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Dispositivos Trmicos e EletropneumticosProf. Watson A. de Oliveira

Permetro x rea x VolumePermetro se refere ao comprimento linear cuja unidade o metro (m).rea a quantidade de espao bidimensional. Em quadrados e retngulos, a multiplicao dos lados. A unidade de rea o metro quadrado (m2).Volume a rea com uma altura (h). Sua unidade o metro cbico (m3).

Exerccio 1Calcule o permetro e a rea da figura abaixo:

Exerccio 2Calcule o Permetro da base, a rea da base e o volume dos slidos abaixo:

Exerccio 3Qual o volume de um tanque quadrado de 1m de largura, 1m de profundidade e 1m de altura?

Exerccio 4Calcule o Permetro da base, a rea da base e o volume do slido abaixo:

Composio do Ar AtmosfricoO ar atmosfrico composto por um conjunto de gases que so:Nitrognio 78%Oxignio 21%Gases Raros 1%como (Argnio, Hlio, etc.)

PressoPresso uma grandeza que expressa a relao entre uma determinada fora exercida sobre uma rea.

Presso - Conceito

Exerccio 5Aplica-se uma fora de 80 Newtons em uma placa de 1 metro quadrado. Qual a presso em N/m2?

A presso ser maior ou menor se a placa tivesse 0,8 de metro quadrado?

Exerccio 6Qual a presso exercida por um tanque de gua que pesa 1000 N, sobre a sua base que tem uma rea de 2,0 m2?Se o tanque tivesse 3000N e a base fosse de de 6,0m2, a presso seria maior ou menor?

Exerccio 7A gua contida num tanque exerce uma presso de 40 N/m2 sobre a sua base. Se a base tem uma rea de 10 m2, calcule a fora exercida pela gua sobre a base.

Exerccio 8Qual a presso (em Kgf/cm2) embaixo de um tanque cujo raio tem 80cm e 1,5m de altura?

Unidades de Pressokgf/cm representa o peso normal do ar ao nvel do mar por cm, sendo 1 kgf/cm = 98066,52 Pa.Bar um mltiplo da bria, onde 1 bar = 106 brias.PSI (pound per square inch), libra por polegada quadrada, a unidade de presso no sistema ingls/americano, onde 1 psi = 0,07 bar.

Atmosfera (atm) a presso correspondente a 0,760m (760mm) de Mercrio (Hg), com densidade de 13,5951 g/cm a uma acelerao gravitacional de 9,80665 m/s.Bria a unidade de presso no Sistema CGS de unidades e vale uma dyn/cm.mmHg, tambm chamada de Torricelli, uma unidade de presso antiga inventada com o surgimento do barmetro, onde 1 mmHg = 133,332 Pa.mH2O uma unidade relativa a presso necessria para elevar em um metro o nvel de uma coluna de gua em um barmetro, sendo 1 mH2O = 9806,65 Pa.

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UnidadesConverses:1 kgf/cm2 = 14,22 lbf/pol2 (psi) 1 kgf/cm2 = 0,98 bar1 bar = 1,0196 Kgf/cm2.1 bar = 14,503 psi1 psi = 0,0703Kgf/cm2.1 psi = 0,0689 bar

FPA

Exerccio 9Faa a converso dos valores abaixo

Exerccio 10Faa a converso dos valores abaixo

ExercciosCalcular a fora utilizando uma presso de 6 bar em uma rea 5 cm2. Calcule a rea de um cilindro para uma presso de 200 psi e uma fora de 500 Kgf.Calcular o dimetro do cilindro para uma presso de 6 bar, utilizando uma fora de 500 Kgf.

ExercciosCalcular o dimetro do cilindro para uma presso de 6 bar, utilizando uma fora de 500 Kgf.

Calcular a fora de avano e de retorno para um cilindro de 100 mm do mbolo e 20 mm da haste, utilizando uma presso de 7 bar.

Lei de Pascal e o Elevador HidrulicoQuando uma fora aplicada a uma rea, surge uma presso. Esta presso exercida por todos os pontos do sistema.mbolos com dimetros diferentes so submetidos a uma mesma presso.

Exerccio 10 Calcule a presso de um sistema de dois pistes P1 e P2 onde o raio de P1 3 cm e o de P2 10 cm. Sobre o pisto 1, coloca-se um peso de 80Kgf. Verifique se P2 ser capaz de erguer um veculo de 1000Kg e converta os valores de presso em Bar e psi.

Exerccio 11Qual deve ser o dimetro do cilindro P2 para erguer o veculo de 1000 kg?

Exerccio 12Um bloco de 900 kgf colocado sobre umelevador hidrulico como mostra a figura abaixo. A razo entreo dimetro do pisto (P2) que segura a base do elevador eo dimetro (P1) onde deve-se aplicar a fora F de P2/ P1= 30.Encontre a fora necessria para se levantar o bloco comvelocidade constante.

Exerccio 13Para suspender um carro de 1500 kg usa-se um macaco hidrulico, que composto de dois cilindros cheios de leo, que se comunicam. Os cilindros so dotados de pistes, que podem se mover dentro deles. O pisto maior tem um cilindro com rea 50cm2 , e o menor tem rea de 2,5cm. Qual deve ser a fora aplicada ao pisto menor, para equilibrar o carro?

Exerccio 14Para se erguer um carro em um elevador hidrulico, utiliza-se 45 psi de ar comprimido sobre um cilindro hidrulico A1 com 5 cm de raio. Esta presso transmitida pelo leo hidrulico ao cilindro maior A2 com 12 cm de raio. Se o sistema est em equilbrio, calcule o peso do carro.

Pneumtica Industrial

Pneumtica e AutomaoPneumatos (pneumatos): sopro, vento, ar;Pneumtica: Estudo e Aplicao do Ar Comprimido para transmisso e transformao de energiaUso do ar na indstria: dcada de 1950Automatizao da ManufaturaFilosofia: Substituir o homem em trabalhos cansativos e repetitivosOperaes: fixao, corte, montagem, abertura e fechamento, manipulaoMOVIMENTOOutras aplicaes: transporte pneumtico; ferramentas pneumticas, etc.

O sistema Pneumtico IndustrialUm sistema industrial compe-se de trs partes principais:ProduoArmazenamentoDistribuio

FluidosFluidos so substncias que no tm forma prpria, e que, se estiverem em repouso no resistem tenses de cisalhamento.Os fluidos tambm so substncias com capacidade de escoamento.Classificao dos Fluidos:LquidosSo IncompressveisAdmitem superfcie livreNo so dilatveisGasososSo CompressveisNo admitem superfcie livreSo dilatveis

Unidades e ManmetroNa indstria as unidades mais utilizadas so:Kgf/cm2 BarPsi ou librasO instrumento utilizado para medio de presso o Manmetro.

O compressor de ArUm compressor composto por:Filtro de Ar na entrada para impedir entrada de partculas (p).Cabeote com pistes e vlvulas de entrada e de sada.Motor eltrico para acionamento dos pistes.Tanque de ar comprimido para armazenamento.Pressostato para ligar o motor eltrico quando a presso do tanque estiver baixa e desligar o motor quando a presso chegar no valor de trabalho.Vlvula de segurana para o caso do pressostato por algum motivo, no desligar o motor.Vlvula de dreno para drenagem da gua acumulada dentro do tanque.Manmetro do tanque.Regulador de sada com manmetro.

O Compressor de Ar

Compressor (componentes)

Conjunto do Filtro de Ar Carcaa e Elemento filtranteCabeotesFiltro de entrada de ArMonocilindroDuplo Cilindro

Pressostato com vlvula de Alvio e vlvula de Segurana

Vlvula de AlvioPressostato com Vlvula de Alvio

Ligao e funcionamento da Vlvula de Alvio

Vlvula de Segurana

Ainda sobre o pressostato, existe um detalhe sobre seu funcionamento. Alguns pressostatos so vendidos com uma pequena vlvula lateral chamada Vlvula de Alvio, outros modelos vem sem esta vlvula. Por qu se chama Vlvula de Alvio? Porque no final da operao de enchimento do cilindro, no momento em que o pressostato desliga o motorzinho de geladeira, esta vlvula de alvio se abre, liberando o ar existente no interior do cano de cobre que vem do motorzinho e entra na vlvula unidirecional (ou de reteno), ALIVIANDO, a fora que o motorzinho ter pra dar a primeira bombeada de ar numa prxima ativao do motorzinho pelo pressostato. Este procedimento automtico: No instante em que os contatos do pressostato desligam o motor, a vlvula de alvio aberta, deixando escapar o ar (no circuito entre o motorzinho e a vlvula unidirecional) que atrapalharia o motor no seu prximo bombeamento de ar.35

Unidade de Conservao (Lubrifil)O ar comprimido utilizado em ferramentas e dispositivos pneumticos deve ser isento de partculas e umidade. E ainda deve conter um pouco de leo para lubrificao das partes mveis.Em cada ponto de uso, deve ser colocada uma unidade de conservao ou Lubrifil, que recebe o ar comprimido da linha primria e tem trs componentes importantes:Filtro de partculas e umidade.Regulador de pressoLubrificador

Unidade de Conservao (Lubrifil)

Filtro com purgadorFiltro com purgadorRegulador de Presso com ManmetroLubrificador

Lubrificador

Atuadores PneumticosAtuadores pneumticos lineares:Cilindros de simples ao com retorno por mola.Cilindros de dupla ao.

Atuadores pneumticos rotativos:Atuador de giro controlado.Atuador de giro livre ou tipo motor.

Simbologia

Vlvulas DirecionaisVlvulas direcionais so elementos muito importantes porque orientam, com lgica, o caminho do ar comprimido dentro do sistema.De acordo com a NBR 8897 e DIN ISO 1219, as vlvulas direcionais so sempre representadas por um retngulo que divido em quadrados. Na simbologia, o nmero de quadrados representa o nmero de posies que a vlvula pode assumir.

Vlvulas Direcionais n de viasO nmero de vias de uma vlvula se refere a soma de todas as entradas e sadas da mesma. E dois smbolos so utilizados dentro dos quadrados:Esta seta simboliza a passagem de ar e conta duas vias.

Bloqueio de ar. Conta uma via.A leitura e desenho de esquemas pneumticos deve utilizar somente o quadrado do lado direito da vlvula.

Identificao das ViasA identificao feita pelo primeiro nmero que se refere ao nmero de vias e o segundo ao nmero de posies. Exemplo: As vlvulas abaixo so 5/2 vias. Cinco vias e duas posies.

Exausto

Identificao das viasExistem duas normas para a identificao das vias. A DIN ISO 5599 que utiliza nmeros e a utilizada no Brasil e a DIN ISO 1219 que utiliza letras e utilizada na Europa.

Vlvulas Direcionais - FuncionamentoVlvula em RepousoVlvula Acionada

Acionamento de VlvulasVlvulas direcionais podem ser acionadas de diversas formas. Segue as mais utilizadas.

Vlvulas de BloqueioEstas vlvulas bloqueiam o ar comprimido seguindo uma lgica de programao. So dividas em:

a) Vlvula Alternadora ou Vlvula OU.

b) Vlvula de Simultaneidade ou Vlvula E.

c) Vlvula de Sentido nico.

Vlvulas de controle de Fluxo VarivelVlvulas de Controle de Fluxo Varivel podem ser de dois tipos:UnidirecionalBidirecional

QuestionrioQuais so as principais unidades de presso utilizadas na indstria e qual o instrumento que faz a medio de presso?Porque o tanque de ar comprimido se enche de gua e por qual dispositivo se retira esta gua?Qual a diferena entre pressostato e sensor de presso?Qual a funo do pressostato no compressor?Se o pressostato no desligar o motor do compressor o que acontece? Qual o mecanismo de proteo?Quando o ar comprimido, a temperatura aumenta ou diminui?Qual o gs mais abundante na atmosfera?

QuestionrioQual vlvula deve-se utilizar quando se deseja que o avano de um cilindro pneumtico seja lento e o seu retorno seja rpido?Quais so as funes de uma unidade de conservao?Qual a condio necessria para que uma presso se forme na sada de uma bomba hidrulica?Quais so as principais partes de um sistema pneumtico industrial?Quantos quilos e quantos litros de gua limpa tem 1m3?