata-se de uma sequência indireta.

1A+ 2A+ 2A- 1A-

Divisão em grupos

1A+ 1A- 2A+ 2A-

1A+ 2A- 3A+ 1A- 2A+ 3A-

1A+ 2A- 3A+ 1A- 3A- 2A+

1A+ 2A- 1A- 1A+ 2A+ 1A-

1A+ 2A- 1A- 2A+

Sequência indireta

Sequência direta

Sequência indireta

Sequência direta

Subdivisões de setores

Sequência: 1A+ 1A- 2A+ 2A-

Para dividir a sequência indireta em setores deve-se, da esquerda paraa direita, cortar com um traço vertical toda vez que um atuador serepetir, não importando os sinais (+) ou (-).

1A+ 1A- 2A+ 2A-

Subdivisões de setores

Sequência: 1A+ 2A+ 2A- 1A- 2A+ 2A-

Para dividir a sequência indireta em setores deve-se, da esquerda paraa direita, cortar com um traço vertical toda vez que um atuador serepetir, não importando os sinais (+) ou (-).

1A+ 2A+ 2A- 1A- 2A+ 2A-

Exemplo 1A+ 2A+ 2A- 1A-

Método intuitivo

Método cascata1 2 3 4 5 = 1

1 2 3 4 5 = 1

1 – Diagrama trajeto-passo

2 – Divisão em grupos

1A+ 2A+ 2A- 1A-

Número de válvulas inversoras = n-1 = 2-1 = 1

3 – Desenhar elementos de trabalho e as válvulas de comando

4 – Criar linhas de pressão auxiliares (número de linhas igual ao número de grupos).

Grupo I

Grupo II

5 – Desenhar as válvulas inversoras e válvulas de simultaneidade

6 – Fazerinterligações daslinhas de pilotagemda válvulas. Osprimeirosmovimentos decada grupo sãoexecutados assimque ocorre ainversão entre aslinhas auxiliares depressão.

1A+2A-

7 – Desenhar os demais elementos

1A+ 2A+ 2A- 1A-

Inversão grupo I -> grupo II: fim de curso 2S2

Inversão grupo II -> grupo I: fim de curso 1S1 Válvulas E

7 – Desenhar osdemais elementos

7 – Desenhar os demais elementos

1S2: grupo I -> comandará o avanço de 2A+

1A+ 2A+ 2A- 1A-

2S1: grupo II -> comandará o retorno de 1A-

Exercício

1- Faça um diagrama puramente hidráulico para a sequência:

1A+ 1A- 2A+ 2A-

2 - Faça um diagrama puramente pneumático para a sequência:

1A- 2A- 2A+ 1A+

Exercício 1

1A+ 1A- 2A+ 2A-

Exercício 2

1A- 2A- 2A+ 1A+

Método cascata eletropneumático

2 setores 3 setores

Utiliza relés para alternar entre os setores

Exemplo 1A+ 2A+ 2A- 1A- (eletropneumático)

Passo Comando Acionamento Setor

1º Botão S1 Avanço 1A I

2º Sensor 1S2 Avanço 2A I

3º 2S2 Mudança setores I -> II rede

4º Setor II energizado Recuo 2A II

5º 2S1 Recuo 1A II

6º 1S1 Mudança setores II -> I rede

1A+ 2A+ 2A- 1A-

Circuito pneumático

Setor I -> K1 desligado

3º 2S2 I -> II rede

4º Setor II Recuo 2A II

5º 2S1 Recuo 1A II

6º 1S1 II -> I rede

Setor I -> K1 desligado

5º 2S1 Recuo 1A II

Setor I -> Setor II

5º 2S1 Recuo 1A II

Setor II -> K1 ligado

5º 2S1 Recuo 1A II

Setor II -> K1 ligado

5º 2S1 Recuo 1A II

Setor II -> Setor I

Contato NF

5º 2S1 Recuo 1A II

Circuito elétricoIII

Circuito eletropneumático

Exercício

1- Faça um diagrama eletrohidráulico para a sequência:

1A+ 1A- 2A+ 2A-

2 - Faça um diagrama eletropneumático para a sequência:

1A- 2A- 2A+ 1A+

Exercício 1

1A+ 1A- 2A+ 2A-

Exercício 2

1A- 2A- 2A+ 1A+

Método trajeto-passo

1 – Identificar a sequência de acionamento

1A+ 2A+ 1A- 2A-

2 – Desenhar o diagrama trajeto-passo completo

1A+ 2A+ 1A- 2A-

Diagrama de atuação dos sensores

Diagrama de comando dos atuadores

3 – Definir as equações do sistema

1A+ = 2S1.botão

1A- = 2S2

2A- = 1S1

2A+ = 1S2

Identificar onde cada comando inicia everificar os sensores ativados neste ponto.Se o sinal do sensor for menor que o sinal decomando, o mesmo pode ser utilizado naequação de forma direta.

4 – Desenhar o circuito eletropneumático ou eletrohidráulico

Método trajeto-passo (sequência indireta)

1 – Identificar a sequência de acionamento

1A+ 2A+ 2A- 1A-

2 – Desenhar o diagrama trajeto-passo completo

1A+ 2A+ 2A- 1A-

Diagrama de atuação dos sensores

Diagrama de comando dos atuadores

3 – Definir as equações do sistema

1A+ = 2S1.1S1.botão

1A- = 2S1.K

2A- = K.2S2

2A+ = 1S2.ഥ𝐾

Identificar onde cada comando inicia everificar os sensores ativados neste ponto.Se o sinal do sensor for menor que o sinal decomando, o mesmo pode ser utilizado naequação de forma direta.

K+ = 2S2

K- = 1S1

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