instituto federal de são paulo departamento de...

Instituto Federal de São Paulo

Departamento de Mecânica

Roteiro de Laboratório: Pneumática

Prof. Engº Felipe Amélio de Lucena

Catanduva, 25 de julho de 2012.

2

Sumário

1 Objetivo .......................................................................................................... 3

2 Estrutura para elaboração de relatórios para esta disciplina ........................... 4

3 Experimento Nº 01 – Elementos Pneumáticos 01 ........................................... 6

4 Experimento Nº 02 – Elementos Pneumáticos 02 ........................................... 8

5 Experimento Nº 03 – Elementos Pneumáticos 03 ......................................... 11

6 Experimento Nº 04 – Elementos Pneumáticos 04 ......................................... 14

7 Experimento Nº 05 – Circuito Pneumático 01 ............................................... 17




11 Experimento Nº 09 – Circuito Eletropneumático 01....................................... 25




3

1 Objetivo

Auxiliar e orientar o aluno no desenvolvimento das atividades práticas,

proporcionando maior autonomia no aprendizado e consolidando os conhecimentos

adquiridos nas aulas teóricas.

4

2 Estrutura para elaboração de relatórios para esta disciplina

Cabeçalho.

Relatório Nº XX

Titulo do Experimento

Objetivo

É o propósito do experimento, isto é, aquilo que se pretende alcançar. Deve ser

escritos de maneira simples, deixando clara a ação pretendida, os objetivos devem

iniciar com o verbo no infinitivo.

Introdução teórica

Deve se fazer um resumo sobre o assunto abordado no experimento,

observando os pontos chaves, essenciais ao entendimento e execução do experimento.

Esta introdução deve ser ao mesmo tempo sucinta e completa, levando em

consideração todos os pontos a serem trabalhados, a bibliografia indicada no roteiro

deve ser observada e estudada. Porém, outras literaturas podem ser analisadas.

OBS: Qualquer cópia de sities da internet é absolutamente proibida para a

realização desta introdução teórica. Porém o estudo de sities adequadamente

selecionado pode servir de base para elaboração deste item, desde que, o referido sitie

esteja exposta na bibliografia.

Material utilizado

Nesse tópico deve-se descrever todo o material utilizado para a realização do

experimento.

Procedimento Experimental

Deve-se descrever todo o procedimento experimental utilizado na realização do

experimento. A descrição deve ser detalhada dos procedimentos adotados na

montagem e elaboração do experimento. Podem-se utilizar esquemas, desenhos,

diagramas e figuras para ilustração e detalhamento do procedimento experimental.

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Obtenção e analise dos resultados

Nesta seção devem ser expostos os resultados obtidos mostrando os cálculos e

os principais resultados devidamente organizados em tabelas quando necessário. E as

devidas discussões a respeito destes resultados. Os gráficos, quando necessário

devem ser citados nesta seção e colocados em anexo posteriormente no final do

relatório.

Conclusões

Uma conclusão é uma proposição final, a qual se chegam após a consideração

de evidências, argumentos ou premissas. Assim, deve conter a síntese de tudo o que

foi apresentado no relatório.

Devem-se expor as conclusões alcançadas através do experimento, além de

uma exposição dos principais resultados obtidos anteriormente.

Bibliografia

Todas as referências utilizadas para elaboração deste relatório devem ser

expostas aqui. Em moldes as referências apresentadas no roteiro do experimento.

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3 Experimento Nº 01 – Elementos Pneumáticos 01

Objetivo

Identificar os principais elementos pneumáticos, descrever seu funcionamento e

suas aplicações.

Fundamento Teórico

Compressores

Para a produção de ar comprimido são necessários compressores. Estes

comprimem o ar até a pressão de trabalho desejada. A maioria dos acionamentos e

comandos pneumáticos funciona através de uma estação central de distribuição de ar

comprimido.

Unidade de Conservação

A unidade de conservação tem a finalidade de purificar o ar comprimido, ajustar

uma pressão constante do ar e acrescentar uma fina neblina de óleo ao ar comprimido,

para fins de lubrificação. Devido a isso, a unidade de conservação aumenta

consideravelmente a segurança de funcionamento dos equipamentos pneumáticos.

Material Utilizado

Papel, caneta, lápis (lapiseira), borracha, régua, paquímetro, bancada didática de

pneumática.


Compressor

1. Identificar o compressor

a. Marca/Modelo

b. Tipo de compressor (turbo compressor, êmbolo com

movimento linear ou rotativo).

c. Número de estágio

d. Taxa de compressão

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e. Volume de ar fornecido

f. Tipo de refrigeração utilizado no resfriamento do pistão

g. Capacidade do reservatório de ar comprimido

2. Medir e desenhar o compressor utilizado para alimentar as

bancadas didáticas de pneumática.

3. Descrever detalhadamente o funcionamento e a aplicação do

compressor.

4. Desenhar a simbologia do compressor

Unidade de Conservação

1. Identificar a Unidade de Conservação

a. Marca/Modelo

b. Capacidade de filtragem

c. Range de regulagem de pressão

d. Nível de óleo mínimo e máximo

e. Qual o óleo utilizado na unidade de conservação

2. Medir e desenhar a unidade de conservação utilizada na bancada

didática de pneumática.

3. Descrever detalhadamente o funcionamento e a aplicação da

unidade de conservação.

4. Desenhar a simbologia da unidade de conservação.

Bibliografia

[1] FIALHO, A. B. Automação Pneumática – Projeto, Dimensionamento e

Análise de Circuitos. Editora Érica Ltda, 3ª ed., 2002.

[2] BONACORSO, N. G; NOLL, V. Automação Eletro pneumática. Editora

Érica, 1997.

[3] SENAI SP. Comandos Pneumáticos. São Paulo. SENAI SP. 2007.

[4] FESTO DIDACTIC. P111 – Introdução à Pneumática. Ed. Indústria Gráfica

Senador Ltda. São Bernardo do Campo. 1999.

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Objetivo


suas aplicações.

Fundamento Teórico

Cilindros

O cilindro pneumático é um elemento de máquina útil, já que permite a aplicação

do movimento linear exatamente onde é necessário, sem qualquer complicação

mecânica, como por exemplo, em transmissões, eixos, ressaltos, etc.

Através de cilindros pneumáticos pode-se transformar a energia pneumática em

movimentos retilíneos e, através de motores pneumáticos, em movimentos rotativos.

Força do Êmbolo

As forças exercidas pelos cilindros dependem da pressão do ar, do diâmetro do

êmbolo e das resistências impostas pelos materiais vedantes (gaxetas).

Força Teórica exercida pela haste.

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Força resistiva (atrito)

Em condições normais de uso (4,0Bar ≤ P ≤ 8,0Bar) a força de atrita varia de 3 a

20% da força teórica.

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Cilindro simples ação

Força de avanço

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Cilindro dupla ação

Força de Avanço

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Força de Retorno

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%' = %01ç23923:0<23[>?]

Material Utilizado


pneumática.


Cilindros

1. Identificar o Cilindro

a. Marca/Modelo

b. Tipo de fixação utilizada nos cilindros

c. Diâmetro externo do cilindro (camisa)

d. Diâmetro da haste

e. Comprimento do curso da haste

f. Tipo de vedação do êmbolo

2. Medir e desenhar os cilindros utilizados nas bancadas didáticas de

pneumática.

3. Descrever detalhadamente o funcionamento e a aplicação dos

cilindros.

4. Desenhar as simbologias dos cilindros existentes na bancada

didática.

10

5. Calcular a força do êmbolo no avanço e no retorno do cilindro de

simples ação e de dupla ação.

6. Comparar a força calculada com a força informada no catálogo.

Bibliografia




Érica, 1997.




11


Objetivo


suas aplicações.

Fundamento Teórico

Válvula

Todos os elementos de comando e de sinais que têm por finalidade influenciar o

fluxo de informações ou energia (em nosso caso o ar comprimido) são denominados

válvulas, independentemente de sua forma construtiva.

As válvulas são subdivididas, segundo suas funções, em cinco grupos:

• Válvulas direcionais

• Válvulas de bloqueio

• Válvulas de pressão

• Válvulas de fluxo (vazão)

• Válvulas de fechamento

Válvulas direcionais

São elementos que influenciam o percurso de um fluxo de ar, principalmente nas

partidas, nas paradas e na direção do fluxo. Em esquemas pneumáticos, usam-se

símbolos gráficos para descrições de válvulas. Estes símbolos não caracterizam os

diferentes tipos de construção, mas somente a função das válvulas.

Válvulas de bloqueio

Válvulas de bloqueio são aparelhos que impedem a passagem do fluxo de ar em

uma direção, dando passagem na direção oposta. Internamente, a própria pressão

aciona a peça de vedação positiva e ajusta, com isto, a vedação da válvula.

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Válvula de retenção

Esta válvula pode fechar completamente a passagem do ar em um sentido

determinado. Em sentido contrário, o ar passa com a mínima queda possível de

pressão. O bloqueio do fluxo pode ser feito por cone, esfera, placa ou

membrana. Há dois tipos de válvulas de retenção:

· Retenção com mola

· Retenção sem mola

Material Utilizado


pneumática.


Válvulas Direcionais

1. Identificar a válvula

a. Marca/Modelo

b. Número de posições

c. Número de vias

d. Posição de repouso

e. Tipo de acionamento

f. Tipo de retorno

g. Vazão

2. Medir e desenhar as válvulas direcionais utilizadas na bancada


3. Descrever detalhadamente o funcionamento e a aplicação das

válvulas direcionais.

4. Desenhar as simbologias das válvulas direcionais existentes na

bancada didática.

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Válvulas de Retenção

1. Identificar a válvula

a. Marca/Modelo

2. Medir e desenhar as válvulas de retenção utilizada na bancada


3. Descrever detalhadamente o funcionamento e a aplicação das

válvulas de retenção.

4. Desenhar as simbologias das válvulas de retenção existentes na

bancada didática.

Bibliografia




Érica, 1997.




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Objetivo


suas aplicações.

Fundamento Teórico

Válvula

Todos os elementos de comando e de sinais que têm por finalidade influenciar o

fluxo de informações ou energia (em nosso caso o ar comprimido) são denominados

válvulas, independentemente de sua forma construtiva.

As válvulas são subdivididas, segundo suas funções, em cinco grupos:

• Válvulas direcionais

• Válvulas de bloqueio

• Válvulas de pressão

• Válvulas de fluxo (vazão)

• Válvulas de fechamento

Válvulas de bloqueio

Válvulas de bloqueio são aparelhos que impedem a passagem do fluxo de ar em

uma direção, dando passagem na direção oposta. Internamente, a própria pressão

aciona a peça de vedação positiva e ajusta, com isto, a vedação da válvula.

Válvula Alternadora (Função Lógica OU)

Válvula de Simultaneidade (Função Lógica E)

Válvula de Escape Rápido

Material Utilizado


pneumática.

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Válvula Alternadora (Função Lógica OU)

1. Identificar a válvula alternadora

a. Marca/Modelo

2. Medir e desenhar a válvula alternadora utilizada na bancada



válvula alternadora.

4. Desenhar a simbologia da válvula alternadora existente na bancada

didática.

Válvula de Simultaneidade (Função Lógica E)

1. Identificar a válvula de simultaneidade

a. Marca/Modelo

2. Medir e desenhar a válvula de simultaneidade utilizada nas

bancadas didáticas de pneumática.


válvula de simultaneidade.

4. Desenhar a simbologia da válvula de simultaneidade existente na

bancada didática

Válvula de Escape Rápido

1. Identificar a válvula de escape rápido

a. Marca/Modelo

2. Medir e desenhar a válvula de escape rápido utilizada na bancada



válvula de escape rápido.

4. Desenhar a simbologia da válvula de escape rápido existente na

bancada didática

16

Bibliografia




Érica, 1997.




17

7 Experimento Nº 05 – Circuito Pneumático 01

Objetivo

Montar e avaliar os circuitos pneumáticos.

Fundamento Teórico

Sequência de Movimentos

Quando os procedimentos de comando de instalações pneumáticas são

complicados, e estas instalações têm de ser reparadas, é importante que o técnico de

manutenção disponha de esquemas de comando e sequência, segundo o

desenvolvimento de trabalho das máquinas.

A má elaboração de projeto pneumático resulta em interpretação insegura

tornando difícil a montagem ou a identificação de defeitos, de forma sistemática, tendo

em vista que é pouco rentável montar ou localizar defeitos empiricamente.

Antes de iniciar qualquer montagem ou busca de defeitos, é importante

representar sequências de movimentos e estados de comutação, de maneira clara e

correta.

Essas representações permitirão realizar um estudo e ganhar tempo na

montagem ou reparo de equipamento.

Material Utilizado

Papel, caneta, lápis (lapiseira), borracha, régua, bancada didática de

pneumática.


Montar os circuitos pneumáticos

1. Acionamento manual de um cilindro de simples ação, através de válvula

3/2 acionada por botão e retorno por mola. O cilindro A avança ao ser

acionada o botão da válvula. Liberado o botão, a válvula interrompe o

fornecimento de ar ao pistão retornando-o.

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a. Desenhar o circuito pneumático.

2. Acionamento manual de um cilindro através de válvula com retenção do

sinal. O cilindro A avança ao ser acionada o botão da válvula e só retorna

após a liberação desta.


3. Acionamento de um cilindro de simples ação com comando de avanço e

retorno de dois pontos distintos. O cilindro A avança ao ser acionada a

válvula A2 e assim permanece após a liberação desta. Só retorna com o

acionamento da válvula A1.


Bibliografia




Érica, 1997.




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Objetivo


Fundamento Teórico











correta.



Material Utilizado


pneumática.



1. Acionamento de um cilindro simples ação, através de duas válvulas em

série. O cilindro A avança se forem acionadas as válvulas A2 e A4. O

retorno é feito após a liberação de qualquer uma delas.


20

2. Acionamento de um cilindro simples ação, através de duas válvulas

simultâneas. O cilindro A avança se forem acionadas as válvulas A2 e A4

simultaneamente. O retorno é feito após a liberação de qualquer uma

delas.


3. Acionamento de um cilindro simples ação com comando de avanço de

dois pontos distintos. O cilindro A avança se for acionada a válvula A2 ou

a válvula A4. O retorno é feito após a liberação de qualquer uma delas.

a. Utilizando a válvula alternadora

b. Sem utilizar a válvula alternadora

c. Desenhar os dois (2) circuitos pneumáticos.

Bibliografia




Érica, 1997.




21


Objetivo


Fundamento Teórico











correta.



Material Utilizado


pneumática.



1. Acionamento de um cilindro de dupla ação com ciclo único. O cilindro A

avança ao ser acionada a válvula A2. O retorno se dá após a ponta da

haste do cilindro acionar a válvula de fim de curso A1.


22

2. Acionamento de um cilindro de dupla ação com ciclo contínuo. O cilindro A

avança ao ser acionada a válvula a4, visto que a válvula A2 está

acionada. O retorno se dá após a ponta da haste do cilindro acionar a

válvula de fim de curso A1. No retorno do cilindro, A2 é novamente

acionada, iniciando um novo ciclo. A parada é feita após a reposição de

A4.


3. Acionamento de um cilindro dupla ação com ciclo contínuo e curso

variável. O cilindro A avança ao ser acionada a válvula a6, visto que o fim

de curso A2 está acionado. Durante o trajeto aciona o fim de curso A4,

que confirma o sinal em A0 e o cilindro continua a avançar. O retorno se

dá após a ponta da haste do cilindro acionar a válvula de fim de curso A1.

No retorno do cilindro, A4 é novamente acionado, iniciando um novo ciclo,

com curso regulado entre A4 e A1. A parada é feita após a reposição de

A6.


Bibliografia




Érica, 1997.




23


Objetivo


Fundamento Teórico











correta.



Material Utilizado


pneumática.



1. Pacotes que chegam sobre um transportador de rolos são elevados por

um cilindro pneumático A e empurrados por um cilindro B sobre um

segundo transportador. Assim, para que o sistema funcione devidamente,

24

o cilindro B deverá retornar apenas quando A houver alcançado a posição

final.


Bibliografia




Érica, 1997.




25

11 Experimento Nº 09 – Circuito Eletropneumático 01

Objetivo

Montar e avaliar os circuitos eletropneumáticos.

Fundamento Teórico











correta.



Material Utilizado


pneumática.


Montar os circuitos eletropneumáticos

1. Acionamento manual de um cilindro de simples ação, através de válvula

3/2 acionada por botão e retorno por mola. O cilindro A avança ao ser

acionada o botão da válvula. Liberado o botão, a válvula interrompe o

fornecimento de ar ao pistão retornando-o.

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a. Desenhar o circuito eletropneumático.

2. Acionamento manual de um cilindro através de válvula com retenção do

sinal. O cilindro A avança ao ser acionada o botão da válvula e só retorna

após a liberação desta.


3. Acionamento de um cilindro de simples ação com comando de avanço e

retorno de dois pontos distintos. O cilindro A avança ao ser acionada a

válvula A2 e assim permanece após a liberação desta. Só retorna com o

acionamento da válvula A1.


Bibliografia




Érica, 1997.




27


Objetivo


Fundamento Teórico











correta.



Material Utilizado


pneumática.



1. Acionamento de um cilindro simples ação, através de duas válvulas em

série. O cilindro A avança se forem acionadas as válvulas A2 e A4. O

retorno é feito após a liberação de qualquer uma delas.


28

2. Acionamento de um cilindro simples ação, através de duas válvulas

simultâneas. O cilindro A avança se forem acionadas as válvulas A2 e A4

simultaneamente. O retorno é feito após a liberação de qualquer uma

delas.


3. Acionamento de um cilindro simples ação com comando de avanço de

dois pontos distintos. O cilindro A avança se for acionada a válvula A2 ou

a válvula A4. O retorno é feito após a liberação de qualquer uma delas.

a. Utilizando a válvula alternadora

b. Sem utilizar a válvula alternadora

c. Desenhar os dois (2) circuitos eletropneumáticos.

Bibliografia




Érica, 1997.




29


Objetivo


Fundamento Teórico











correta.



Material Utilizado


pneumática.



1. Acionamento de um cilindro de dupla ação com ciclo único. O cilindro A

avança ao ser acionada a válvula A2. O retorno se dá após a ponta da

haste do cilindro acionar a válvula de fim de curso A1.


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2. Acionamento de um cilindro de dupla ação com ciclo contínuo. O cilindro A

avança ao ser acionada a válvula a4, visto que a válvula A2 está

acionada. O retorno se dá após a ponta da haste do cilindro acionar a

válvula de fim de curso A1. No retorno do cilindro, A2 é novamente

acionada, iniciando um novo ciclo. A parada é feita após a reposição de

A4.


3. Acionamento de um cilindro dupla ação com ciclo contínuo e curso

variável. O cilindro A avança ao ser acionada a válvula a6, visto que o fim

de curso A2 está acionado. Durante o trajeto aciona o fim de curso A4,

que confirma o sinal em A0 e o cilindro continua a avançar. O retorno se

dá após a ponta da haste do cilindro acionar a válvula de fim de curso A1.

No retorno do cilindro, A4 é novamente acionado, iniciando um novo ciclo,

com curso regulado entre A4 e A1. A parada é feita após a reposição de

A6.


Bibliografia




Érica, 1997.




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Objetivo


Fundamento Teórico











correta.



Material Utilizado


pneumática.



1. Pacotes que chegam sobre um transportador de rolos são elevados por

um cilindro pneumático A e empurrados por um cilindro B sobre um

segundo transportador. Assim, para que o sistema funcione devidamente,

32

o cilindro B deverá retornar apenas quando A houver alcançado a posição

final.


Bibliografia




Érica, 1997.




instituto federal de são paulo departamento de...

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