APOSTILA TSA - 2.TMP - 1.SEM.2012 - B · APOSTILA DE TSA - 2°°°° TMPT E 2 °°° TMPN -...

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1 APOSTILA DE TSA - 2° ° ° TMPT E 2° ° ° TMPN - 1° ° ° SEM. 2012 - ETEC FERNANDO PRESTES – prof. J. Antonio Hidráulica, Pneumática, Noções de Comandos Elétricos, Eletropneumatica e Eletrohidraulica
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    APOSTILA DE TSA - 2 TMPT E 2 TMPN - 1 SEM. 2012 - ETEC FERNANDO PRESTES prof. J. Antonio

    Hidrulica, Pneumtica, Noes de Comandos Eltricos, Eletropneumatica e Eletrohidraulica

  • 2

    SUMRIO: Assunto pg

    Noes bsicas de hidrulica 03

    Lei de Pascal 03

    Vantagens do acionamento hidrulico 04

    Fluidos 04

    Bombas 05

    Cavitao 05

    Reservatrio 09

    Presso 10

    Instrumentos indicadores 11

    Escoamento 11

    Acumulador de Presso Hidrulico 13

    Pneumtica 14

    Caractersticas do ar comprimido 14

    Transformao de temperatura 15

    Produo de ar comprimido 16

    Reservatrio de ar comprimido 19

    Tubulaes e conexes 20

    Unidade de conservao 21

    Elementos de trabalho 22

    Elementos de comando e regulagem 24

    Representao de seqncia de movimentos 29

    Esquemas de comando 30

    Converso pneumtica de sinais 31

    Noes de Comandos e Equipamentos eltricos 31

    Equipamentos de sada de sinal 31

    Componentes eltricos de Proteo 37

    Componentes eletromecnicos de manobra 43

    Diagramas de comando e simbologias 45

    Conversor de frequencia 49

    Motores eltricos 49

    Transformador eltrico 50

    Circuitos pneumticos tpicos 52

    Circuitos eletropneumticos 56

    Circuitos hidrulicos 61

    Exemplos de circuitos prticos 67

    Simbologias hidrulica, pneumtica e eltrica 62

    Formulas Tcnicas e Tabelas para clculos e Dimensionamentos 85

  • 3

    1111 ---- Noes Bsicas de HidrulicaNoes Bsicas de HidrulicaNoes Bsicas de HidrulicaNoes Bsicas de Hidrulica

    1111. Hidrulica:. Hidrulica:. Hidrulica:. Hidrulica: utiliza um lquido confinado (leo/gua) para transmitir

    movimento multiplicando foras. Para ganhar em fora, perde-se em

    deslocamento. Pelo fato de usar lquido praticamente incompressvel, a

    transmisso de movimentos instantnea.

    1111.1. .1. .1. .1. Lei de PascLei de PascLei de PascLei de Pascal:al:al:al: se aplicarmos uma fora em uma rea (rolha) em

    lquido confinado, o resultado ser uma presso igual em todas as

    direes.

    F = Fora (Kgf) rea da Circunferncia: P = Presso (Kgf/cm) A = 0,7854 x d

  • 4

    A = rea (cm)

    1111.2. Vantagens do acionamento hidrulico:.2. Vantagens do acionamento hidrulico:.2. Vantagens do acionamento hidrulico:.2. Vantagens do acionamento hidrulico:

    - Velocidade varivel atravs da vlvula reguladora de fluxo;

    - Reversibilidade atravs da vlvula direcional;

    - Parada instantnea atravs da vlvula direcional;

    - Proteo contra sobre carga atravs da vlvula de segurana

    ou limitadora de presso;

    - Dimenses reduzidas

    1111.3. .3. .3. .3. FluidoFluidoFluidoFluido

    definido como sendo qualquer lquido ou gs. Entretanto, em

    hidrulica, refere-se ao lquido utilizado como meio de transmitir

    energia (leo ou gua).

    1111.3.1..3.1..3.1..3.1. Funes do fluido hidrulico:Funes do fluido hidrulico:Funes do fluido hidrulico:Funes do fluido hidrulico:

    - Transmitir energia;

    - Lubrificar peas mveis;

    - Vedar folga entre essas peas mveis;

    - Resfriar ou dissipar calor;

    - Limpar o sistema.

    1111.3.2. Principais fluidos hidrulicos:.3.2. Principais fluidos hidrulicos:.3.2. Principais fluidos hidrulicos:.3.2. Principais fluidos hidrulicos:

    - gua (com aditivo);

    - leos minerais;

    - Fluidos sintticos;

    - Fluidos resistentes ao fogo (emulses de glicol em gua, solues de

    glicol em gua e fluidos sintticos no aquosos).

    1111.3.3. Viscosidade.3.3. Viscosidade.3.3. Viscosidade.3.3. Viscosidade Cinematica:Cinematica:Cinematica:Cinematica: a caracterstica mais importante a

    ser observada na escolha de um fluido hidrulico. Pode ser definida

    como sendo a medida de resistncia do fluido ao se escoar, ou seja,

    a medida inversa da fluidez. Se um fluido escoa facilmente, sua

  • 5

    viscosidade baixa e pode-se dizer que o fluido fino ou lhe falta

    corpo. Um fluido que escoa com dificuldade tem alta viscosidade. Neste

    caso, diz-se que grosso ou tem bastante corpo. Quanto maior for a

    temperatura de trabalho de um leo, menor ser sua viscosidade, ou

    seja, a viscosidade inversamente proporcional temperatura de

    trabalho.

    Os seguintes limites so considerados:

    Viscosidade de trabalho otimizada em relao eficincia, economia

    e segurana otim = 20-40 mm2/s.

    A temperatura padro de trabalho para operao de um sistema

    hidrulico entre 30C e 60C, -30C a menor e +90C a

    maior temperatura limite, temperatura a qual nunca deve ser

    excedida.

    leos minerais so oferecidos em diferentes classes de viscosidade

    cinemtica (VG, grau de viscosidade). O nmero caracterstico descreve

    a viscosidade nominal em mm2/s (cSt - Centstokes) a 40C.

    1111.4. Bomba Hidrulica.4. Bomba Hidrulica.4. Bomba Hidrulica.4. Bomba Hidrulica

    utilizada nos circuitos hidrulicos para converter energia mecnica

    em energia hidrulica. Ela responsvel em criar fluxo de fluido para

    o sistema. A bomba hidrulica no gera presso. A presso s criada

    quando houver restrio passagem de fluxo.

    Motor eltrico: converte energia eltrica em movimento mecnico rotativo. Acoplamento: transfere movimento mecnico rotativo do motor para a bomba.

    Bomba hidrulica: converte movimento mecnico rotativo em fluxo hidrulico.

    Reservatrio: armazena o fluido hidrulico. 1111.4.1. Cavitao.4.1. Cavitao.4.1. Cavitao.4.1. Cavitao: entrada de ar, pela tubulao de entrada de leo para a bomba, para o sistema hidrulico. Pode ser provocada por filtro

    entupido ou at nvel de leo baixo no reservatrio. A cavitao deixa

    o sistema trabalhando irregularmente e a bomba barulhenta. Quando as

    bolhas de ar passar por zonas de depresso; implodem e provocam ondas de

  • 6

    choque, desgaste, corroso e at mesmo destroem pedaos dos rotores,

    carcaas e tubulaes.

    1111.4.2. Classificao das bombas:.4.2. Classificao das bombas:.4.2. Classificao das bombas:.4.2. Classificao das bombas: 1.1.1.1.4.2.14.2.14.2.14.2.1 Bombas hidrodinmicas:Bombas hidrodinmicas:Bombas hidrodinmicas:Bombas hidrodinmicas: so bombas de deslocamento no positivo, usadas para transferir fluido e cuja nica resistncia

    criada pelo peso do fluido e pelo atrito. Por isso, so raramente

    utilizadas em circuitos hidrulicos, pois quando aumenta a resistncia

    passagem de fluido, reduz o seu deslocamento.

    1.4.2.2 Bombas hidrostticas: so bombas de deslocamento positivo, que fornecem determinada quantidade de fluido a cada rotao ou ciclo.

    Como nas bombas hidrostticas a sada do fluido independe da presso,

    com exceo de perdas ou vazamentos, praticamente todas as bombas

    necessrias para transmitir fora hidrulica em equipamentos

    industriais, em maquinaria de construo e em aviao, so do tipo

    hidrosttica. Os tipos de bombas hidrostticas mais comuns encontradas

    so: de engrenagens, de engrenagens internas, de lbulo, tipo gerator,

    de palhetas balanceadas e no balanceadas, de pisto radial e axial.

  • 7

    Bomba de PalhetasBomba de PalhetasBomba de PalhetasBomba de Palhetas

    Bomba de Lbulo

  • 8

    Bomba de Engrenagens CAMPO DE EMPREGO DAS BOMBAS

    1111.4.2.3 Deslocamento.4.2.3 Deslocamento.4.2.3 Deslocamento.4.2.3 Deslocamento: o volume de lquido transferido durante uma rotao da bomba e equivalente ao volume de uma cmara, multiplicado

    pelo nmero de cmaras que passam pelo prtico de sada da bomba

    durante uma rotao. Tipicamente, as bombas de pisto tm uma

    eficincia volumtrica inicial que alcana 90%. Os equipamentos de

    palheta e engrenagem tm uma eficincia volumtrica que varia de 85% a

    95%.

  • 9

    1111.5..5..5..5. ReservatrioReservatrioReservatrioReservatrio O reservatrio ou tanque utilizado para o armazenamento do fluido

    hidrulico; contribui para a troca de calor e a decantao das

    partculas contaminantes. Devido a estas tarefas o reservatrio dever

    ter a sua capacidade determinada pela equao abaixo:

    CCCCRRRR = (3 a 5Q= (3 a 5Q= (3 a 5Q= (3 a 5QBBBB) ) ) ) + V+ V+ V+ V

    Onde: CR = Volume do reservatrio (l)

    QB = Vazo mxima de trabalho (l/min)

    V = Volume lado da haste dos cilindros hidrulicos (l)

  • 10

    1.5.1 1.5.1 1.5.1 1.5.1 Recomendaes para os filtros de Recomendaes para os filtros de Recomendaes para os filtros de Recomendaes para os filtros de fluido hidraulico:fluido hidraulico:fluido hidraulico:fluido hidraulico: - Filtros para linha de suco (interno ao tanque) 74 150 Microns - Filtros para linha de suco (externo ao tanque) 3 238 Microns - Filtros para linha de retorno 5 40 Microns - Filtros para linha de presso 3 a 40 Microns 1111.6. Presso:.6. Presso:.6. Presso:.6. Presso: Podemos definir como sendo a restrio passagem do fluxo, ou ainda

    como a fora exercida por unidade de superfcie.

    1111.6.1. Presso absoluta:.6.1. Presso absoluta:.6.1. Presso absoluta:.6.1. Presso absoluta: a soma da presso atmosfrica mais a sobrepresso (aquela indicada pelo manmetro).

    1.61.61.61.6.2. .2. .2. .2. Presso relativaPresso relativaPresso relativaPresso relativa ou especificaou especificaou especificaou especifica: : : : tambm chamada de sobrepresso (aquela indicada pelo manmetro), no est includa a presso

    atmosfrica. 1.6.1.6.1.6.1.6.3. Presso atmosfrica:3. Presso atmosfrica:3. Presso atmosfrica:3. Presso atmosfrica: a presso exercida por uma coluna de mercrio (Hg) de 76 cm de altura, a 0C de temperatura, ao nvel do

    mar (barmetro de Torricelli).

    1111.6.4. Unidades de presso mais utilizadas nas indstrias:.6.4. Unidades de presso mais utilizadas nas indstrias:.6.4. Unidades de presso mais utilizadas nas indstrias:.6.4. Unidades de presso mais utilizadas nas indstrias: atm, bar, kgf/cm e PSI (Libras por polegada quadrada) 1111.6.5. Para clculo aproximado:.6.5. Para clculo aproximado:.6.5. Para clculo aproximado:.6.5. Para clculo aproximado: 1atm=1bar =1kgf/cm=1kp/cm=14,7 PSI

  • 11

    1111.7..7..7..7. Instrumentos indicadores:Instrumentos indicadores:Instrumentos indicadores:Instrumentos indicadores: Os instrumentos indicadores mais utilizados em hidrulica e tambm em

    pneumtica so: manmetro, vacumetro e o termmetro.

    1111.7.2. Vacumetro:.7.2. Vacumetro:.7.2. Vacumetro:.7.2. Vacumetro: instrumento utilizado para indicar vcuo (ausncia total ou parcial de ar). 1111.7.3. Termmetro: .7.3. Termmetro: .7.3. Termmetro: .7.3. Termmetro: instrumento utilizado para indicar temperatura.

    1111.8. Escoamento.8. Escoamento.8. Escoamento.8. Escoamento As molculas de um fluido que se movimentam em tubulaes atritam-se

    umas s outras e com as paredes da tubulao, provocando perdas de

    foras. A velocidade de fluxo recomendada no sistema leo hidrulica

    pode ser:

  • 12

    1111.9. Fluxo em srie e em paralelo.9. Fluxo em srie e em paralelo.9. Fluxo em srie e em paralelo.9. Fluxo em srie e em paralelo 1111.9.1. Fluxo em paralelo.9.1. Fluxo em paralelo.9.1. Fluxo em paralelo.9.1. Fluxo em paralelo Uma caracterstica peculiar a todos os lquidos o fato de que eles

    sempre procuram os caminhos que oferecem menor resistncia. Assim,

    quando houver duas vias de fluxo em paralelo, cada qual com

    resistncia diferente, a presso s aumenta o necessrio e o fluxo

    procura sempre a via mais fcil.

    1111.9.2. Fluxo em srie.9.2. Fluxo em srie.9.2. Fluxo em srie.9.2. Fluxo em srie

  • 13

    1.9.3 Acumuladores Hidrulicos So dispositivos auxiliares que armazenam energia para desempenhar

    funes suplementares aos equipamentos e sistemas automatizados quando

    necessrio. A energia acumulada em forma de presso (energia

    potencial) e retornada ao sistema para atender as seguintes

    aplicaes:

    - Manter estvel o nvel de presso do sistema

    - Servir de fonte de suprimento emergencial

    - Absorver choques provocados por equipamentos do sistema

    Em processos de prensagem, laminao ou de fixao, evita que a

    interrupo do suprimento de leo prejudique a finalizao de um

    processo produtivo. Um acumulador, numa emergncia, poder manter a

    presso do sistema. O volume do acumulador muitas vezes usado para

    completar o ciclo da maquina.

    Mantm a presso em uma parte do sistema enquanto a bomba estiver

    suprindo o fluxo pressurizado na outra parte.

    Mantm a presso do sistema, compensando a perda de presso ocorrida

    por vazamento ou aumento de presso causada pela expanso trmica.

    Quando a demanda do sistema maior do que a bomba pode suprir, a

    energia potencial acumulada no acumulador pode ser usada para prover o

    fluxo.

    Absorver os choques dos sistemas. O choque pode desenvolver-se em um

    sistema pela inrcia de uma carga ligada a um cilindro ou motor

    hidrulico, ou pode ser causado pela inrcia do fluido quando o fluxo

    do sistema bloqueado subitamente, ou mudar de direo quando uma

    vlvula de controle direcional acionada rapidamente.

  • 14

    1.10.1.10.1.10.1.10. Composio de um Circuito Hidrulico:Composio de um Circuito Hidrulico:Composio de um Circuito Hidrulico:Composio de um Circuito Hidrulico:

    2222 PneumticPneumticPneumticPneumticaaaa 2222. Pneumtica. Pneumtica. Pneumtica. Pneumtica a cincia que estuda as propriedades fsicas do ar e de outros gases. 2222.1. Pneumtica.1. Pneumtica.1. Pneumtica.1. Pneumtica Utiliza ar sobre presso (ar comprimido) para transmitir movimento

    mecnico (linear ou rotativo) multiplicando foras. 2222.1.1. Ar.1.1. Ar.1.1. Ar.1.1. Ar compressvel. 2222.1.2. leo/gua.1.2. leo/gua.1.2. leo/gua.1.2. leo/gua incompressvel. 2222.1.3. Ar comprimido.1.3. Ar comprimido.1.3. Ar comprimido.1.3. Ar comprimido ar atmosfrico com volume reduzido. 2222.2. Caractersticas do ar comprimido:.2. Caractersticas do ar comprimido:.2. Caractersticas do ar comprimido:.2. Caractersticas do ar comprimido: 2222.2.1. Vantagens.2.1. Vantagens.2.1. Vantagens.2.1. Vantagens:

  • 15

    Volume Transporte Armazenagem

    Temperatura Segurana Limpeza

    Construo Velocidade Regulagem

    Segurana contra sobrecarga

    2222.2.2. Desvantagens:.2.2. Desvantagens:.2.2. Desvantagens:.2.2. Desvantagens: Preparao Compressibilidade Potncia

    Custo Escape ruidoso/desperdcio 2222.3 Propriedades fsicas dos gases:.3 Propriedades fsicas dos gases:.3 Propriedades fsicas dos gases:.3 Propriedades fsicas dos gases:

    2222.3.1. Ar: .3.1. Ar: .3.1. Ar: .3.1. Ar: o ar pode ser comprimido ou expandido, dependendo da variao da temperatura, presso e do volume. 2222.3.2 Caractersticas fsicas de desempenho do ar comprimido.3.2 Caractersticas fsicas de desempenho do ar comprimido.3.2 Caractersticas fsicas de desempenho do ar comprimido.3.2 Caractersticas fsicas de desempenho do ar comprimido:::: As caractersticas fsicas de desempenho do ar comprimido so

    determinadas por:

    - Temperatura

    - Volume

    - Presso

    - Volume do fluxo

    - Caractersticas do fluxo

    As correlaes so descritas como seguem:

    ---- Caractersticas de temperaturaCaractersticas de temperaturaCaractersticas de temperaturaCaractersticas de temperatura----volumevolumevolumevolume----pressopressopressopresso

    A temperatura especifica a condio fsica de um objeto. Essa

    caracterstica indicada em Graus centgrados (C) ou convertida em

    kelvin (K).

    T[K] = t [C] + 273T[K] = t [C] + 273T[K] = t [C] + 273T[K] = t [C] + 273

    Se a temperatura aumentada para um volume constante (transformao

    isocrica), conseqentemente a presso se eleva.

    pppp0000 :::: pppp1111 = = = = TTTT0000 : T: T: T: T1111

    Se o volume diminudo para uma temperatura constante

    (transformao isotrmica), conseqentemente a presso aumenta.

    pppp0000 x Vx Vx Vx V0000 = p= p= p= p1111 x Vx Vx Vx V1111

    Se a temperatura aumentada em presso constante (transformao

    isobrica), conseqentemente o volume aumenta.

    VVVV0000 : V: V: V: V1111 = T= T= T= T0 0 0 0 : T: T: T: T1111

  • 16

    2222.3.3.3.3.3.3.3.3 Transformao de temperatura:Transformao de temperatura:Transformao de temperatura:Transformao de temperatura:

    Para clculos realizados nas propriedades dos gases, a escala de

    temperatura utilizada a Kelvin por se tratar de uma escala absoluta.

    3 - Produo do ar comprimido 3. Compressores: So mquinas ou equipamentos responsveis por admitir ou sugar o ar da

    atmosfera, comprimi-lo e envi-lo para um reservatrio que o

    armazenar.

    3333.1. Tipos de compressores:.1. Tipos de compressores:.1. Tipos de compressores:.1. Tipos de compressores:

  • 17

  • 18

    3333.1.1. Central de Ar Comprimido.1.1. Central de Ar Comprimido.1.1. Central de Ar Comprimido.1.1. Central de Ar Comprimido

    3.2. Critrios para a escolha de um compressor: 3.2.1. Volume fornecido: terico e efetivo. 3.2.3. Presso: de regime ou de trabalho. 3.2.4. Acionamento: motor eltrico ou de exploso (gasolina, lcool ou diesel)

    1pcm = 0,029 m3/min = 1,7 m3/h 1psi = 0,7 bar = 0,7 kgf/cm2 = 6,9kPa

  • 19

    3333.2.5. Regulagem:.2.5. Regulagem:.2.5. Regulagem:.2.5. Regulagem: 3333.2.5.1. De marcha em vazio:.2.5.1. De marcha em vazio:.2.5.1. De marcha em vazio:.2.5.1. De marcha em vazio: - regulagem por descarga atingindo a regulagem mxima, o ar escapa livremente por uma vlvula; - regulagem por fechamento atingindo a regulagem, fecha-se o lado da suco;

    - regulagem por garras usada em compressores de mbolo atingindo a Regulagem mxima, algumas garras mantm as vlvulas de suco

    abertas.

    3333.2.5.2. Regulagem de carga parcial:.2.5.2. Regulagem de carga parcial:.2.5.2. Regulagem de carga parcial:.2.5.2. Regulagem de carga parcial: - regulagem na rotao; - regulagem por estrangulamento. 3333.2.5.3. .2.5.3. .2.5.3. .2.5.3. Regulagem intermitente:Regulagem intermitente:Regulagem intermitente:Regulagem intermitente: quando o compressor atinge a presso mxima, o motor desligado e quando atinge a presso mnima o motor

    ligado.

    3333.2.6.2.6.2.6.2.6 Refrigerao:Refrigerao:Refrigerao:Refrigerao: a refrigerao de um compressor poder ser feita por: gua utilizando um trocador de calor; e por ar dissipando o

    calor atravs de palhetas.

    3333.3. Reservatrio de ar comprimido.3. Reservatrio de ar comprimido.3. Reservatrio de ar comprimido.3. Reservatrio de ar comprimido : No faz parte obrigatoriamente do compressor tendo as seguintes

    funes:

    - estabilizar a distribuio do ar comprimido; - eliminar oscilaes de presso na rede;

    - separar parte da umidade existente no ar;

    - garantir reserva de ar.

  • 20

    3333.3.1 .3.1 .3.1 .3.1 TTTTamanho do reservatrio depende:amanho do reservatrio depende:amanho do reservatrio depende:amanho do reservatrio depende: - do volume de ar fornecido pelo compressor; - do consumo de ar;

    - da rede de distribuio;

    - da regulagem do compressor;

    - da diferena de presso na rede.

    O dimensionamento do seu volume muitas vezes feito com regras

    prticas. Uma delas : Volume do reservatrio em m3 = (1/10) a (1/6)(1/10) a (1/6)(1/10) a (1/6)(1/10) a (1/6) da

    vazo do compressor em m3/min.

    4444 ---- Tubulaes e conexesTubulaes e conexesTubulaes e conexesTubulaes e conexes 4444.1. Escolha do dimetro de uma tubulao:.1. Escolha do dimetro de uma tubulao:.1. Escolha do dimetro de uma tubulao:.1. Escolha do dimetro de uma tubulao: O dimetro de uma tubulao da rede de ar comprimido deve ser

    escolhido de maneira que a queda de presso no ultrapasse 0,1 bar0,1 bar0,1 bar0,1 bar,

    mesmo se houver um crescente consumo de ar.

    Quanto maior for a queda de presso, menor ser a rentabilidade e a

    capacidade do sistema.

    4444.2. Consideraes para o dimensionamento da tubulao:.2. Consideraes para o dimensionamento da tubulao:.2. Consideraes para o dimensionamento da tubulao:.2. Consideraes para o dimensionamento da tubulao: - volume corrente (vazo); - comprimento da rede; - queda de presso admissvel; - presso de trabalho; - nmero de partes de estrangulamento na rede. Observao: considerar comprimento de rObservao: considerar comprimento de rObservao: considerar comprimento de rObservao: considerar comprimento de reserva para futuras eserva para futuras eserva para futuras eserva para futuras instalaes.instalaes.instalaes.instalaes.

    4444.3. Tipos de rede de distribuio.3. Tipos de rede de distribuio.3. Tipos de rede de distribuio.3. Tipos de rede de distribuio: primria e secundria.

    4444.3.1. Tipos de redes primrias de distribuio de ar:.3.1. Tipos de redes primrias de distribuio de ar:.3.1. Tipos de redes primrias de distribuio de ar:.3.1. Tipos de redes primrias de distribuio de ar:

    - rede de circuito aberta; - rede de circuito fechada;

    - rede de circuito combinada.

  • 21

    4.4. Critrios para montar uma rede de distribuio: - as tubulaes devem ter um declive entre 1 e 2%1 e 2%1 e 2%1 e 2% do seu comprimento no sentido do fluxo;

    - sempre que possvel, manter a rede em circuito fechado que permite uma distribuio mais uniforme da presso;

    - retirar a rede secundria da parte superior da primria.

    5555. Unidade de conservao:. Unidade de conservao:. Unidade de conservao:. Unidade de conservao: Partculas de p ou ferrugem e umidade que se condensam nas tubulaes

    podem ocasionar falhas ou avarias nas vlvulas, por isso perto do

    local de consumo colocada uma unidade de conservao (LUBREFIL) que

    composta de:

    - filtro de ar comprimido; - regulador de presso; - lubrificador de ar comprimido.

  • 22

    OBSERVAO:OBSERVAO:OBSERVAO:OBSERVAO: O lubrificador acrescenta ao ar comprimido uma fina nvoa de leo que

    ir se depositar nas vlvulas e cilindros, proporcionando a esses

    elementos a necessria lubrificao (Oleo Mineral SAE 10 ou ISO VG 32, ISO VG46 ).

    6.06.06.06.0 Elementos de trabalhoElementos de trabalhoElementos de trabalhoElementos de trabalho A funo de um elemento de trabalho a de converter a energia

    hidrulica ou pneumtica em movimento. So classificados em: 6.1. Atuadores lineares A funo de um atuador linear a de converter a energia hidrulica ou

    pneumtica em movimento linear multiplicando foras.

    So classificados em: 6.1.1. Atuador linear de simples ao ou simples efeito: Realiza trabalho em um s sentido.

    6.1.2. Atuador linear de dupla ao ou duplo efeito: Realiza trabalho nos dois sentidos, tanto no avano quanto no retorno.

    Tambm conhecido como atuador diferencial, pois a fora de avano

    maior que a fora de retorno.

  • 23

    6.1.3. Atuador linear6.1.3. Atuador linear6.1.3. Atuador linear6.1.3. Atuador linear tipo telescpico:tipo telescpico:tipo telescpico:tipo telescpico: composto por vrias hastes.

    6.2. Atuadores rotativos6.2. Atuadores rotativos6.2. Atuadores rotativos6.2. Atuadores rotativos :::: A funo do atuador rotativo a de converter a energia hidrulica ou

    pneumtica em movimento rotativo, multiplicando fora.

  • 24

    7. Elementos de comando e de regulagem:7. Elementos de comando e de regulagem:7. Elementos de comando e de regulagem:7. Elementos de comando e de regulagem: 7.1. Elementos de comando7.1. Elementos de comando7.1. Elementos de comando7.1. Elementos de comando 7.1.1. Vlvulas direcionais7.1.1. Vlvulas direcionais7.1.1. Vlvulas direcionais7.1.1. Vlvulas direcionais A funo de uma vlvula direcional a de direcionar o sentido de

    fluxo atendendo necessidade do circuito.

  • 25

    So caracterizadas por:

    - nmero de vias; - nmero de posies; - posio de repouso; - tipo de acionamento (comando); - tipo de retorno (para a posio de descanso); - vazo. Um dos smbolos mais importantes aquele usado para representar

    vlvulas e, principalmente, as vlvulas direcionais. Uma vlvula pode

    assumir varias posies, dependendo do estado em que se encontra: no

    acionada, acionada para a direita, acionada para a esquerda etc.

    As vlvulas direcionais so classificadas de acordo com o numero de

    orifcios para passagem do fluxo de ar ou leo (vias) e pelo numero de

    posies que ela pode assumir. Cada posio da vlvula simbolizada

    por um quadrado e o nmero de quadrados indica o nmero de posies ou

    estados que ela pode assumir.

    vlvulas de uma, duas ou trs posies

    No interior do quadrado, representam-se as passagens que esto

    abertas, permitindo o fluxo de fluido, e as que esto fechadas. Quando

    um orifcio da vlvula se comunica com outro, permitindo a passagem de

    fluido, essa passagem e representada por uma seta. As vias so

    identificadas por letras maisculas ou por nmeros:

    As vias quando so fechadas so indicadas por um TR ao horizontal. As ligaes externas com as vias so indicadas por

    traos curtos.

  • 26

    (a) Vias fechadas; b) vias em comunicao; c) Ligaes externas com as

    vias; d) vlvula com duas posies e trs vias. O orifcio 1 esta

    bloqueado e o orifcio 2 esta em comunicao com o orifcio 3.

    A posio de repouso aquela que a vlvula assume quando no

    acionada. A posio de partida aquela que a vlvula assume quando

    montada no sistema e recebe a presso da rede e ainda, se houver a

    ligao eltrica.

    7.1.2. Vlvula de reteno7.1.2. Vlvula de reteno7.1.2. Vlvula de reteno7.1.2. Vlvula de reteno A vlvula de reteno usada para permitir a passagem do fluido num

    determinado sentido e fazer seu bloqueio no sentido oposto.

  • 27

    7.1.3. Vlvula de escape rpido7.1.3. Vlvula de escape rpido7.1.3. Vlvula de escape rpido7.1.3. Vlvula de escape rpido Essa vlvula colocada diretamente no cilindro ou o mais prximo

    dele, com a finalidade de aumentar a velocidade do mbolo.

    7.1.4. Vlvula alternadora (funo lgica OU)7.1.4. Vlvula alternadora (funo lgica OU)7.1.4. Vlvula alternadora (funo lgica OU)7.1.4. Vlvula alternadora (funo lgica OU) Essa vlvula empregada quando h necessidade de enviar sinais de

    lugares diferentes a um ponto comum de comando.

    7.1.5. Vlvula de simultaneidade (elemento7.1.5. Vlvula de simultaneidade (elemento7.1.5. Vlvula de simultaneidade (elemento7.1.5. Vlvula de simultaneidade (elemento lgico E)lgico E)lgico E)lgico E) Empregam-se essa vlvula, principalmente, em comando de bloqueio,

    comandos de segurana e funes de controle em combinaes lgicas.

    7.2. Elementos de regulagem7.2. Elementos de regulagem7.2. Elementos de regulagem7.2. Elementos de regulagem 7.2.1. Vlvula reguladora7.2.1. Vlvula reguladora7.2.1. Vlvula reguladora7.2.1. Vlvula reguladora de fluxode fluxode fluxode fluxo Emprega-se essa vlvula para a regulagem da velocidade em atuadores.

  • 28

    7.2.2. Vlvula de retardo7.2.2. Vlvula de retardo7.2.2. Vlvula de retardo7.2.2. Vlvula de retardo A vlvula de retardo empregada quando h necessidade, num circuito

    pneumtico, de um espao de tempo entre uma e outra operao em um

    ciclo de operaes.

    7.2.3. Vlvula de seqncia7.2.3. Vlvula de seqncia7.2.3. Vlvula de seqncia7.2.3. Vlvula de seqncia Essa vlvula utilizada em comandos pneumticos quando h necessidade

    de uma presso determinada para o processo de comando (comando em

    dependncia da presso e comandos seqenciais).

    7.3. 7.3. 7.3. 7.3. Vlvula limitadora de pressoVlvula limitadora de pressoVlvula limitadora de pressoVlvula limitadora de presso A finalidade dessa vlvula limitar a presso de trabalho a um

    determinado valor ajustado.

  • 29

    7.4. Vlvula redutora de presso7.4. Vlvula redutora de presso7.4. Vlvula redutora de presso7.4. Vlvula redutora de presso A vlvula redutora de presso tem a funo de manter constante a

    presso de sada, mesmo havendo variao da presso de entrada, que

    dever ser sempre maior.

    8. Representao de seqncia de movimentos8. Representao de seqncia de movimentos8. Representao de seqncia de movimentos8. Representao de seqncia de movimentos Quando a instalao hidrulica ou pneumtica realiza vrias operaes,

    possuindo vrios cilindros e/ou motores, importante que o tcnico de

    manuteno tenha a seu dispor os esquemas de comando e seqncia para

    montar ou reparar o equipamento.

    Esses esquemas permitiro realizar um estudo para localizar o defeito

    e com isso ganhar-se tempo na manuteno. Existem vrias formas de

    representar esta seqncia de trabalho, tais como:

    - relao em seqncia cronolgica; - tabela; - setas ou smbolos; - diagramas.

    8.1. Relao cronolgica8.1. Relao cronolgica8.1. Relao cronolgica8.1. Relao cronolgica Essa relao trata da descrio dos fatos na ordem exata dos

    acontecimentos. Por exemplo:

    - o cilindro A avana e eleva os pacotes; - o cilindro B empurra os pacotes no transportador II; - o cilindro A desce; - o cilindro B retorna.

    8.2. Tabela8.2. Tabela8.2. Tabela8.2. Tabela

  • 30

    Para representar a seqncia de trabalho de uma instalao em uma

    tabela, devem-se dispor, em colunas, os passos de trabalho e os

    movimentos dos cilindros. Por exemplo:

    8.3. Setas ou smbolos8.3. Setas ou smbolos8.3. Setas ou smbolos8.3. Setas ou smbolos As setas ou smbolos oferecem um tipo de representao bem

    simplificada. Por exemplo:

    Avano ou +

    Retorno ou -

    A ou +

    B ou +

    A ou -

    B ou -

    8.4. Diagrama8.4. Diagrama8.4. Diagrama8.4. Diagrama de movimentode movimentode movimentode movimento Esse diagrama representa o estado de comutao dos elementos de

    comando.

    8.5. Esquemas de 8.5. Esquemas de 8.5. Esquemas de 8.5. Esquemas de commandocommandocommandocommando

  • 31

    9. Converso pneumtica de sinais9. Converso pneumtica de sinais9. Converso pneumtica de sinais9. Converso pneumtica de sinais Pressostato: tambm conhecidos como sensores de presso, so chaves eltricas acionadas por um piloto hidrulico ou pneumtico. Os

    pressostatos so montados em linhas de presso hidrulica e ou

    pneumticas e registram tanto o acrscimo como a queda de presso

    nessas linhas, invertendo seus contatos toda vez em que a presso do

    leo ou ar comprimido ultrapassar o valor ajustado na mola de

    reposio.

    10.10.10.10. Noes de Comandos eNoes de Comandos eNoes de Comandos eNoes de Comandos e Equipamentos eltricosEquipamentos eltricosEquipamentos eltricosEquipamentos eltricos 10.1 Equipamentos de entrada de sinais10.1 Equipamentos de entrada de sinais10.1 Equipamentos de entrada de sinais10.1 Equipamentos de entrada de sinais 10.1.110.1.110.1.110.1.1 InterruptorInterruptorInterruptorInterruptor

  • 32

    Elemento de comutao acionado manualmente com, pelo menos, duas

    posies de comutao, e que permanece em cada uma das posies aps o

    acionamento.

    10.1.2. Botoeira10.1.2. Botoeira10.1.2. Botoeira10.1.2. Botoeira Botes de comandoBotes de comandoBotes de comandoBotes de comando Os botes de comando, ou botoeiras, so equipamentos de comandos

    eltricos com a finalidade de enviar um sinal eltrico para o

    acionamento de um equipamento ou interrupo de um de comando. O

    acionamento dos botes de comando deve ser feito sempre por um

    operador.

    A foto a seguir ilustra alguns modelos de botes de impulso.

    Quanto forma de acionamento do boto, temos dois tipos de botes de

    comando: de impulso e com reteno.

    O boto de impulso muda a posio de seus contatos no momento do

    acionamento, porm ao ser desacionado, seus contatos voltam posio

    de origem. Enquanto que os botes de reteno mantm o contato na nova

    posio e para voltar posio de origem necessrio um novo

    acionamento no sentido contrrio.

    A seguir so apresentados a simbologia dos botes de impulso e com

    reteno.

    O acionamento desses botes pode ocorrer de vrias formas; pulsador

    simples, pulsador tipo cogumelo, comutador simples e comutador por

    chave.

    Segue as fotos desses tipos de acionamentos.

  • 33

    Quanto aos elementos de contatos, so possveis uma srie de

    combinaes, de acordo com cada fabricante.

    Segue abaixo as combinaes mais comuns de contatos.

    10.1.3. Chave fim de curso10.1.3. Chave fim de curso10.1.3. Chave fim de curso10.1.3. Chave fim de curso e Sinalizadorese Sinalizadorese Sinalizadorese Sinalizadores As chaves fim-de-curso so elementos de comando com a finalidade de

    enviar sinais ao comando eltrico de um determinado sistema. Esse tipo

    de equipamento acionado por elementos de mquinas que compe um

    sistema industrial.

    A funo principal deste componente avisar o comando que

    determinada situao foi alcanada, como por exemplo, uma parte mvel

    da mquina chegou numa determinada posio.

    Fonte: Catlogo Siemens

  • 34

    Quanto aos elementos de contatos, so possveis algumas combinaes de

    acordo com o fabricante.

    SinalizadoresSinalizadoresSinalizadoresSinalizadores Os sinalizadores so equipamentos de comandos eltricos com a

    finalidade de sinalizar uma ocorrncia ou status de um equipamento ou

    mquina. Os sinalizadores so fabricados de diversas cores e formas.

    Os mais comuns so os sonoros e luminosos.

    A norma define as cores e as condies que o sinalizador est

    alertando. A tabela a seguir ilustra essa descrio.

    10.2. 10.2. 10.2. 10.2. EEEEquipamento para processamento de sinaisquipamento para processamento de sinaisquipamento para processamento de sinaisquipamento para processamento de sinais 10.2.1. Contator de potncia10.2.1. Contator de potncia10.2.1. Contator de potncia10.2.1. Contator de potncia Contator um dispositivo eletromecnico com a finalidade de abrir ou

    fechar circuitos. O acionamento deste dispositivo feito

  • 35

    eletromagneticamente. Esse equipamento projetado para uma elevada

    freqncia de operao.

    O contator tem duas funes bsicas em comandos eltricos; lgica de

    contatos e acionamento de motores. Para o acionamento de motores, os

    contatos so abertos ou fechados simultaneamente, energizando ou

    desernegizando o motor.

    Outro dado importante do contator a categoria de emprego.

    A tabela a seguir apresenta algumas categorias de emprego.

    Fonte: Catlogo Siemens

  • 36

    Esse tipo de contator possui os contatos principais, que vo alimentar

    o motor e contatos auxiliares, normalmente 2NA e 2NF, para algum tipo

    de ligao de comando ou sinalizao.

    Para especificar um contator, alguns dados so imprescindveis: tenso

    nominal da bobina, nmero de contatos principais e auxiliares e os

    dados de trabalho da carga; tenso nominal, freqncia nominal e

    corrente nominal.

    Ao executar um projeto de comandos eltricos a partir dos dados da

    carga, utilizando o catlogo do fabricante, especifica-se o contator.

    Por exemplo, o contator de potncia 3TF40 da Siemens tem a seguinte

    especificao de catlogo.

    10.2.2 C10.2.2 C10.2.2 C10.2.2 Contator auxiliarontator auxiliarontator auxiliarontator auxiliar: : : : utilizado para montar a lgica de

    acionamento do comando e tambm para aumentar o nmero dos contatos

    auxiliares dos contatores de potncia, quando ligado em paralelo, ou

    sendo alimentado por um contato aberto do contator de potncia. Seu

    contato tem baixa capacidade de corrente eltrica, pois nesses

    contatos vai passar a corrente das bobinas dos contatores que sero

    acionados.

    Para especificar um contator auxiliar necessrio que se tenha um

    catlogo de fabricante para obter os dados de quantidade de contatos,

    fusvel de proteo e dimenses, conforme o modelo.

    A seguir so apresentados os dados de um catlogo.

  • 37

    10.10.10.10.2222....3333 Rel de tempoRel de tempoRel de tempoRel de tempo

    Elemento de comutao temporizado, com retardo de fechamento ou de

    abertura.

    Os temporizadores, tambm conhecidos como rels de tempo, so

    dispositivos eltricos utilizados em circuitos de comando com a funo

    de causar o acionamento de um determinado componente aps um tempo

    predeterminado.

    Para partida de motores em estrela-tringulo existe um modelo

    especfico de rel temporizador.

    11111111.... COMPONENTES ELTRICOS DE PROTEOCOMPONENTES ELTRICOS DE PROTEOCOMPONENTES ELTRICOS DE PROTEOCOMPONENTES ELTRICOS DE PROTEO

    11111111.1 .1 .1 .1 Fusveis InduFusveis InduFusveis InduFusveis Industriaisstriaisstriaisstriais Fusvel industrial um componente eltrico de proteo, com a funo

    de interromper a circulao da corrente eltrica num circuito,

    mediante curto-circuito ou sobrecarga de longa durao.

    Os fusveis industriais se dividem em dois modelos: Fusveis NH e

    Fusveis Diazed. So especificados conforme a necessidade e tipo de

    circuito que vo proteger.

  • 38

    Especificaes tcnicasEspecificaes tcnicasEspecificaes tcnicasEspecificaes tcnicas

    Para a especificao desses componentes num determinado circuito so

    necessrios os seguintes dados: Corrente nominal, tenso nominal e

    capacidade de interrupo.

    Tipos de fusveis industriaisTipos de fusveis industriaisTipos de fusveis industriaisTipos de fusveis industriais

    Os fusveis industriais so fabricados em dois tipos, conforme o tempo

    de atuao; Ao Rpida ou Ao Retardada.

    Os Fusveis de Ao Rpida Fusveis de Ao Rpida Fusveis de Ao Rpida Fusveis de Ao Rpida so utilizados onde a corrente do circuito

    em todos os momentos inferior ao valor da corrente nominal do

    circuito e qualquer sobrecorrentequalquer sobrecorrentequalquer sobrecorrentequalquer sobrecorrente deve ser interrompida imediatamente,

    como por exemplo, circuitos eletrnicos e resistivos.

    J os Fusveis de Ao RetFusveis de Ao RetFusveis de Ao RetFusveis de Ao Retardadaardadaardadaardada, quando submetidos a uma

    sobrecorrente s vo atuar se essa sobrecorrente prevalecer por alguns

    segundos. Esse tipo de fusvel recomendado para proteo de

    circuitos sujeitos a sobrecargas peridicas, como por exemplo,

    circuitos com motores e capacitores.

    Desta forma, os fusveis industriaisos fusveis industriaisos fusveis industriaisos fusveis industriais so utilizados somente como

    dispositivos de proteo contra curtoproteo contra curtoproteo contra curtoproteo contra curto----circuitocircuitocircuitocircuito nas redes dos circuitos

    eltricos industriais.

    Fusvel Diazed Os fusveis Diazed so construdos com corpo cilndrico como se pode

    ver na foto abaixo. Para facilitar a identificao da corrente nominal

    do fusvel, quando em operao em um circuito, o indicador de queima

    apresenta uma cor que define sua corrente nominal. A tabela a seguir

    apresenta a cores normalizadas e as respectivas correntes.

    A fuso do elo-fusvel de um diazed ocorre em funo dos valores de

    corrente e tempo de circulao. O grfico a seguir ilustra a curva

    caracterstica desse componente com esses valores para os fusveis da

    WEG.

  • 39

    Fusvel NHFusvel NHFusvel NHFusvel NH

    Os fusveis NH tm sua forma construtiva conforme foto a seguir.

    Para a utilizao e conexo do fusvel ao circuito necessrio a

    utilizao da base. Para a manipulao do fusvel utiliza-se o punho.

    Fonte: Catlogo Siemens

    Da mesma forma que ocorre com os fusveis tipos diazed, os fusveis NH

    obedecem a uma curva caracterstica traada pelo fabricante para a

    fuso do elo fusvel.

  • 40

    12.2 12.2 12.2 12.2 Rel de proteo de falta de faseRel de proteo de falta de faseRel de proteo de falta de faseRel de proteo de falta de fase O rel de proteo de falta de fase um equipamento de proteo para

    um sistema de comandos eltricos industriais trifsicos, pois qualquer

    falha na alimentao, queda de fase e neutro ou assimetria entre

    fases, esse rel aciona o comando dando um sinal eltrico lgica de

    rels. A seguir apresentado a foto de um rel de proteo de falta

    de fase.

    Fonte: Catlogo Siemens

    A preocupao que se tem com relao falta de fase num sistema

    eltrico trifsico que dependendo das cargas instaladas, a falta de

    uma fase pode causar grandes prejuzos para a empresa.

    11111111.3 .3 .3 .3 Rel TrmicRel TrmicRel TrmicRel Trmicoooo Como j se sabe, a funo dos fusveis industriais no proteger o

    motor contra sobrecarga apenas contra curto-circuito, logo de nada

    adianta o fusvel nesses casos de sobrecarga no motor.

    Para evitar esse tipo de problema em instalaes de sistemas com

    motores, ser necessrio a instalao de um componente chamado rel

    trmico nos circuito de comando dos motores eltricos. Eles sero os

    protetores dos motores eltricos contra as sobrecargas.

    As principais vantagens na utilizao dos rels trmicos so:

    Proteo do circuito contra correntes acima dos valores

    predeterminados;

    No desarma com corrente de pico na partida de motores;

    Sinaliza o desarme;

    Permite a utilizao de contatos NA e NF para sinalizao e comando.

    Normalmente o rel trmico equipado com um conjunto de contatos com

    1NA+1NF, boto de rearme manual para travamento automtico (azul),

    boto de teste-desliga (vermelho), indicador visual de disparo por

    sobrecarga (verde).

    A foto a seguir ilustra esses acessrios.

  • 41

    Todo fabricante apresenta a curva caracterstica do componente. A

    seguir uma curva mdia caracterstica de disparo de um rel trmico.

    Em circuitos trifsicos, utilizado um conjunto de trs bimetlicos

    para proteo de todas as fases.

    O esquema a seguir ilustra um rel trmico.

    Os rels so acoplados aos contatores e devem ser especificado

    utilizando-se um catlogo de fabricante. A sua especificao feita

  • 42

    conforme o modelo do contator e a faixa de corrente que esse rel deve

    proteger. Segue a foto de um conjunto.

    Fonte: Catlogo Siemens

    muito importante, antes de rearmar um rel trmico, descobrir qual

    foi o motivo causador do seu desarme no circuito eltrico.

    11111111.4 Rels .4 Rels .4 Rels .4 Rels TemporizadoresTemporizadoresTemporizadoresTemporizadores Os temporizadores, tambm conhecidos como rels de tempo, so

    dispositivos eltricos utilizados em circuitos de comando com a funo

    de causar o acionamento de um determinado componente aps um tempo

    predeterminado.

    Esse dispositivo tem vrias utilidades nos circuitos de comandos, tais

    como; temporizao em lgicas de comandos, partidas seqenciais de

    motores eltricos, sistemas de partida de motores e muitas outras

    utilidades.

    Para partida de motores em estrela-tringulo existe um modelo

    especfico de rel temporizador.

    12121212. COMPONENTES ELETROMECANICOS DE MANOBRA DE . COMPONENTES ELETROMECANICOS DE MANOBRA DE . COMPONENTES ELETROMECANICOS DE MANOBRA DE . COMPONENTES ELETROMECANICOS DE MANOBRA DE MOTORES MOTORES MOTORES MOTORES

    ELETRICOSELETRICOSELETRICOSELETRICOS

    12.1 Chaves seccionadoras manuais Chaves seccionadoras manuais so componentes eletromecnicos,

    utilizados para manobras de motores eltricos.

    Atravs de um sistema mecnico acionado manualmente pelo operador,

    contatos eltricos mudam de posio, desligando ou comutando o

    posicionamento desses contatos. Desta forma, possvel ligar e

    desligar um motor, inverter o sentido de rotao, mudar a velocidade e

    at mesmo criar um sistema de partida.

    A foto abaixo ilustra uma chave seccionadora manual.

  • 43

    Seu funcionamento mecnico est baseado na utilizao de cames

    acionados por um sistema rotativo. Quando o operador aciona o manpulo

    esses cames acionam os contatos eltricos mudando suas posies.

    Especificaes tcnicasEspecificaes tcnicasEspecificaes tcnicasEspecificaes tcnicas::::

    Para a especificao de uma chave seccionadora num determinado

    circuito so necessrios os seguintes dados: Corrente nominal, tenso

    nominal de servio, tenso de isolao e tipo de operao.

    Quanto ao tipo de operao, esse dado determina se a chave

    seccionadora opera com carga ou a vazio. Tipos de chaves seccionadorasTipos de chaves seccionadorasTipos de chaves seccionadorasTipos de chaves seccionadoras::::

    As chaves seccionadoras podem ser divididas basicamente em dois tipos:

    Chave seccionadora com carga;

    Chave seccionadora sem carga.

    A chave seccionadora com carga tem seu mecanismo e contatos eltricos

    projetados para uma interrupo de linha sem ou com uma circulao de

    corrente eltrica. Esse tipo de chave equipado com um dispositivo

    chamado cmara de extino de arco voltaicoe as molas que

    impulsionam o mecanismo no momento da manobra so projetadas para

    proporcionar uma alta velocidade de comutao.

    O outro tipo, chave seccionadora sem carga, foi projetada e

    especificada para operar sem carga, ou seja, sem a circulao de uma

    corrente eltrica nos seus contatos. Neste caso o tempo de comutao

    dos contatos depende da velocidade que o operador impe no momento da

    manobra.

    12121212.2.2.2.2 Chave reversora para motor monofsicoChave reversora para motor monofsicoChave reversora para motor monofsicoChave reversora para motor monofsico A chave reversora para motor monofsico tem como funes bsicas;

    ligar/desligar e inverter o sentido de rotao do motor monofsico.

    Essa chave possui trs posies; desligada, esquerda e direita. Na

    posio desligado todos os contatos esto abertos no permitindo uma

    circulao de corrente eltrica no motor. 12121212.3 .3 .3 .3 Chave reversora para motor trifsicoChave reversora para motor trifsicoChave reversora para motor trifsicoChave reversora para motor trifsico A chave reversora para motor trifsico tem como funes bsicas,

    ligar/desligar e inverter o sentido de rotao do motor trifsico.

    Essa chave possui trs posies; desligada, esquerda e direita.

  • 44

    Na posio desligado todos os contatos esto abertos no permitindo

    uma circulao de corrente eltrica no motor.

    12121212.4 .4 .4 .4 Chave reversora estrelaChave reversora estrelaChave reversora estrelaChave reversora estrela----tringulotringulotringulotringulo A chave reversora estrela-tringulo, tem como funes bsicas;

    ligar/desligar alimentar o motor nas ligaes estrela ou tringulo.

    Essa chave possui trs posies; desligada, estrela e tringulo.

    Na posio desligado todos os contatos esto abertos no permitindo

    uma circulao de corrente eltrica no motor.

    12121212.5.5.5.5 Chave comutadora para ligao DahlanderChave comutadora para ligao DahlanderChave comutadora para ligao DahlanderChave comutadora para ligao Dahlander

    A chave comutadora para ligao Dahlander utilizada em motores com

    esse tipo de ligao, normalmente chamados; motor Dahlander. Essa

    chave tem como funes bsicas, ligar/desligar alimentar o motor na

    ligao tringulo ou na ligao duplo-estrela. Desta forma possvel

    obter duas velocidades com o mesmo motor eltrico por meio de

    comutao de plos.

    Essa chave possui trs posies; desligada, baixa velocidade e alta

    velocidade.

    Na posio desligado todos os contatos esto abertos no permitindo

    uma circulao de corrente eltrica no motor.

    12.6 12.6 12.6 12.6 Disjuntor Disjuntor Disjuntor Disjuntor TermomagnticoTermomagnticoTermomagnticoTermomagntico

    O disjunto termomagntico possui a funo de proteo e,

    eventualmente, de chave. Interrompe a passagem de corrente ao ocorrer

    uma sobrecarga ou curto-circuito. Define-se sobrecarga como uma

    corrente superior a corrente nominal que durante um perodo prolongado

    pode danificar o cabo condutor e/ou equipamento. Esta proteo baseia-

    se no princpio da dilatao de duas lminas de metais distintos,

    portanto, com coeficientes de dilatao diferentes. Uma pequena

    sobrecarga faz o sistema de lminas deformar-se (efeito trmico) sob o

    calor desligando o circuito.

    Figura 10 : Princpio de proteo para sobrecarga

    A proteo contra curto-circuito se d atravs de dispositivo

    magntico, desligando o circuito quase que instantaneamente (curva de

    resposta do dispositivo).

  • 45

    Os disjuntores podem ser : monopolares, bipolares e tripolares.

    Algumas vantagens : religvel, no precisa de elemento de reposio,

    pode eventualmente ser utilizado como chave e comando.

    Figura 11 : Smbolos eltricos do disjuntor

    13.13.13.13. Diagramas de comandosDiagramas de comandosDiagramas de comandosDiagramas de comandos e Simbologiae Simbologiae Simbologiae Simbologia 13.1 13.1 13.1 13.1 Diagramas de comandosDiagramas de comandosDiagramas de comandosDiagramas de comandos Existem vrios tipos de esquemas eltricos ou formas de representaes

    de sistemas eltricos industriais.

    Diagramas de comando so esquemas eltricos com a finalidade de

    ilustrar um sistema eltrico industrial de forma padronizada e de

    fcil interpretao de qualquer usurio, na instalao e manuteno

    desse sistema.

    O diagrama de comando permite a interpretao de um sistema

    industrial, pois:

    demonstra a seqncia de funcionamento do circuito;

    representa os componentes e funes;

    permite uma rpida localizao dos componentes.

    O diagrama de comando mais utilizado o diagrama funcional, pois esse

    diagrama representa os sistemas eltricos industriais de forma prtica

    com fcil compreenso. Nesse tipo de diagrama, o comando lgico

    separado da parte de acionamento e so chamados de Diagrama de

    Comando e Diagrama Principal.

    A seguir apresentado um exemplo de diagrama de comando funcional.

  • 46

    O diagrama principal pode ser representado tambm de forma unifilar. O

    esquema a seguir ilustra os dois casos; diagrama multifilar e unifilar

    do mesmo circuito principal.

  • 47

    13131313.2.2.2.2 SimbologiaSimbologiaSimbologiaSimbologia EltricaEltricaEltricaEltrica A seguir sero apresentados os principais smbolos grficos utilizados

    nos diagramas de comandos eltricos.

    A identificao dos contatos dos rels e contatores so feita por meio

    de nmeros que indicam a funo e a posio do contato.

    Os contatos dos contatores de potncia que alimentam a carga, contatos

    principais (trs), tm a identificao feita da seguinte forma;

    entrada de fora nmeros mpares e sada dos contatos para a carga,

    nmeros pares.

    A figura a seguir ilustra essa identificao.

    Os contatos de comando, ou seja, os contatos dos contatores auxiliar e

    contatos auxiliares dos contatores de potncia so identificados da

    seguinte forma:

    So identificados por dois nmeros, sendo que;

    o primeiro nmero (dezena) tanto na entrada como na sada indica a

    seqncia do contato, ou seja, se o contator auxiliar tem quatro

  • 48

    contatos, o primeiro ser nmero 1, o segundo nmero 2 e assim

    por diante.

    o segundo nmero (unidade) identifica se o contato fechado NF,

    nmeros 1 e 2 sendo o 1 entrada e 2 sada, ou se o

    contato aberto NA, nmeros 3 e 4, sendo 3 entrada e

    4 sada.

    Esse descritivo pode ser observado no esquema que segue.

    13131313.3.3.3.3 Localizao dos contatosLocalizao dos contatosLocalizao dos contatosLocalizao dos contatos Em comandos mais complexos, a localizao dos contatos dos contatores

    e rels so identificados logo abaixo do componente com o nmero da

    linha em que os contatos esto localizados. Alm da localizao, a

    identificao dos contatos feita em colunas A para contatos

    abertos (NA) e F para contatos fechados (NF).

    O esquema abaixo ilustra essa localizao.

  • 49

    14141414 Conversores de Frequencia Conversores de Frequencia Conversores de Frequencia Conversores de Frequencia Os conversores de freqncia (tambm conhecidos como inversores) se

    diferenciam dos dispositivos de partida de motores porque estes

    ltimos somente so capazes de alimentar o motor com a freqncia

    nominal da rede. Por outro lado, os inversores podem controlar a

    velocidade de um motor de corrente alternada trifsico entre zero e

    dez vezes a velocidade nominal do mesmo. Estes valores de velocidade

    mnima e mxima geralmente so limitados pelas caractersticas

    mecnicas e construtivas do motor a ser controlado.

    O principio de funcionamento dos inversores tem como base alimentar o

    motor com uma corrente de freqncia varivel, por exemplo: entre 0 e

    600 Hz, e desta forma ajustar a velocidade de rotao do eixo ao valor

    desejado. Um motor de dois plos conectado a uma rede de 380 V CA 60

    Hz gira aproximadamente a 3600 RPM se o inversor entregar uma

    freqncia de sada de 30 Hz, o motor girara com a metade da

    velocidade. O inversor tambm se encarregara de regular, junto com a

    freqncia, o valor eficaz da tenso de sada para manter constante a

    corrente entregue ao motor.

    E, desta forma, contar com o torque nominal do motor em uma ampla

    faixa de velocidades. Por isso, os inversores so ideais para

    controlar bombas, ventiladores, compressores, esteiras, maquinas de

    embalagem, bem como para aplicaes simples de posicionamento.

    E importante ter em conta que os motores novos podem ser controlados

    por um inversor de maneira excelente e eficaz, enquanto os motores

    antigos podem apresentar problemas de isolamento depois de alguns

    meses de trabalho satisfatrio.

    Micromaster - Siemens

    15151515 Motores Motores Motores Motores EltricosEltricosEltricosEltricos

    O motor eltrico e composto basicamente de um rotorrotorrotorrotor (parte mvel) e um

    estatorestatorestatorestator (parte fixa), os quais so formados por pacotes de chapas de

    ferro silcio com ranhuras, onde se alojam as bobinas. Entre elas ser

    produzida uma reao eletromagntica que transformara a energia

    eltrica absorvida da rede em energia mecnica na ponta do eixo,

    necessria para movimentar a carga. Em um motor de corrente alternada,

    o rotor composto por hastes de cobre ou liga de alumnio unidas em

  • 50

    suas extremidades, dai o nome de rotor em curto-circuito ou de gaiola

    de esquilo como e conhecido.

    Os motores podem ser monofsicos ou trifsicos. Os primeiros so

    conectados a uma rede monofsica (dois cabos) e habitualmente so

    usados em residncias e pequenos comrcios. Produzem um campo

    magntico pulsante, por isso tem vibraes, sendo que no podem ser

    fabricados para grandes potencias, pois no tem torque de partida e

    precisam de um capacitor para dar partida.

    Os motores trifsicos so projetados para serem conectados a redes

    trifsicas (trs cabos), e so universalmente utilizados nas

    indstrias, edifcios e grandes instalaes. O motor trifsico produz

    um campo magntico giratrio. Por isso funciona sem vibraes e possui

    um elevado torque de partida. Normalmente tem seis terminais de

    conexo.

    So fabricados at para potencias muito elevadas.

    Corte de um motor de induo trifasico

    16161616.... TransformadorTransformadorTransformadorTransformador EltricoEltricoEltricoEltrico

    A ABNT (Associao Brasileira de Normas Tcnicas) define o

    TRANSFORMADOR como: Um dispositivo que por meio da induo

    eletromagntica, transfere energia eltrica de um ou mais circuitos

    (primrio) para outro ou outros circuitos (secundrio), usando a MESMA

    freqncia, mas, geralmente, com tenses e intensidades de correntes

    DIFERENTES. Ento, o um CONVERSOR de energia eletromagntica, cuja

    operao pode ser explicada em termos do comportamento de um circuito

    magntico excitado por uma corrente alternada.

    APLICAES:APLICAES:APLICAES:APLICAES: ALTERAO de nveis de TENSO e CORRENTE entre dois circuitos. Ex.:

    Sistema de energia eltrica.

  • 51

    ISOLAMENTO para CORRENTE CONTNUA entre circuitos, mantendo a

    continuidade para corrente alternada.

    CASAMENTO de IMPEDNCIAS em circuitos eletrnicos

    (permite obter a mxima transferncia de potncia).

    MEDIO (transformador de potencial TP e

    Transformador de corrente TC).

    O transformador bsico formado por duas bobinas isoladas

    eletricamente, enroladas em torno de um ncleo de ferro silcio.

    Transformador eltrico smbolos Na figura tem-se que:

    ---- : fluxo magntico - Vp: tenso primria (primrio do transformador)

    - Vs: tenso secundria (secundrio do transformador)

    - Ip: corrente primria

    - Is: corrente secundria

    - Np: nmero de espiras do primrio

    Vale a relao:

    a = Vp/Vs = Np/Ns

    onde a a relao de tenso ou relao de espiras. Para a>1

    transformador abaixador; a

  • 52

    17. Montagens Tpicas de Circuitos 17.1. Comando pneumtico bsico direto:

    17.2. Comando em srie:

  • 53

    17.3. Comando em paralelo:

    17.4. Comando bsico indireto com simples piloto positivo:

  • 54

    17.5. Comando bsico indireto com duplo piloto positivo:

  • 55

    17.6. Comando de ciclo nico com retorno automtico:

  • 56

    17.8. Comando eletropneumtico bsico com cilindro de simples ao:

    17.9. Comando em srie:

  • 57

    17.10. Comando em paralelo:

    17.11. Comando com vlvula de impulso:

  • 58

    17.12. Comando de auto-reteno:

  • 59

    17.13. Comando com rel de tempo:

  • 60

    17171717.14.14.14.14. Circuito seqencial com comando de auto. Circuito seqencial com comando de auto. Circuito seqencial com comando de auto. Circuito seqencial com comando de auto----retenoretenoretenoreteno

  • 61

    17.15. Circuito hidrulico bsico linear:

    17.16. Circuito hidrulico bsico rotativo:

  • 62

    17.17. Circuito hidrulico com controle de velocidade:

    17.18. Circuito hidrulico com controle de velocidade:

  • 63

    17.19. Circuito hidrulico com aproximao rpida, avano controlado e retorno rpido: 17.20. Circuito hidrulico em seqncia:

  • 64

    17.21. Circuito com contrabalano:

  • 65

    17.22. Circuito hidrulico em seqncia com presso reduzida para a primeira operao:

  • 66

    17.23. Circuito hidrulico em seqncia com velocidade controlada na segunda operao:

  • 67

    17.3 Circuitos prticos17.3 Circuitos prticos17.3 Circuitos prticos17.3 Circuitos prticos

    17.3.1 17.3.1 17.3.1 17.3.1 HidraulicoHidraulicoHidraulicoHidraulico

  • 68

    17.3.2 17.3.2 17.3.2 17.3.2 ---- PneumticoPneumticoPneumticoPneumtico

  • 69

  • 70

    17.3.3 17.3.3 17.3.3 17.3.3 Pneumtco e eletropneumticoPneumtco e eletropneumticoPneumtco e eletropneumticoPneumtco e eletropneumtico

  • 71

    Soluo eletropneumatica

  • 72

    18181818.0.0.0.0 SIMBOLOGIASIMBOLOGIASIMBOLOGIASIMBOLOGIA HIDRAULICA E PNEUMATICAHIDRAULICA E PNEUMATICAHIDRAULICA E PNEUMATICAHIDRAULICA E PNEUMATICA

  • 73

  • 74

  • 75

  • 76

  • 77

  • 78

  • 79

  • 80

  • 81

  • 82

  • 83

  • 84

  • 85

    19191919. FORMULAS TCNICAS. FORMULAS TCNICAS. FORMULAS TCNICAS. FORMULAS TCNICAS PARA DIMENSIONAMENTOS:PARA DIMENSIONAMENTOS:PARA DIMENSIONAMENTOS:PARA DIMENSIONAMENTOS: 19191919.1 .1 .1 .1 SISTEMASISTEMASISTEMASISTEMA HIDRAULICOHIDRAULICOHIDRAULICOHIDRAULICO

    19.1.1 19.1.1 19.1.1 19.1.1 Torque Torque Torque Torque e Potencia Motor Hidraulicoe Potencia Motor Hidraulicoe Potencia Motor Hidraulicoe Potencia Motor Hidraulico

    19191919.1.2 .1.2 .1.2 .1.2 Cilindros e SistemasCilindros e SistemasCilindros e SistemasCilindros e Sistemas Hidraulicos Hidraulicos Hidraulicos Hidraulicos

  • 86

    19191919.1.3.1.3.1.3.1.3 Calculo da Fora Calculo da Fora Calculo da Fora Calculo da Fora e Volume deslocado e Volume deslocado e Volume deslocado e Volume deslocado em Cilindro Hidraulicoem Cilindro Hidraulicoem Cilindro Hidraulicoem Cilindro Hidraulico::::

    19191919.1.4 .1.4 .1.4 .1.4 Nomograma para Nomograma para Nomograma para Nomograma para ccccalculo do Diametro Interno de tubulao alculo do Diametro Interno de tubulao alculo do Diametro Interno de tubulao alculo do Diametro Interno de tubulao

    hidraulica hidraulica hidraulica hidraulica iiiindustrialndustrialndustrialndustrial::::

  • 87

    19191919.2 .2 .2 .2 SISTEMAS PNEUMATSISTEMAS PNEUMATSISTEMAS PNEUMATSISTEMAS PNEUMATIIIICOSCOSCOSCOS 19.2.1 19.2.1 19.2.1 19.2.1 Clindros Pneumticos Clindros Pneumticos Clindros Pneumticos Clindros Pneumticos

    Ftav = Fora de avano teorica Fa = Fora de atrito

    Consumo de ar num cicloConsumo de ar num cicloConsumo de ar num cicloConsumo de ar num ciclo

    QQQQAAAA = (= (= (= (.D.D.D.D2222/4) . l . (P/4) . l . (P/4) . l . (P/4) . l . (PSSSS + P+ P+ P+ Patmatmatmatm)/ P)/ P)/ P)/ Patmatmatmatm

    QQQQRRRR = = = = .(D.(D.(D.(D2222----dddd2222)/4 . l . (P)/4 . l . (P)/4 . l . (P)/4 . l . (PSSSS + P+ P+ P+ Patmatmatmatm)/ P)/ P)/ P)/ Patmatmatmatm

    Patm = Presso Atmosferica - (kgf/cm2)

    D = Diamtro do Embolo - (cm)

    d = Diamtro da Haste - (cm)

    Ps = Presso de Servio - (kgf/cm2)

    l = Numero de ciclos do pisto/min x curso do pisto - (cm/min)

    QA = Vazo no avano - (lpm); QR = Vazo no retorno (lpm)

  • 88

    19191919.2.2.2.2.2.2.2.2 ---- Tabela de CTabela de CTabela de CTabela de Consumo de ar e Fora Efetivaonsumo de ar e Fora Efetivaonsumo de ar e Fora Efetivaonsumo de ar e Fora Efetiva

  • 89

    19.2.3 19.2.3 19.2.3 19.2.3 Motores PneumaticosMotores PneumaticosMotores PneumaticosMotores Pneumaticos Potencia e Toque: Potencia e Toque: Potencia e Toque: Potencia e Toque: Cada motor tem uma curva, na qual se pode ler o momento torsor e a

    potncia de acordo com o nmero de revolues. Quando o motor est

    parado, sem ar, e quando gira sem carga no eixo (regime de potncia

    livre), no gera potncia. A potncia mxima se ganha normalmente

    quando o eixo gira na metade do nmero de revolues mximo

    admissvel. No regime de potncia livre, o momento torsor zero e,

    quando se comea a frear, o momento aumenta normalmente em forma

    linear at que pare. O motor pode permanecer parado com as palhetas em

    diferentes posies, porm impossvel conhecer de imediato o momento

    torsor ao iniciar suas revolues. O grfico indica, sem restries, o

    momento e potncia mnimos em um incio de partida de um motor de

    palhetas.

    .

  • 90

    19191919.2..2..2..2.4444 ---- Nomograma para calculo do Dimetro Interno de Rede de Ar Nomograma para calculo do Dimetro Interno de Rede de Ar Nomograma para calculo do Dimetro Interno de Rede de Ar Nomograma para calculo do Dimetro Interno de Rede de Ar ComprimidoComprimidoComprimidoComprimido

  • 91

    19191919.3.3.3.3 Dispositivos de controle dos motores eltricoDispositivos de controle dos motores eltricoDispositivos de controle dos motores eltricoDispositivos de controle dos motores eltrico

    19.3.1 Esquema de Partida Direta de Motor Induo Trifsico19.3.1 Esquema de Partida Direta de Motor Induo Trifsico19.3.1 Esquema de Partida Direta de Motor Induo Trifsico19.3.1 Esquema de Partida Direta de Motor Induo Trifsico

  • 92

    19191919.3.2.3.2.3.2.3.2 Esquema de Partida estrelaEsquema de Partida estrelaEsquema de Partida estrelaEsquema de Partida estrela----triangulo de Motor Induo Trifsicotriangulo de Motor Induo Trifsicotriangulo de Motor Induo Trifsicotriangulo de Motor Induo Trifsico

  • 93

    19191919....3.3.3.3.3 3 3 3 Guia de seleo do tipo de motor para diferentes cargasGuia de seleo do tipo de motor para diferentes cargasGuia de seleo do tipo de motor para diferentes cargasGuia de seleo do tipo de motor para diferentes cargas::::

  • 94

    19191919....3.43.43.43.4 CARACTERISTICASCARACTERISTICASCARACTERISTICASCARACTERISTICAS TECNICASTECNICASTECNICASTECNICAS MOTORES ELETRICOS TRIFASICOS MOTORES ELETRICOS TRIFASICOS MOTORES ELETRICOS TRIFASICOS MOTORES ELETRICOS TRIFASICOS 4 4 4 4 POLOSPOLOSPOLOSPOLOS

    * Motores com sobrelevao de temperatura T de 105K. 1) Para obter a corrente em 380V, multiplicar por 0,577. Em 440V, multiplicar por 0,5. 2) Os valores apresentados esto sujeitos alterao sem aviso prvio. 3) Carcaas 63 e 71: 220/380V ou 440V (ligao estrela)

  • 95

    19191919....3.53.53.53.5 Tabela Tabela Tabela Tabela ---- Equaes para determinar a corrente nominal (A) paraEquaes para determinar a corrente nominal (A) paraEquaes para determinar a corrente nominal (A) paraEquaes para determinar a corrente nominal (A) para motores de corrente contnua e alternada (monofsicos e trifsicos), a motores de corrente contnua e alternada (monofsicos e trifsicos), a motores de corrente contnua e alternada (monofsicos e trifsicos), a motores de corrente contnua e alternada (monofsicos e trifsicos), a partir potncia nominal e aparente, fornecida em CV ou kW.partir potncia nominal e aparente, fornecida em CV ou kW.partir potncia nominal e aparente, fornecida em CV ou kW.partir potncia nominal e aparente, fornecida em CV ou kW.

    19191919.4.4.4.4 OBSERVAES:OBSERVAES:OBSERVAES:OBSERVAES: 1 OS PROJETOS ELETRICOS ALM DE SEREM EXECUTADOS CONFORME AS NORMAS ESPECIFICAS PERTINENTES DEVEM SE ORIENTAR PELOS CRITRIOS ESTABELECIDOS NA NORMA REGULAMENTARORA NORMA REGULAMENTARORA NORMA REGULAMENTARORA NORMA REGULAMENTARORA NR 10.NR 10.NR 10.NR 10. 2 OS PROJETOS DE EQUIPAMENTOS E VASOS DE PRESSO ALM DE SEREM EXECUTADOS CONFORME AS NORMAS ESPECIFICAS PERTINENTES DEVEM SE ORIENTAR PELOS CRITRIOS ESTABELECIDOS

    PELA NORMA REGULAMENTADORANORMA REGULAMENTADORANORMA REGULAMENTADORANORMA REGULAMENTADORA NR 13.NR 13.NR 13.NR 13.

    20202020.... BIBLIOGRAFIA:BIBLIOGRAFIA:BIBLIOGRAFIA:BIBLIOGRAFIA:

    Apostila Controle Eletrohidraulico e Eletropneumtico IFSC Manual M2001-1 BR Tecnologia Hidrulica Industrial PARKER Apostila de Automao Escola Tec. Estadual Republica Depto. Mecnica Apostila Comandos Eltricos DLB MAGCE Catlogos de Motores e Componentes eltricos - WEG e SIEMENS Manual Tecnologia Eletropneumtica Industrial Parker Apostila M1001 BR Tecnologia Pneumtica Industrial Parker Tecnologia Ar Comprimido Bosh Coletanea de Formulas Hidraulicas Rexroth