aula 01 - automação fluido mecânica - 2016

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Automação Fluido Mecânica PMR2485 Prof. Dr. Rodolfo Molinari [email protected] ©2016 Prof. Dr. Rodolfo Molinari [email protected]

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Aula 01 da disciplina PMR2485 - Automação Fluido Mecânica do ano 2016, lecionada pela Escola Politécnica da Universidade de São Paulo.

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Automação

Fluido Mecânica

PMR2485

Prof. Dr. Rodolfo Molinari

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Programação

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Programação de Aulas - 1

5

12

19Programação / Introdução ao controle hidráulico e pneumático / Normas, Simbologia e Aspectos Construtivos - TP01

26 Circuitos Modulares de Controle Hidráulico e Pneumático 1 - TP02

4 Circuitos Modulares de Controle Hidráulico e Pneumático 2 - TP03

11Álgebra booleana e lógica de controle aplicada aos circuitos de comando hidráulico e pneumático - TP04

18 Diagrama de Eventos - TP05

25 FERIADO : SEMANA SANTA

FE

VE

RE

IRO

MA

O

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Programação de Aulas - 2

1 Sensores, comandos e atuadores elétricos em sistemas híbridos - TP06

8 Trabalho valendo nota para a primeira prova.

15 PRIMEIRA PROVA

22 RECESSO: INCONFIDÊNCIA

29Discussão e resolução da Primeira Prova / Fundamentos do projeto de tubulações de controle - TP07

6 Bombas e Compressores Volumétricos - TP08

13 Bombas e Compressores de fluxo - TP09

20 Trabalho valendo nota para a segunda prova

27 RECESSO: CORPUS CHRISTI

AB

RIL

MA

IO

Page 5: Aula 01 - Automação Fluido Mecânica - 2016

Programação de Aulas - 3

3 SEGUNDA PROVA

10 PROVA SUBSTITUTIVA

17 REVISÃO FINAL E ENTREGA DE NOTAS

24

JUN

HO

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Critério de Aprovação

Page 7: Aula 01 - Automação Fluido Mecânica - 2016

Trabalhos

Provas Bimestrais

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Usuário : aluno

Página de Acesso :

Senha : pmr2485@2016@s1

www.professormolinari.com/uspSubLink : Automação Fluido Mecânica

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Introdução

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Introdução

Sistemas hidráulicos há muito tempo vêm sendo utilizados pela indústria mecânica, nas mais diversas aplicações, desde os

primórdios da atividade industrial.

Com a evolução tecnológica, principalmente dos dispositivos de vedação,

assistiu-se a uma lenta migração para sistemas pneumáticos.

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Introdução

Mais recentemente tem sido observada a substituição dos dispositivos de controle

hidráulicos e pneumáticos pordispositivos elétricos e eletrônicos

A parte de controle dos sistemas geralmente envolve potências de baixa ordem de grandeza, nicho de aplicação onde os sistemas elétricos e eletrônicos

encontram campo fértil.

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Introdução

Nos circuitos que envolvem grandes potências de acionamento com

velocidades de acionamento relativamente altas e em espaços

relativamente pequenos,motores elétricos e dispositivos

eletrônicos não se adaptam muito bem.

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Introdução

Mesmo nos circuitos de controle, que em geral são de baixa potência, mas

quando a confiabilidade operacional é um fator crucial, a funcionalidade

dos elementos hidráulicos é superior e esta é a razão de sua utilização em

grande parte dos circuitos deapoio de segurança.

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Introdução

O alto custo relativo dos dispositivos hidráulicos e pneumáticos, entretanto,

faz com que se persiga o desenvolvimento e a consequente maior

aplicação dos modernos circuitos elétricos e eletrônicos no controle e automação de sistemas mecânicos.

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Introdução

No âmbito deste curso serãoestudadas as aplicações de circuitos

hidráulicos e pneumáticos no controle e automação de sistemas mecânicos,

principalmente, mas também as abordagens de migração híbrida para

circuitos elétricos e eletrônicos.

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Introdução

Posteriormente, em uma segunda etapa, serão estudados os fundamentos dos

equipamentos e circuitos de alimentação hidráulica e pneumática visando a operação de circuitos de controle.

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1

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Atuadores

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1. Atuadores

São os elementos de umcircuito de controle e/ou automação

que respondem pela efetiva realização do trabalho.

Podem ser hidráulicos ou pneumáticos, escolhidos em função

principalmente da velocidade de resposta e da capacidade desejadas.

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Elementos atuadores pneumáticos apresentam mais rapidez na

resposta de acionamento.

Elementos atuadores hidráulicos,para a mesma capacidade,

são mais compactos

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1. Atuadores

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Elementos atuadores pneumáticos possibilitam maior economia

nos circuitos auxiliares.

Elementos atuadores pneumáticosapresentam maior facilidade

para manutenção.

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1. Atuadores

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Elementos atuadores hidráulicos possuem maiores índices de confiabilidade operacional.

Elementos atuadores hidráulicos apresentam posicionamento

mais preciso.

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1. Atuadores

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Entre os todos os elementos atuadores hidráulicos e pneumáticos,

o campeão de utilização é sem dúvida o atuador cilíndrico de deslocamento

linear, simplesmente chamado decilindro hidráulico oucilindro pneumático,

conforme o caso.

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1. Atuadores

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A concepção mais simples de um atuador cilíndrico de deslocamento

linear é, certamente, a docilindro de membrana.

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1. Atuadores

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O atuador de membrana seria uma solução ideal, dado o alto nível de estanqueidade entre as câmaras.

Entretanto, apresenta dedois grandes problemas:

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1. Atuadores

Pequeno Curso;

Baixa capacidade;

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Uma primeira solução paraas limitações apresentadas pelos

cilindros de membrana foi o desenvolvimento do

cilindro de simples ação.

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1. Atuadores

Tem apenas uma linha de alimentação;

Apresenta um estado natural estável.

Tem limitação de potência.

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A concepção básicado cilindro de simples ação :

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1. Atuadores

Corpo cilíndrico Pistão Elemento Elástico Haste

Conexão

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A pressão posterior faz ahaste avançar :

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1. Atuadores

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O passo seguinte na solução paraas limitações apresentadas pelos

dois tipos de cilindro anteriores foi ocilindro de dupla ação.

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1. Atuadores

Exige duas linhas de alimentação;

Não tem limitação de curso.

Não tem limitação de potência.

Não apresenta um estado natural estável.

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A concepção básicado cilindro de dupla ação :

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1. Atuadores

Corpo cilíndrico Pistão Haste

Conexões

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São os elementos utilizados para controlar o movimento e a ação dos

atuadores.

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2. Válvulas

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Os projetos, formas e construção das válvulas são os mais variados.

3. Representação

As funcionalidades das válvulas, entretanto, são relativamente poucas .

Como consequência, para simplificar o problema, a representação das

válvulas é feita a partir da funcionalidade, não da forma.

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No esquema de uma válvula, cada estado é representado por um

quadrado. Os vários estados são representados por quadrados

dispostos lado a lado:

3. Representação

Uma válvula de 2 estados :

Uma válvula de 3 estados :

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O número de vias é representado por linhas de conexão. Assim, para uma

válvula de dois estados:

3. Representação

Com duas vias:

Com quatro vias:

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As passagens e os bloqueios são representados no interno do estado:

3. Representação

Duas vias com bloqueio:

Quatro vias com reversão:

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Os acionamentos são representados no externo do estado:

3. Representação

Duas vias com bloqueio,acionada por alavanca e com retorno automático:

Quatro vias com reversão, acionada por botão ecom retorno automático:

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Os acionamentos são variados, utilizados de acordo com a conveniência do projeto:

3. Representação

Alavanca.

Rolete.

Elasticidade

Botoeira Manual

Cabeçote de pressão

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Em relação aos atuadores hidráulicos ou pneumáticos, a pouca varidade

torna a representação muito próxima da forma real:

3. Representação

Cilindros de simples ação.

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Em relação aos atuadores hidráulicos ou pneumáticos, a pouca varidade

torna a representação muito próxima da forma real:

3. Representação

Cilindros de dupla ação.

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A representação permite “LER” a funcionalidade sem conhecer fisicamente um dispositivo:

3. Representação

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Até a próxima aula!