sistemas hidráulicos e pneumáticos 2014 av1.pdf

8/19/2019 Sistemas Hidráulicos e Pneumáticos 2014 AV1.pdf

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© 2014 by Profº Leonardo S Azevedo – SISTEMAS HIDRÁULICOS E PNEUMÁTICOS – UNESA

Sist. Hidráulicos e Pneumáticos




Esta disciplina tem a função detransmitir aos alunos os conceitos físicosenvolvidos na hidráulica e pneumática e

apresentar as características efuncionamento dos elementos queconstituem estas tecnologias. Tem afunção, também, de capacitar o alunopara a análise e a criação de projetos decircuitos hidráulicos, eletrohidráulico,pneumático e eletropneumático.

Sist. Hidráulicos e Pneumáticos




Bibliografia:

BONACORSO, N. G. e NOLL, V. Automaçãoeletropneumática. São Paulo: Érica, 2009.

FIALHO, A. B. Automação Pneumática – Projetos, dimensionamento e análise decircuitos. São Paulo: Érica, 2003.

FIALHO, A. B. Automação Hidráulica – Projetos, dimensionamento e análise de

circuitos. São Paulo: Érica, 2002.

Sist. Hidraúlicos e Pneumáticos




Instalações Elétricas Industriais

Material Complementar:1. KIT Pneumática e Hidráulica (Profº

Leonardo) – Atividades, Slides, Plantas eRoteiros de práticas de laboratório.




Instalações Elétricas Industriais

Avaliações:1ª Parte – AV1 + Atividade Estruturada +

Práticas de laboratório + Atividades Extras2ª Parte – AV2 + Atividade Estruturada +

Práticas de laboratório.

3ª Parte - AV3




Sist. Hidraúlicos e Pneumáticos


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PneumáticaO termo pneumática é derivado do gregoPneumos ou Pneuma (respiração, sopro) e

é definido como a parte da Física que seocupa da dinâmica e dos fenômenosfísicos relacionados com os gases ou

vácuos. É também o estudo da conversãoda energia pneumática em energiamecânica, através dos respectivos

elementos de trabalho.

Sistemas Pneumáticos



Fluido

É qualquer substância capaz de escoar e

assumir a forma do recipente que a contém.Para a pneumática o fluido utilizado é o ar.




Vantagens Principais

• Quantidade de ar.•

Velocidades.• Segurança contra sobrecarga.• Limpeza.•

Simplicidade de manipulação.• Facilidade de implantação.• Redução dos custos operacionais.




Desvantagens Principais

•

Velocidades muito baixas são difíceisde ser obtidas.• Ruído.• Preparação.




Propriedades Físicas do ArCompressibilidadePodemos colocar o ar num recipiente com

volume determinado e posteriormenteprovocar-lhe uma redução de volumeusando a sua propriedade decompressibilidade. Então, podemosconcluir que o ar permite reduzir o seuvolume quando sujeito à ação de umaforça exterior.




Propriedades Físicas do Ar




Propriedades Físicas do ArElasticidadePropriedade que possibilita ao ar voltar

ao seu volume inicial uma vez extinto oefeito (força) responsável pela reduçãodo volume.




Propriedades Físicas do ArDifusibilidadePropriedade do ar que lhe permite

misturar-se homogeneamente comqualquer meio gasoso que não estejasaturado.




Propriedades Físicas do ArExpansibilidadePropriedade do ar que lhe possibilita

ocupar totalmente o volume de qualquerrecipiente, adquirindo o seu formato.




Grandezas físicas.Matéria

É tudo que tem forma e ocupa lugar noespaço.Massa É a quantidade de matéria de um corpo. Aunidade de medida padrão é o KG que éobtido através do processo de comparaçãofeito pela balança.




Grandezas físicas.

PesoÉ a força de atração que terra exerce sobre

um determinado corpo. A unidade de medidapadrão é o Kgf.

Fp = m x g




ForçaÉ toda causa capaz de modificar o estado demovimento ou causar deformações. É umagrandeza vetorial, e para ser caracterizadadevemos conhecer sua intensidade, sentido edireção

Unidade de força nos sistemas• Internacional newton • Técnico Kgf • Inglês lb (libra força)




Pressão

Quando o ar ocupa um recipiente exercesobre suas paredes uma força igual em todosos sentidos e direções. Ao se chocarem as

moléculas produzem um tipo de bombardeiosobre essas paredes, gerando assim umpressão.

Unidade de pressão nos sistemas• Internacional Pa• Técnico Kgf/cm2

• Inglês Psi ou lb/pol2

(pound square inch)




Princípio de PascalConstata-se que o ar é muito compressívelsob ação de pequenas forças. Quandocontido em um recipiente fechado, o ar

exerce uma força igual sobre as paredes,em todos os sentidos. Por Blaise Pascaltemos: "A pressão exercida em um líquido

confinado em forma estática atua emtodos os sentidos e direções, com amesma intensidade, exercendo forçasiguais em áreas iguais".





=




AtmosferaCamada formada por gases, principalmentepor oxigênio (O2 ) e nitrogênio (N), queenvolve toda a superfície terrestre.





Pressão Atmosférica

A atmosfera exerce sobre nós uma forçaequivalente ao seu peso, mas não asentimos, pois ela atua em todos os

sentidos e direções com a mesmaintensidade. Portanto, a Força (peso) que oar exerce sobre toda a superfície

terrestre é denominada PressãoAtmosférica. O aparelho responsável pormedir a pressão atmosférica é oBarômetro.





PressãoUsando o zero absoluto (vácuo) comoponto de referência, os dados de pressãose definem como pressão absoluta,enquanto que usando a pressãoatmosférica como ponto de referência osdados de pressão se definem como

pressão relativa. Note que a pressãorelativa pode ser positiva ou negativa, masa pressão absoluta é sempre positiva.





Pressão Relativa

Quando queremos medir a pressão emalgum vaso usamos o Manômetro, Portanto

o manômetro é o instrumento que medepressão relativa. Assim, podemosconceituar pressão relativa como sendo “a

pressão aferida no manômetro”.






http://localhost/var/www/apps/conversion/Materiais%20diversos/ANIMA%C3%87%C3%95ES%20DID%C3%81TICAS/9%20Man%C3%B4metro%20bordon%20Bar.exe




Pressão Absoluta

É a pressão aferida no manômetro somada a

pressão atmosférica local. Isto é:Pressão absoluta =Pressão relativa + Pressão atmosférica local.





Fatores de Conversão de Unidades de Pressão






1 =1

2= 1 = 14.7

2= 760

Considerar

1bar = 14,5 psi




Pressão , Volume e Temperatura

Transformação Isotérmica.Supondo que um gás tenha sido submetido a

uma transformação na qual a sua temperaturafoi mantida constante. E considerando que amassa do gás também se manteve constante,

concluímos que a pressão e o volume do gásforam as grandezas que variaram durante atransformação.





Robert Boyle observou este fato e concluiu:“Aumentando a pressão de uma massa fixa degás provoca uma diminuição do volumeocupado e vice-versa, de tal forma que o

produto entre essas duas grandezaspermaneça constante”.

P . V = K





Transformação isotérmica é quando umadeterminada massa gasosa sofre umatransformação à temperatura constante, ovolume ocupado pelo gás é inversamente

proporcional à pressão exercida

Pi . Vi = Pf . Vf = K






Transformação Isovolumetrica (Isocórica).Quando uma determinada massa gasosa sofre

uma transformação e seu volume permanececonstante, a pressão exercida pelo gás, norecipiente em que ele permanece, aumenta

conforme a temperatura aumenta, e diminuiconforme sua temperatura diminui. Charlesobservou este fato e concluiu:





“Aumentando a temperatura absoluta de umamassa fixa de gás, mantendo sua pressãoconstante, provoca um aumento do volumeocupado e vice-versa, de tal forma que o

quociente entre essas duas grandezaspermaneça constante”.

P/T = K





Tendo um gás inicialmente a uma pressão Pi etemperatura Ti, aumentando a temperaturaaté uma temperatura Tf verificamos que apressão Pf obedecerá a seguinte relação:

Pi/Ti = Pf/Tf = K

(o gás ao ser aquecido aumenta sua pressão, e quando

resfriado diminui a sua pressão.)


á





Transformação isobáricaDois gases diferentes, mantendo a pressão

deles iguais, quando obtivermos o resultadoveremos que os dois gases obtêm o mesmovolume final. O físico francês Gay-Lussac

verificou que este fato ocorre para quaisquergases, e, portanto enunciou:“O valor do coeficiente de dilataçãovolumétrica é o mesmo para todos os gases”.


á




Portanto a transformação isobárica é quandouma determinada massa gasosa sofre umatransformação a pressão constante, o volumeocupado pelo gás é diretamente proporcional

à temperatura absoluta.V/T = K

essa relação é conhecida como Lei de Gay-Lussac.

Vi/Ti = Vf/Tf = K


á




A reta crescente mostra que, ao seraquecido, o gás se expande e, ao serresfriado, o gás se contrai.


P á





P á





i P á i





Si P á i





T(K)=T(ºC)+273 11

Si t P áti




Exercício

a. Calcule a pressão necessária a aplicar a umcilindro pneumático com diâmetro interno de 10cm por forma a que este seja capaz de exerceruma força de 3000N.


Si t P áti




Forças de Avanço e Retorno de um Cilindro

Pneumático

Os cilindros pneumáticos são atuadores

lineares e neles podemos identificar doistipos de movimentos:

Avanço Retorno


Si t P áti




Força de AvançoÉ a força exercida no cilindro deslocando oêmbolo para o movimento de avanço. Édefinida pela fórmula :

Fav = P x 0,785 x D²Onde:Fav = força de avanço

P = pressãoD = diâmetro


Si t P áti




Força de RetornoÉ a força exercida no cilindro deslocando oêmbolo para o movimento de retorno. Èdefinida pela fórmula :

Fret = P x 0,785 x (D²- d²)Onde:Fret = força de retorno

P = pressãoD = diâmetrod = diâmetro da haste





Si t P áti




ExercíciosCalcule as forças de avanço e de retorno deum cilindro pneumático que tem comodiâmetro do embolo 150mm e o diâmetro dahaste do embolo 0,06 m. Sabendo tambémque a pressão de trabalho é de 9bar.


Si t P áti




Calcule as forças de avanço e de retorno deum cilindro pneumático que tem como

diâmetro do embolo 200mm o diâmetro dahaste do embolo 4 cm. Sabendo também quea pressão de trabalho é de 130,5 PSI


Si t P áti




Considere a figura onde um gás ideal contido num

cilindro hermeticamente fechado por um embolo quese pode mover livremente. A massa do êmbolo é de0,5Kg e a área em contato com o gás tem 10cm2 Admita g=9,81m/s2

a) Qual é a pressão que o embolo exerce sobre ogás?b) Se h=5cm a 27ºC, qual será a altura se o gás for

aquecido a 177ºC


Sist s P áti s




Um recipiente que resiste até a pressão3,0x105Pa contém oxigênio sob pressão de1,0X105Pa e temperatura de 27ºC. Desprezandoo efeito da dilatação térmica do recipiente,

calcule a máxima temperatura que o oxigêniopode atingir antes da explosão eminente.


Sist m s P máti s




Um cilindro, de área de seção transversal reta

A, é provido de um êmbolo móvel, podendo-sevariar, assim, o volume de um gás (ideal) contidono cilindro. Quando o êmbolo está na marca de

0,30 (figura) a temperatura é de 300K e apressão é P. Levando o embolo até a marca 0,20e aumentando a temperatura para 400K, a novapressão do gás será:


Sist m s Pn máti s




Calcule as forças de avanço e de retorno deum cilindro pneumático que tem comodiâmetro do embolo 100mm o diâmetro da

haste do embolo 2 cm. Sabendo também quea pressão de trabalho é de 150 PSI.


Sistemas Pneumátic s




Calcule o diâmetro do êmbolo de um cilindropneumático em que a força de retorno é5.102,5 Kgf, a pressão de trabalho é 100 bare o diâmetro da haste do êmbolo é de 0,04m.






Precisamos elevar uma carga de 500 Kgf comuma talha pneumática. Sabendo que a pressão

de trabalho é de 80 PSI. Qual o diâmetro docilindro?






Preparação do ar comprimidoProporcionar o estudo prévio de algunspreceitos básicos para o projeto e

instalação de um mecanismo de arcomprimido.






Preparação do ar comprimido Interferências externas nos equipamentos

pneumático.

Tratamento em uma usina geradora de arcomprimido.Trocador de calor do ar comprimido

Secador de ar comprimido. Lubrefil






Umidade

O ar atmosférico é uma mistura de gases,principalmente de oxigênio e nitrogênio, econtém contaminantes de três tipos

básicos: água, óleo e poeira.As partículas de poeira, em geralabrasivas, e o óleo queimado no ambiente

de lubrificação do compressor, sãoresponsáveis por manchas nos produtos.A água é responsável por outra série deinconvenientes.






O compressor, ao admitir ar, aspira

também os seus compostos e, aocomprimir, adiciona a esta mistura o calorsob a forma de pressão e temperatura,

além de adicionar óleo lubrificante.Os gases sempre permanecem em seuestado nas temperaturas e pressões

normais encontradas no emprego dapneumática. Componentes com águasofrerão condensação e ocasionarãoproblemas.






O ar contém adicionalmente água em formade vapor. A capacidade de absorção devapor d'água no ar depende da

temperatura, porém não da pressão. Se acapacidade máxima de absorção forultrapassada o vapor d'água condensa eprecipita na forma de água condensada(neblina, pingos, etc.).






Analisemos agora: um certo volume de arestá saturado com vapor d'água, isto é,sua umidade relativa é 100%;comprimimos este volume até o dobro da

pressão absoluta, o seu volume sereduzirá à metade.Logicamente, isto significará que sua

capacidade de reter vapor d'águatambém foi reduzida à metade devido aoaumento da pressão e redução do seu

volume






Então o excesso de vapor seráprecipitado como água. Isto ocorre se atemperatura for mantida constantedurante a compressão, ou seja,processo isotérmico de compressão.






Entretanto, isso não acontece; verifica-

se uma elevação considerável natemperatura durante a compressão.Como foi mencionado anteriormente, a

capacidade de retenção da água pelo arestá relacionada com a temperatura,sendo assim, não haverá precipitação no

interior das câmaras de compressão. Aprecipitação de água ocorrerá quando oar sofrer um resfriamento, seja no

resfriador ou na linha de distribuição






Isto explica porque no ar comprimido

existe sempre ar saturado com vapord'água em suspensão, que se precipita aolongo das tubulações na proporção em

que se resfria.






A presença desta água condensada naslinhas de ar, causada pela diminuição detemperatura, terá como consequências:

Oxida a tubulação e componentespneumáticos.

Prejudica a produção de peças.






Impossibilita a aplicação emequipamentos de pulverização. Provoca golpes de ariete nas superfícies

adjacentes,etc.






Portanto, é da maior importância quegrande parte da água, bem como dosresíduos de óleo, seja removida do ar

para evitar redução de todos osdispositivos e máquinas pneumáticas.






Unidade de produção de ar comprimido.Sistemas Pneumáticos





Filtro de ar atmosférico

Instalado na aspiração do compressor

tem a função de reter as partículassólidas que venham danificar ocompressor.

Simbologia






Compressores

Os Compressores são máquinasdestinadas a elevar a pressão de umcerto volume de ar.



http://www.google.com.br/url?sa=i&rct=j&q=compressor+de+ar&source=images&cd=&cad=rja&docid=6zeom9B9tLMmYM&tbnid=_Rxcq2lXmWRQhM:&ved=0CAUQjRw&url=http://www.imcmaquinas.com.br/&ei=y-IwUbr5CpHo8wSVxIHgCg&bvm=bv.43148975,d.dmQ&psig=AFQjCNHt87Sir6NJUT_LDAa1F1D4S9pPzQ&ust=1362244662898587




Compressores

• Classificação e Definição Segundo osPrincípios de Trabalho

São duas as classificações fundamentaispara os princípios de trabalho:

Deslocamento dinâmicoDeslocamento Positivo






Compressores de deslocamento positivo.Baseia-se fundamentalmente na redução devolume de ar em suas câmaras . O ar éadmitido em uma câmara isolada do meio

exterior, onde seu volume é gradualmentediminuído, processando-se a compressão.Quando uma certa pressão é atingida,provoca a abertura de válvulas de descarga,ou simplesmente o ar é empurrado para otubo de descarga durante a contínuadiminuição do volume da câmara de

compressão






Compressor tipo pistãoUm dos compressores mais comuns dedeslocamento positivo é o tipo alternativo

ou pistão (êmbolo). Neste, a maioria de suaspequenas unidades é de simples efeito, istoé, o pistão executa somente uma aspiração

e uma compressão por revolução do eixo demanivelas.






Compressor tipo pistão

A disposição do cilindro, pistão, conectora,eixo de manivelas e cárter é semelhante a deum motor a gasolina.



http://localhost/var/www/apps/conversion/tmp/scratch_5/compressores/Air%20Compressor.avi




Compressor tipo pistão de duplo efeito

As unidades maiores são geralmente deduplo efeito, o pistão possui duas faces e

executa duas vezes mais o trabalho porrotação do eixo de manivelas, fazendo duasaspirações e duas compressões, ou seja, as

duas faces do êmbolo aspiram e comprimem.






Compressor tipo pistão de duplo efeito






Classificação dos compressor tipo pistão

1 - Quanto a arrumação dos cilindrosVerticais, angulares e horizontais.

2 – Quanto a pressãoBaixa pressão (até 150 PSI);

Média pressão (de 151 à 600 PSI);eAlta Pressão (acima de 601PSI).







3 – Quanto aos estágios

Simples estágio (é aquele em que o ar écomprimido uma só vez); e

Múltiplos estágios (é aquele em que o aré comprimido duas ou mais vezes em umou mais cilindros de diâmetrosdiferentes).







4 – Quanto ao trabalho dos pistões

Simples efeito (é quando o ar é

comprimido apenas em uma só face dopistão); e

Duplo efeito (é aquele em que acompressão do ar é efetuado nas duasfaces do pistão).






Compressor tipo pistão






Compressortipo pistão






Compressores rotativos

Parafusos

Roots

Palhetas






Compressor rotativo de palhetas

Este tipo de compressor consiste em umacarcaça dentro da qual é montado

excentricamente um rotor. As palhetas semovem radialmente nas ranhuras do rotore são forçadas por molas ou pela forçacentrífuga contra as paredes internas dacarcaça ou contra os anéis guias queevitam contato direto com a carcaça.






Compressor rotativo de palhetas

Quando o rotor gira, as palhetasacompanham a parede interna da carcaçae como o rotor é excêntrico deslizam

para dentro e para fora do rotor, destaforma o espaço entre palhetas vizinhasvariará comprimindo o ar

aprisionado neste espaço. As válvulas sãosubstituídas por aberturas nas paredesda carcaça.






Compressor rotativo de palhetasSistemas Pneumáticos


http://localhost/var/www/apps/conversion/tmp/scratch_5/compressores/30%20COMPRESSOR%20ROTATIVO.exe

http://www.google.com.br/url?sa=i&rct=j&q=compressor+rotativo+de+palhetas&source=images&cd=&cad=rja&docid=ubFzk6HnTVInlM&tbnid=1LboVSlFn2WLwM:&ved=0CAUQjRw&url=http://www.feng.pucrs.br/lsfm/alunos/luc_gab/compressores.html&ei=zegwUfaRGYj88gS_hYGIAw&bvm=bv.43148975,d.dmQ&psig=AFQjCNFo2T7KtDvCIJvEflMyjAAjYUoFAA&ust=1362245950762448




Compressor tipo parafuso

Este compressor é dotado de uma carcaçaonde giram dois rotores helicoidais emsentidos opostos. Um dos rotores possui

lóbulos convexos, o outro uma depressãocôncava e são denominados, respectivamente,rotor macho e rotor fêmea.






Compressor tipo parafuso






Compressores tipo lóbulo (roots)Consta de uma carcaça, dentro da qualgiram em sentido opostos dois rotores,

sincronizados por meio de engrenagens enão há contato entre os rotores e acarcaça. Os compressores tipo lóbulos não

trabalham com pressão interna, o ar émeramente bombeado como uma bomba deengrenagens (por isso são chamadostambém de sopradores

S stemas Pneumát cos





Compressores tipo lóbulo (roots)

Assim só podem ser empregados parabaixas pressões de trabalho. O limite é

geralmente de 15 PSI.

S stemas neumát cos


http://localhost/var/www/apps/conversion/tmp/scratch_5/compressores/Compressor.avi




Compressores de deslocamento dinâmico.

A elevação da pressão é obtida por meiode conversão de energia cinética em

energia de pressão, durante a passagemdo ar através do compressor. O aradmitido é colocado em contato com

impulsores (rotor laminado) dotados dealta velocidade.

t ma n umát c





Compressores de deslocamento dinâmico.

Este ar é acelerado, atingindo velocidadeselevadas e consequentemente os

impulsores transmitem energia cinética aoar. Posteriormente, seu escoamento éretardado por meio de difusores,obrigando a uma elevação na pressão.

m m





Compressor de fluxo radial

O ar é acelerado a partir do centro derotação, em direção à periferia. Essecompressor é muito utilizado em super

carregamento de motores a combustãointerna.

m m





Compressor de fluxo axial

O ar é acelerado de forma axial ao eixoprincipal. Esse tipo de compressor éutilizado em turbinas de aeronaves e túnel

de vento.





Resfriamento dos compressores

O sistema de refrigeração do ar compreendetrês fases:

Resfriamento dos cilindros de compressãoResfriamento do Resfriador IntermediárioResfriador Posterior





Resfriamento à agua

Os blocos dos cilindros são dotados deparedes duplas, entre as quais circula água.A superfície que exige um melhor

resfriamento é a do cabeçote, poispermanece em contato com o gás ao fim dacompressão. No resfriador intermediário

empregam-se, em geral, tubos com aletas.O ar a ser resfriado passa em torno dostubos, transferindo o calor para a água emcirculação.





Resfriamento à ar

Compressores pequenos e médios podemser, vantajosamente, resfriados a ar numsistema muito prático, particularmente eminstalações ao ar livre ou onde o calor podeser retirado facilmente das dependências.Nestes casos, o resfriamento a ar é a

alternativa conveniente. Existem doismodos básicos de resfriamento por ar :





• Circulação - os cilindros e cabeçotes,geralmente, são aletados a fim deproporcionar maior troca de calor, o queé feito por meio da circulação do arambiente e com auxílio de hélices naspolias de transmissão.

Resfriamento à ar





• Ventilação Forçada - a refrigeraçãointerna dos cabeçotes e resfriadorintermediário é conseguida através deventilação forçada, ocasionada por umaventoinha, obrigando o ar a circular nointerior do compressor.

Resfriamento à ar





Resfriamento





Resfriador Posterior

A umidade presente no ar comprimido éprejudicial, supondo que a temperatura de

descarga de uma compressão seja de130ºC, sua capacidade de retenção de águaé de 1,496 Kg/m3 e à medida que estatemperatura diminui, a água precipita-seno sistema de distribuição, causandosérios problemas.





Para resolver de maneira eficaz oproblema inicial da água nas instalações

de ar comprimido, o equipamento maiscompleto é o resfriador posterior,localizado entre a saída do compressor eo reservatório, pelo fato de que o arcomprimido na saída atinge sua maiortemperatura.






O resfriador posterior é simplesmente umtrocador de calor utilizado para resfriar oar comprimido.

Como consequência deste resfriamento,permite- se retirar cerca de 75% a 90%do vapor de água contido no ar, bem como

vapores de óleo; além de evitar que a linhade distribuição sofra uma dilatação,causada pela alta da temperatura de

d s d






Um resfriador posterior é

constituído basicamente de duaspartes: um corpo geralmentecilíndrico onde se alojam feixes de

tubos confeccionados com materiais deboa condução de calor, formando nointerior do corpo uma espécie de colméia.





A segunda parte é um separador de

condensado dotado de dreno. Devido àsinuosidade do caminho que o ar devepercorrer, provoca a eliminação da água

condensada, que fica retida numa câmara.





O separador de condensado encontra-sena saída do trocador de calor. Sua formade cilindro vertical provoca a eliminaçãoda água condensada por diferença de

densidade, ou seja, a água deposita-se emseu fundo.O dreno que fica na sua parte inferior

pode ser manual ou automático, e, a água éescoada para a atmosfera, ou para umatubulação para tratamento posterior.





Reservatório de Ar Comprimido

Um sistema de ar comprimido é dotado,geralmente, de um ou mais reservatórios,desempenhando grandes funções junto a

todo o processo de produção. Em geral, oreservatório possui as seguintes funções:- Armazenar o ar comprimido.

- Compensar as flutuações de pressão emtodo o sistema de distribuição.

- Controlar as marchas dos compressores





Os reservatórios devem ser instalados demodo que todos os drenos, conexões eaberturas de inspeção sejamfacilmente acessíveis, o mesma deve

permanecer na sombra, para facilitara condensação de umidade e do óleocontidos no ar comprimido; deve possuir

um dreno no ponto mais baixo parafazer a remoção deste condensadoacumulado.





Os reservatórios são dotados ainda demanômetro, válvulas de segurança, e sãosubmetidos a uma prova de pressãohidrostática, antes da utilização.





Desumidificação do Ar ou Secador

Uma parte importante no tratamento do

ar comprimido é cumprida pela retirada daágua do ar comprimido. Esta ação édenominada secagem do ar comprimido. Asecagem oferece inúmeras vantagens aosusuários de ar comprimido, em termos dequalidade, durabilidade e manutenção





Secagem por Refrigeração

O método de desumidificação do arcomprimido por refrigeração consiste em

submeter o ar a uma temperaturasuficientemente baixa, a fim de que aquantidade de água existente seja

retirada. O método de secagem porrefrigeração é bastante simples.





Secagem Por Absorção

É o método que utiliza em um circuito umasubstância sólida ou líquida, com capacidadede absorver outra substância líquida ou

gasosa. Este processo é também chamado deProcesso Químico de Secagem, pois o ar éconduzido no interior de um volume atravésde uma massa insolúvel que absorve aumidade do ar, processando-se uma reaçãoquímica. As principais substâncias utilizadassão: Cloreto de Cálcio, Cloreto de Lítio.





Secagem Por Adsorção

É a fixação das moléculas de um adsorvatona superfície de um adsorvente geralmente

poroso e granulado, ou seja, é o processode depositar moléculas de uma substância(ex. água) na superfície de outrasubstância, geralmente sólida (ex.SiO2).





Ó





As torres são preenchidas com Óxido de

Silício (Silicagel-Si02), Alumina Ativada(Al203 ), Rede molecular (NaAl02Si02) .Por intermédio de uma válvula direcional, o

ar úmido é orientado a passar através deuma torre, onde em contato com asubstância adsorvente se processará a

sua secagem.





No mesmo instante, no interior da outra

torre estará ocorrendo a regeneração dasubstância adsorvente, que poderá serfeita por injeção de ar quente ou como na

maioria dos casos por resistores ecirculação de ar seco.





Filtragem

A filtragem do ar consiste na aplicação dedispositivos capazes de reter asimpurezas suspensas no fluxo de ar, e em

suprimir ainda mais a umidade presente.





O i id l ifí i





O ar comprimido entra pelo orifício no

corpo do filtro e flui através do defletorsuperior causando uma ação deturbilhonamento no ar comprimido. A

umidade e as partículas sólidas contidasno ar são jogadas contra a parede do copodevido a uma ação centrífuga do arcomprimido turbilhonado pelo defletor.Tanto a umidade quanto as partículassólidas escorrem pela parede do copodevido à força da gravidade.





Drenos dos Filtros

Drenos são dispositivos fixados na parteinferior dos copos, que servem paraeliminar o condensado e as impurezas,

retidos pela ação de filtragem. Podemser manuais ou automáticos.

D l





Dreno Manual

O condensado permanece inativo, retendo-ono interior do copo. Para eliminar ocondensado retido é necessária a

interferência humana, que comandamanualmente a abertura de um obturador,criando uma passagem pela qual a água e asimpurezas são escoadas por força dapressão do ar atuante no interior do copo.

D á





Dreno Automático

Utilizado para eliminar o condensadoretido no interior do copo do filtro, semnecessidade de interferência humana. O

volume de água condensada, à medida queé removido pelo filtro, acumula-se nazona neutra do interior do copo, atéprovocar a elevação de uma bóia.Quando a bóia é deslocada, permite apassagem de ar comprimido através deum pequeno orifício.

R l d d ã





Reguladores de pressão

Um sistema de produção de ar comprimidoatende à demanda de ar para váriosequipamentos pneumáticos que, normalmente,

trabalham a pressões diferentes. Deste modo,o regulador de pressão terá como função:manter a pressão de trabalho constante nasua saída, mesmo que ocorra variação depressão na sua entrada, funcionar comoválvula de segurança e compensar o volume dear requerido pelos equipamentos.





U id d d C di i t (L b fil)





Unidade de Condicionamento (Lubrefil)

Neste caso, o beneficiamento do arcomprimido consiste no seguinte: filtragem,regulagem da pressão e introdução de uma

certa quantidade óleo para a lubrificaçãode todas as partes mecânicas doscomponentes pneumáticos.

U id d d C di i t (L b fil)





Unidade de Condicionamento (Lubrefil)

Após passar por todo o processo deprodução, tratamento e distribuição, o arcomprimido deve sofrer um último

condicionamento, antes de ser colocadopara trabalhar, a fim de produzir melhoresdesempenhos.





A utilização desta unidade de serviço éindispensável em qualquer tipo desistema pneumático, do mais simples aomais complexo.

Ao mesmo tempo em que permite aoscomponentes trabalharem em condiçõesfavoráveis, prolonga a sua vida útil.





Rede de distribuição





Rede de distribuição

A rede de distribuição de A.C. compreendetodas as tubulações que saem do reservatório,passando pelo secador e que, unidas, orientam

o ar comprimido até os pontos individuais deutilização. A rede possui duas funções básicas1.Comunicar a fonte produtora com os

equipamentos consumidores.2.Funcionar como um reservatório paraatender às exigências locais.

U i t d di t ib i ã f it t





Um sistema de distribuição perfeitamente

executado deve apresentar os seguintesrequisitos: Pequena queda de pressão entre o

compressor e as partes de consumo, a fimde manter a pressão dentro de limitestoleráveis em conformidade com asexigências das aplicações.





Não apresentar escape de ar; do contráriohaveria perda de potência.

Apresentar grande capacidade de realizarseparação de condensado.





Em relação ao tipo de linha a ser executado,anel fechado (circuito fechado) ou circuitoaberto, devem-se analisar as condiçõesfavoráveis e desfavoráveis de cada uma.

Geralmente a rede de distribuição é emcircuito fechado, em torno da área onde hánecessidade do ar comprimido.

Deste anel partem as ramificações para osdiferentes pontos de consumo.





a) Rede de distribuição em circuito fechadoÉ o tipo de montagem que permite umaalimentação mais uniforme, auxiliando namanutenção de uma pressão constante, pois omaquinário é alimentado por mais de um ponto.Isto dificulta na separação do condensado.





b) Rede de distribuição em circuito abertoÉ o tipo de montagem em que temos um únicoponto de alimentação. Isto favorece a quedasde pressão, mas pode separar melhor ocondensado.





Válvulas de fechamento na linha São de grande importância na rede dedistribuição para permitir a divisão destaem seções, especialmente em casos degrandes redes, fazendo com que as seçõestornem-se isoladas para inspeção,modificações e manutenção. Assim,

evitamos que outras seções sejamsimultaneamente atingidas, não havendoparalisação do trabalho e da produção.





Material dos tubos





Material dos tubos

Cobre, latão, aço preto ou galvanizado, plásticoLigações entre os tubosProcessam-se de diversas maneiras, rosca,

solda, flange, acoplamento rápido, devendoapresentar a mais perfeita vedação.Curvatura

As curvas devem ser feitas no maior raiopossível, para evitar perdas excessivas porturbulência.

I li ã





Inclinação

As tubulações devem possuir umadeterminada inclinação no sentido do fluxointerior. O valor desta inclinação é de

0,5 a 2% em função do comprimentoreto da tubulação onde for executada.

D d id d d





Drenagem de umidade: devem ser

instalados drenos (purgadores), que podemser manuais ou automáticos, colocados nospontos mais baixos, distanciados

aproximadamente 20 a 30m um do outro.

Tomadas de Ar: Devem ser sempre feitas

pela parte superior da tubulação principal(bengalas)





Sistemas PneumáticosDim nsi n m nt d d p incip l d c




A rede principal de ar comprimido tem odimensionamento do seu diâmetro calculado

através do nomogramo de ar. Isto para quenão tenhamos problemas de vazão e pressãode ar na chegada dos utilizadores.

Dimensionamento da rede principal de ac







Ex.: Uma rede principal que tem ocomprimento inicial 200 metros, a vazão dear 150m³/h, pressão de trabalho 7 bar e a

queda de pressão aceitável é de 0.1 bar.Qual o diâmetro aproximado dessa redeprincipal?

Obs.: Também serão instalados nesta rede 10válvula de passagem, 2 válvulas angular, 4peças T, 5 válvulas gaveta e 4 cotovelos.

NOMOGRAMO DE AR



45mm

15 x 10 = 150



15

6,8

4,5

0,60,45

6,8 x 2= 13,6

4,5 x 4 = 180,6 x 5 = 3

0,45 x 4 = 1,8

Total 186,4 m

NOMOGRAMO DE AR



45mm

200 m186,4 m

386,4 metros

386,4

50 mm

final

Sistema de atuação pneumático





Sistema de atuação pneumático

Um sistema de atuação pneumáticogenérico que deverá receber arcomprimido a uma pressão constante e

fornecer energia mecânica manifestadaatravés das variáveis força (F), velocidade(v) e deslocamento (posição) (x).

Elementos de trabalho pneumático




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Elementos de trabalho pneumático

A energia pneumática é transformada emmovimento e força através dos elementosde trabalho.

Esses movimentos podem ser lineares ourotativos.Os movimentos lineares são executadospelos cilindros e os movimentos rotativospelos motores pneumáticos e cilindrosrotativos.

Movimentos lineares





Movimentos lineares

- cilindros de simples ação- cilindros de dupla ação

Movimentos rotativos- motores de giro contínuo

Cilindros





Cilindros

Os atuadores lineares são os chamadoscilindros pneumáticos, cuja função éconverter a energia do ar comprimido emmovimento linear, e podem ser classificadosem cilindros de simples ação e cilindros dedupla ação.

Componentes mecânicos de um cilindro





Componentes mecânicos de um cilindro

1 Camisa2 Tampa traseira3 Tampa dianteira4 Haste5 Gaxeta6 Bucha7 Retentor8 Vedação (o.ring)9 Êmbolo

Cilindros dupla ação






É o tipo mais comum dos cilindros utilizados.São chamados de dupla ação porque o arcomprimido é utilizado para executar

trabalho em ambos os sentidos demovimento, tanto no avanço como noretorno. Na pneumática, a conexão que ficaatrás do pistão é definida pela letra A oupelo número 4, e a conexão do lado haste édefinida pela letra B ou pelo número 2.





Uma típica aplicação de cilindro de simples ação





p p ç p ç

é mostrada onde é executado esforço somenteno avanço do cilindro que expulsa o frasco queestiver sem tampa.







É o tipo mais comum dos cilindros utilizados.São chamados de dupla ação porque o ar

comprimido é utilizado para executar trabalhoem ambos os sentidos de movimento, tanto noavanço como no retorno. Na pneumática, aconexão que fica atrás do pistão é definidapela letra A ou pelo número 4, e a conexão dolado haste é definida pela letra B ou pelonúmero 2.





Os cilindros de dupla ação quando sujeitos





Os cilindros de dupla ação quando sujeitos

a cargas e velocidades elevadas, sofremgrandes impactos. Com a introdução de umsistema de amortecimento, os cilindros

podem trabalhar sem o risco de impactoque na maioria das vezes danifica o cilindro.Para evitar danos, antes de alcançar aposição final de curso um embolo deamortecimento interrompe o escape diretodo ar, deixando somente uma pequenapassagem geralmente regulável.





Uma aplicação de cilindro de dupla ação





Uma aplicação de cilindro de dupla ação

Cilindro de haste passante






Com este cilindro pode-se efetuartrabalho em ambos os lados ao mesmo

tempo. Pode-se também utilizar um doslados somente para acionamento deelementos de sinal.







Um ponto positivo importante destetipo de cilindro é o fato de que por

possuir dois mancais de apoio para ashastes, ele pode suportar cargas lateraismaiores porém por possuir hastes emambos os lados ele tem sua capacidade deforças reduzidas em relação à cilindrosconvencionais com uma única haste.





Cilindro de múltiplas posições





Cilindro de múltiplas posições

Este tipo de cilindro é formado de dois oumais cilindros de dupla ação.

Estes elementos estão unidos uns aosoutros. Os cilindros movimentam-se,conforme os lados dos êmbolos que estãosobre pressão, individualmente.





Atuadores rotativos





Atuadores rotativos

São também chamados motores pneumáticos,pois transformam energia do fluxo de ar

comprimido em rotação e torque. Os motoressão opostos aos compressores; eles nãofazem compressão do ar, mas transformam aenergia do ar comprimido em energiamecânica para efetuar acionamentos.

Motor pneumático de engrenagem





Motor pneumát co de engrenagem

É constituída de duas engrenagens, umaapoiada nos mancais internos da carcaça e

a outra ligada ao eixo motor.Adquirem movimento com a atuação do arsobre os flancos dos dentes, forçando arotação das engrenagens, que podem serde dentes retos ou helicoidais. Asengrenagens helicoidais são maissilenciosas.





Motor pneumático de palhetas





p p

São constituídos de um rotor, palhetas eeixo de transmissão.

O rotor é posicionado excentricamente àna carcaça e possui ranhuras onde sealojam às palhetas. O ar comprimido, aoentrar na carcaça, vai de encontro àspalhetas, produzindo o giro do motor. Aforça centrífuga mantém as palhetas deencontro às paredes internas do motor.





Os comandos pneumáticos consistem de


http://localhost/var/www/apps/conversion/tmp/scratch_5/compressores/Carro%20Movido%20a%20Ar%20Comprimido%20Parte%202.avi

http://localhost/var/www/apps/conversion/tmp/scratch_5/compressores/Carro%20Movido%20a%20Ar%20Comprimido%20Parte%201.avi



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p

elementos de sinal, elementos de comando eelementos de trabalho. Os elementos desinal e de comando influenciam o processo do

trabalho, razão pela qual serão denominados"válvulas".

Válvulas




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As válvulas são aparelhos de comando ou deregulagem de partida, parada e direção. Elascomandam também a pressão ou a vazão do

meio de pressão armazenada em umreservatório. A denominação "válvula" éválida, correspondendo à linguageminternacionalmente usada para todos os tiposde construção: registros, válvulas de esfera,válvulas de prato, válvulas direcionais, etc.

Válvulas de controle direcional





Sua função é direcionar o fluxo de ar paraque os atuadores possam realizar um

determinado trabalho. São representadasnos esquemas pneumáticos por símbolos.Estes símbolos devem informar aquantidade de posições, o número deconexões e as formas de acionamentosque a válvula possui.

Número de Posições de uma válvula





É a quantidade de manobras distintasque uma válvula direcional pode executarou permanecer sob a ação de seu acionamento.São representadas por um retângulo, e esteretângulo dividido em quadrados. A quantidadede quadrados representa o número de posiçõesque a válvula pode assumir.

Número de conexões




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SISTEMAS HIDRÁULICOS E PNEUMÁTICOS–

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Uma válvula pneumática possui as conexõesde pressão, avanço, retorno e escape.Elas podem variar de 2 a 5 conexões. Elas

são representadas no interior dosquadrados e podem ser conexões de fluxo,quando são representadas por setas.

Número de conexões




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As conexões bloqueadas são representadaspor traços transversais.

A união de vias é representada por umponto.

Considere como exemplo a válvula. Ela possui




© 2014 b P fº L d S A d–


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p p

duas possibilidades de funcionamento. Emuma posição, está fechada, impedindo apassagem do ar. Na outra, está aberta,

permitindo o fluxo de ar.

Válvula direcional de2 posições e 2 conexões (vias)

A alimentação ou fonte de ar é representada




© 2014 b P fº L d S A d–


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p

pelos símbolos

As vias de escape são representadas porletras, números ou por triângulos na parteinferior do quadrado

Para garantir uma identificação e uma




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ligação correta das válvulas, marcam-se asvias com letras maiúsculas, ou númerosconforme norma.

Considere-se:Utili nd l t s




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Utilizando letrasLigações para utilização...................... A, B, CLigação de alimentação........................ PEscapes.................................................... R, S, T

Linha de pilotagem................................ Z, Y, XUtilizando númerosLigações para utilização....................... 2,4,6...Ligação de alimentação......................... 1Escapes.................................................... 3,5,7...Linha de pilotagem................................ 12,14,16...

Exemplos




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Tipos de acionamentos de válvulas




2014 b P fº L d S A d–


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direcionaisAs válvulas, para mudarem suas posições de

direcionamento de fluxo, necessitam que algolhes forneça uma força capaz de deslocarseus componentes internos.Quanto à forma de acionamento, ela pode sermanual, mecânico, pneumático, elétrico, oucombinado.

Tipos de acionamentos de válvulas






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direcionais

Acionamento por força muscular






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As válvulas que possuem este tipo deacionamento são conhecidas como válvulas depainel. Iniciam um circuito, findam umacadeia de operações e/ou proporcionamcondições de segurança e emergência.

Acionamento por força muscular






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.

Acionamento mecânico






UNESA

O comando da válvula é conseguido atravésde um contato mecânico sobre oacionamento, colocado estrategicamente aolongo de um movimento qualquer, parapermitir o desenrolar de seqüênciasoperacionais. Comumente, as válvulas

equipadas com este tipo de acionamentorecebem o nome de válvulas fim de curso.






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Acionamento pneumático




20 b P fº d S A d–

S S AS DRÁ COS P Á COS–

SA

As válvulas equipadas com este tipo deacionamento são comutadas pela ação do ar

comprimido, proveniente de um sinalpreparado pelo circuito e emitidos por outrasválvulas.

acionamentos pneumáticos




b f d d–

Á Á–

· direto por acréscimo de pressão

· direto por decréscimo de pressão

· indireto por acréscimo de pressão

· indireto por decréscimo de pressão

Acionamentos Pneumáticos




–

Á Á–

direto por acréscimo de pressão

Acionamento elétrico




–

Á Á–

As válvulas equipadas com este tipo deacionamento são comutadas pela ação de umabobina, proveniente de um sinal elétricopreparado pelo circuito.

acionamentos elétrico




–

Á Á–

· por solenóide (com uma bobina)

· por solenóide (com duas bobinasagindo em sentidos contrários)

· por motor elétrico

Acionamentos combinados




–

Á Á–

· Por Solenóide e Piloto Positivo - o pilotoda válvula direcional é interno. Quando osolenóide é energizado, o piloto causa oacionamento por pressurização (a válvuladirecional que efetua a pilotagem é acionadapor solenóide: servocomando).






· Por Solenóide e Piloto Negativo

· Por Botão e Piloto Positivo






· Por Solenóide ou Piloto Positivo - A válvulapode ser acionada, independentemente, porqualquer um dos acionamentos.






· Por Solenóide ou Botão e Piloto Positivo -

Exemplo de uma válvula de acionamento





combinado, mecânico e pneumático, compiloto positivo.

Acionamentos de retorno





Por mola ou acionamento pneumático (piloto)

Identificação das Válvulas





A regra para identificarmos o número devias, consiste em separar um dos quadros everificar quantas vezes os símbolos internostocam os lados do quadro, obtendo-se assimo número de orifícios e consequentemente onúmero de vias.

3 vias e 2 posições 5 vias e 2 posições

Exemplo de Válvulas





Válvula direcional 3/2 vias NF

Exemplo de Válvulas





Válvula Direcional 4/2 vias

Resumo das válvulas direcionais

Sistemas PneumáticosDenominação Posição Símbolo




ç ç

Válvula direcional de2 vias (2/2)

Normal fechado =NF

Válvula direcional de2 vias (2/2)

Normal aberto = NA

Válvula direcionalde 3 vias (3/2)

Normal fechado =NF

Válvula direcional

de 3 vias (3/2)

Normal aberto = NA

Válvula direcionalde 3 vias (3/3)

Posição de repouso( centro fechado)

Resumo das válvulas direcionais





Denominação Posição SímboloVálvula direcionalde 4 vias (4/2)

1 via em pressão1 via em exaustão

Válvula direcional

de 4 vias (4/3)

Posição de repouso

( centro fechado)Válvula direcional de

5 vias (5/2)2 escapes

Válvula direcional de6 vias (6/3) 3 posições de fluxo

Válvulas de Bloqueio





Estas válvulas são aparelhos que fecham apassagem em uma direção, dando passagemem direção contrária. A própria pressãoaciona a peça vedante e ajuda, com isto, avedação da válvula.

Válvula de Retenção





Essas válvulas permitem o fluxo livre numsentido e bloqueiam completamenteo fluxo no sentido oposto. São construídas naexecução de assento com mola. São muitousadas em conjunto com uma válvula de fluxopara ajustar a velocidade dos atuadores

pneumáticos.

Válvula de Retenção





Válvula Alternadora (“OU”)





Esse tipo de válvula (e seu símbolo) que éequivalente ao elemento lógico "OU" daeletrônica digital. Ela somente fornece sinalde saída quando pelo menos tiver um sinal depressão numa conexão de entrada. É usadaquando se deseja acionar o atuador

pneumático por dois tipos de válvulas.

Válvula Alternadora (“OU”)





Válvula de Duas Pressões (“E”)





Esse tipo de válvula (e seu símbolo) que éequivalente ao elemento lógico "E" daeletrônica digital.Somente fornece saída em A quandoexistirem dois sinais de entrada Px e Pysimultâneos e de mesmo valor.






Existindo diferença de tempo nos sinais deentrada Px e Py, o sinal atrasado vai parasaída. Quando há diferença de pressão dos

sinais de entrada, a pressão maior fecha umlado da válvula e a pressão menor vai para asaída A. É muito usada em comandos de

segurança quando se deseja que o atuadorseja acionado somente quando duas válvulassão pressionadas simultaneamente






Válvula de escape rápido





Servem para aumentar a velocidade noscilindros. Tempos de retorno elevados,especialmente em cilindros de ação simples,

podem ser eliminados dessa forma. A válvulaestá provida de conexão de pressão (P) econexão, de escape (R) bloqueáveis. Se

tivemos pressão em P, o elemento de vedaçãoadere ao assento do escape.






Se tivemos pressão em P, o elemento devedação adere ao assento do escape. Dessaforma, o ar atinge a saída pela conexão de

utilização A. Quando a pressão em P deixa deexistir, o ar, que agora retorna pela conexãoA, movimenta o elemento de vedação contra

a conexão P, e provoca seu bloqueio. Dessaforma, o ar pode escapar por R, rapidamente,para a atmosfera.






Evita-se, Com isso, que o ar de escape sejaobrigado a passar por uma canalização longae de diâmetro pequeno, até a válvula de

comando. O mais recomendável é colocar oescape rápido diretamente no cilindro ou,então, o mais próximo possível do mesmo.






Válvulas de Fluxo





Essas válvulas reduzem a seção de passagempara modificar a vazão do ar comprimido eassim controlar a velocidade dos atuadores.

Válvula Reguladora Unidirecional





Trata-se da combinação em paralelo de umaválvula estranguladora variável e uma válvulade retenção. É usada quando se deseja

regular o fluxo num único sentido.

Válvulas de Fechamento





São essencialmente "torneiras" pneumáticasque bloqueiam manualmente o fluxo de ar.Esse tipo de válvula cuja construção é similar

a torneira hidráulica doméstica..

ExemploComandar um Cilindro de Simples Ação





p ç(Comando Direto).

ExercícioComandar um Cilindro de dupla Ação





p(Comando Direto).

3.Comandar um cilindro de simples ação depontos diferentes e independentes





p p

4.Comandar um cilindro de simples ação,através de acionamento simultâneo





(comando bimanual)

5. Comando indireto de um cilindro de duplaação, utilizando uma válvula pilotada e com





controle de velocidade do cilindro

Os diagramas de movimentos





Os diagramas de movimentos são utilizadospara representar as sequências funcionais,

de comandos mecânicos, pneumáticos,hidráulicos, eletropneumáticos,eletrohidráulicos, eletrônicos, etc.

Os diagramas de movimentos





A primeira etapa da construção de circuitospneumáticos consiste na determinação da

sequência de movimentos dos atuadores e dasequência dos comandos de sinais.

Neste exemplo, os pacotes que chegam poruma esteira transportadora de rolos são





levantados e empurrados pelas hastes dedois cilindros pneumáticos para outraesteira transportadora.

Pode-se impor como condição do projeto: ahaste do segundo cilindro só deverá retornar





após a haste do primeiro ter retornado.

Há diversas formas de se descrever umasequência de movimentos:





a) Sequência cronológica 1 - a haste do cilindro A avança e eleva acarga;

2 - a haste do cilindro B empurra a cargapara a segunda esteira;3 - a haste do cilindro A retorna a sua

posição inicial;4 - a haste do cilindro B retorna a suaposição inicial;

b) Tabela A tabela é uma forma tabulada de





representação da sequência cronologia, emque as informações são dispostas em linhase colunas, como na tabela 01 abaixo:

c) Indicação Vetorial O avanço é indicado por→ e o retorno é





indicado por ←.Neste caso, a sequência vetorial serádescrita como mostrada abaixo:

Cilindro A→ Cilindro B→

Cilindro A← Cilindro B←

d) Diagramas de MovimentosSão descritos através de duas coordenadas,





e podem ser do tipo trajeto-passo, trajeto-tempo e diagrama de comandos. As retasinclinadas indicam movimento do atuador,

enquanto as horizontais indicam atuadorparado.

Circuito que descreve a sequência A+B+A-B-





Num circuito pneumático encontramos osseguintes elementos:





• Elementos de trabalho: cilindros e motorespneumáticos• Elementos de comando e de sinais: válvulasdirecionais 4/2 vias, 3/2 vias, etc.• Elementos de alimentação: unidade de

tratamento, válvulas de fechamento e desegurança.

A figura ilustra como esses elementosdevem ser numerados.





Os elementos de trabalho são numeradoscomo 1.0, 2.0, etc..





Para as válvulas, o primeiro número estárelacionado a qual elemento de trabalho elasinfluem. Para as válvulas de comando, que

acionam diretamente o pistão, o número adireita do ponto é 1.

Para as válvulas de sinais o número a direita





do ponto é par (maior do que (0) zero) se aválvula é responsável pelo avanço doelemento de trabalho e ímpar (maior do que

1(um)) se a válvula válvula é responsável peloretorno do elemento de trabalho.

Para os elementos de regulagem (válvulas de





fluxo) o número a direita do ponto é onúmero "0" seguido de um número par (maiordo que zero) se a válvula afeta o avanço eímpar (maior do que 1) se a válvula afeta oretorno do elemento de trabalho.

Para os elementos de alimentação o primeiro

número é "0" e o número depois doponto corresponde à seqüência com que elesaparecem.





Sistemas Eletropneumáticos




Os componentes elétricos utilizados noscircuitos são distribuídos em três categorias:r - os elementos de entrada de sinais elétricos,

r - os elementos de processamento de sinais,r - e os elementos de saída de sinais elétricos.

r Elementos de Entrada de SinaisComponentes dos Circuitos Elétricos





Os componentes de entrada de sinais elétricossão aqueles que emitem informações aocircuito por meio de uma ação muscular,

mecânica, elétrica, eletrônica ou combinaçãoentre elas. Entre os elementos de entrada desinais podemos citar as botoeiras, as chaves

fim de curso, os sensores de proximidade,entre outros, todos destinados à emitir sinaispara energização ou desenergização docircuito ou parte dele.

Botoeiras As botoeiras são chaves elétricas





acionadas manualmente que apresentam,geralmente, um contato aberto e outrofechado. De acordo com o tipo de sinal a

ser enviado ao comando elétrico, asbotoeiras são caracterizadas comopulsadoras ou com trava.

Pulsador tipo cogumelo





As botoeiras pulsadoras invertem seus contatosmediante o acionamento de um botão e, devido àação de uma mola, retornam à posição inicialquando cessa o acionamento.

Botão Liso tipo pulsador





Esta botoeira possui um contato aberto e umcontato fechado, sendo acionada por umbotão pulsador liso e reposicionada por mola.Enquanto o botão não for acionado, oscontatos 11 e 12 permanecem fechados,permitindo a passagem da corrente elétrica,ao mesmo tempo em que os contatos 13 e 14

se mantêm abertos, interrompendo apassagem da corrente. Quando o botão éacionado, os contatos se invertem .





Botoeiras com trava

é





As botoeiras com trava também invertemseus contatos mediante o acionamento de umbotão, entretanto, ao contrário das botoeiras

pulsadoras, permanecem acionadas etravadas mesmo depois de cessado oacionamento.





Chaves fim de cursoAs chaves fim de curso, assim como asb i ã d lé i d





botoeiras, são comutadores elétricos deentrada de sinais, só que acionadosmecanicamente. As chaves fim de curso

são, geralmente, posicionadas no decorrerdo percurso de cabeçotes móveis demáquinas e equipamentos industriais, bemcomo das hastes de cilindros hidráulicos eou pneumáticos.





Chave Fim de Curso Tipo Gatilho Existe outros tipos de roletes que somente

d h f





comutam os contatos das chaves se foremacionados num determinado sentido de direção.

São os chamados roletes escamoteáveis,também conhecidos, na indústria, por gatilhos.

Chave Fim de Curso Tipo Gatilho Esta chave fim de curso, acionada por gatilho,

t i t t t d l t





somente inverte seus contatos quando o roletefor atuado da esquerda para a direita. Nosentido contrário, uma articulação mecânica

faz com que a haste do mecanismo dobre, semacionar os contatos comutadores da chave fimde curso.

Chave Fim de Curso Tipo Gatilho




Sensores de proximidade

O d i id d ã l t





Os sensores de proximidade, são elementosemissores de sinais elétricos, os quais sãoposicionados no decorrer do percurso de

cabeçotes móveis de máquinas e equipamentosindustriais. O acionamento dos sensores,entretanto, não depende de contato físico com aspartes móveis dos equipamentos, basta apenas queestas partes aproximem-se dos sensores a umadistância que varia de acordo com o tipo de sensorutilizado.

Sensores Capacitivos

O d i id d i i





Os sensores de proximidade capacitivosregistram a presença de qualquer tipo dematerial. A distância de detecção varia de 0a 20 mm, dependendo da massa do material aser detectado e das característicasdeterminadas pelo fabricante.





Sensores Indutivos

O d i id d i d ti ã





Os sensores de proximidade indutivos sãocapazes de detectar apenas materiaismetálicos, a uma distância que oscila de 0 a 2

mm, dependendo também do tamanho domaterial a ser detectado e dascaracterísticas especificadas pelosdiferentes fabricantes.





Sensores Ópticos

Os s s s d i id d ó ti s d t ti ã d l ti d bj t





Os sensores de proximidade ópticos detectama aproximação de qualquer tipo de objeto,desde que este não seja transparente.

A distância de detecção varia de 0 a 100 mm,dependendo da luminosidade do ambiente.Normalmente, os sensores ópticos são

construídos em dois corpos distintos, sendo umemissor de luz e outro receptor.

Sensores Ópticos

Q nd m bj t s l nt s d is





Quando um objeto se coloca entre os dois,interrompendo a propagação da luz entre eles,um sinal de saída é então enviado ao circuitoelétrico de comando.





Sensor Magnético

Os sensores de proximidade magnéticos como o





Os sensores de proximidade magnéticos, como opróprio nome sugere, detectam apenas apresença de materiais metálicos e magnéticos,

como no caso dos imãs permanentes.São utilizados com maior freqüência emmáquinas e equipamentos pneumáticos e sãomontados diretamente sobre as camisas doscilindros dotados de êmbolos magnéticos.





Exercício nº 1

Ao acionarmos um botão de comando a





Ao acionarmos um botão de comando, ahaste de um cilindro de ação simples comretorno por mola deve avançar. Enquantomantivermos o botão acionado, a hastedeverá permanecer avançada. Aosoltarmos o botão, o cilindro deve

retornar à sua posição inicial.

Exercício nº 1





Exercício nº 2

Um cilindro de ação dupla deve poder ser





Um cilindro de ação dupla deve poder seracionado de dois locais diferentes edistantes entre si como, por exemplo, no

comando de um elevador de cargas quepode ser acionado tanto do solo como daplataforma.

Exercício nº 2





Exercício nº 3

Um cilindro de ação dupla deve avançard d d d





Um cilindro de ação dupla deve avançarsomente quando dois botões de comandoforem acionados simultaneamente

(comando bi-manual). Soltando-se qualquerum dos dois botões de comando, o cilindrodeve voltar imediatamente à sua posiçãoinicial.

Exercício nº 3





Exercício nº 4

Um cilindro de ação dupla deve ser





Um cilindro de ação dupla deve seracionado por dois botões. Acionando-se oprimeiro botão o cilindro deve avançar e

permanecer avançado mesmo que o botãoseja desacionado. O retorno deve sercomandado por meio de um pulso nosegundo botão. Utilizando uma válvuladirecional de 5/2 vias acionada por doissolenóides, sem mola de reposição.

Exercício nº 4





Exercício nº 5

Montar um circuito eletropneumático





Montar um circuito eletropneumático,utilizando uma válvula direcional 5/2 viascom retorno por mola, de tal modo que ao se

pressionar o botão start sem trava, ocilindro avança. Quando chegar ao fim docurso, o cilindro retorne automaticamente.

Exercício nº 5





Exercício nº 6

Montar um circuito eletropneumático





Montar um circuito eletropneumático,utilizando uma válvula direcional 5/2 viascom retorno por mola, de tal modo que ao se

pressionar um botão sem trava a hasteavança, e ao chegar ao fim do curso, elaretorne automaticamente, após 5 segundos.Adicionar um botão de emergência, que páraa haste em qualquer posição.

Exercício nº 6





Exercício nº 7

Montar um circuito eletropneumáticol d ál l d l /





Montar um circuito eletropneumático,utilizando uma válvula direcional 4/3 viascentrada por mola, que gera um ciclo

indefinidamente (loop), até que se pressioneum botão. Neste caso, a haste pára emqualquer posição

Exercício nº 7


sistemas hidráulicos e pneumáticos 2014 av1.pdf

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