Fundamento Da Pneumática

8/16/2019 Fundamento Da Pneumática

1/39

PneumáticaPneumáticaDerivado do termo grego (pneumatikos que significa "fôlego", "alma"), a pneumática é o uso de gáspressurizado na ciência e tecnologia."elas raz!es mencionadas e vista, posso c#egar conclus$o de que o #omem dominará e poderá

elevar%se so&re o ar mediante grandes asas constru'das por si, contra a resistência da gravidade". frase, de eonardo Da *inci, demonstra apenas uma das muitas possi&ilidades de aproveitamento do ar na técnica, o que ocorre #o+e em dia em grande escala. omo meio de racionaliza-$o do tra&al#o, o ar comprimido vem encontrando, cada vez mais, campo de aplica-$o na indstria, assim como a água, aenergia eléctrica, etc.*antagens/) 0ncremento da produ-$o com investimento relativamente pequeno.1) 2edu-$o dos custos operacionais. rapidez nos movimentos pneumáticos e a li&erta-$o do operário(#omem) de opera-!es repetitivas possi&ilitam o aumento do ritmo de tra&al#o, aumento de produtividadee, portanto, um menor custo operacional.3) 2o&ustez dos componentes pneumáticos. ro&ustez inerente aos controles pneumáticos torna%osrelativamente insens'veis a vi&ra-!es e golpes, permitindo que ac-!es mec4nicas do pr5prio processosirvam de sinal para as diversas sequências de opera-$o. 6$o de fácil manuten-$o.7) 8acilidade de implanta-$o. equenas modifica-!es nas máquinas convencionais, aliadas disponi&ilidade de ar comprimido, s$o os requisitos necessários para implanta-$o dos controlespneumáticos.9) 2esistência a am&ientes #ostis. oeira, atmosfera corrosiva, oscila-!es de temperatura, #umidade,

su&mers$o em l'quidos, raramente pre+udicam os componentes pneumáticos, quando pro+ectados paraessa finalidade.:) 6implicidade de manipula-$o. ;s controlos pneumáticos n$o necessitam de operáriossuperespecializados para sua manipula-$o.


2/39

maiores desgastes nas partes m5veis do sistema

PneumáticaFUNDAMENTOS DA PNEUMÁTICA IIntroduçãoGuito +á foi escrito a respeito do ar comprimido, de sua e=istência desde a civiliza-$o grega até os diasactuais em que foi definida como neumática, portanto n$o é o intuito deste tra&al#o repeti%lo. or estar

fundamentada em conceitos da 8'sica, da Iu'mica e da Gatemática podemos sintetizar a neumáticacomo a ciência que estuda a utiliza-$o do ar atmosférico como fonte de energia, ca&endo aosequipamentos pneumáticos e outros artefactos a transforma-$o desta energia em tra&al#o. neumáticaa&range tam&ém o estudo sistemático da utiliza-$o do ar comprimido na tecnologia de accionamentos,comando e controlo de sistemas automáticos.

1. ! Fundamento" F#"ico" da Pneumáticarinc'pio de ascal % press$o se distri&ui uniformemente so& a superf'cie do seu recipiente P$F%A

1.1 ! Unidade" &á"ica"Jrandeza 6'm&olo 6istema 0nternacional 6.0.omprimento l Getro ( m ).Gassa m Iuilograma ( kg )Kempo t 6egundo ( s ).Kemperatura K Lelvin ( L ).0ntensidade da corrente 0 mpere.0ntensidade luminosa l andela ( cd )

Iuantidade de su&st4ncia n Gol ( mol ).

1.' ! Unidade" Deri(ada"Jrandeza 6'm&olo 6istema 0nternacional 6.0..8or-a 8 Aeton ( A ) /AM/kg mCsN ? / kgf M O,> A

Prea Getro quadrado (mN)*olume * Getro c&ico ( mQ )Iuadal I mQ C sress$o p ascal ( a ) ? / a M / AC mN ?/ &ar M /HH ka

1.) ! Indicação e Medição de Pre""ão; ar atmosférico, (n$o polu'do) em&ora ins'pido, inodoro e incolor, tem sua presen-a perfeitamentepercept'vel através dos ventos que &alan-am as árvores e dos pássaros e avi!es que nele se sustentam


3/39

Pneumática

ortanto podemos concluir neste conceito que quantomaior for a altitude da medi-$o menor será a

densidade do ar e consequente press$o. or e=emplo@ao su&ir uma montan#a temos dificuldade em respirar n$o porque falta ar mas sim falta press$o paraempurrar o ar para dentro de nossos pulm!es, queprecisam fazer mais esfor-o para aspirar o ar. ;spovos que #a&itam a'ses em grandes altitudes n$osofrem estes efeitos. s ca&inas de avi!es que voam a

grandes atitudes s$o pressurizadas pelo mesmo motivo.1., ! Pro-riedade" +#"ica" do ar

té agora descrevemos o ar em seu estado natural, isto é, press$o atmosférica, mas nosso o&+ectivoprincipal é o ar comprimido.omo todos os gases o ar é elástico, e por ser compress'vel ele pode assumir qualquer formato e estápresente em todo lugar preenc#endo todos os espa-os acess'veis. odemos alterar sua forma e seuvolume através de for-as adicionais ou alterando sua temperatura mas uma vez que estas for-as oufen5menos dei=am de actuar, o ar voltará ao seu estado normal e ao volume inicial.2esumindo, o ar, em seu estado normal, ao n'vel do mar (referência) e a temperatura de HU (1


4/39

Pneumática

1. ! Mudança de e"tado do" /a"e"; ar tem um comportamento similar ao de gases perfeitos, portanto é poss'vel utilizar a Wlei dos gasesX semmuitos pro&lemas pois as diferen-as s$o pequenas. Bstas leis levam em conta as variáveis envolvidas na

mudan-a de estado, sendo elas o volume do ar, a press$o, a temperatura e o peso molecular ou volumemolar ( mol ).

1..1 ! Tran"+ormação i"ot0rmica lei de YoZle (2o&ert YoZle%/:1


5/39

Pneumática

1.. ! Tran"+ormação adia6ática ou i"oentr7-ica s leis anteriormente apresentadas est$o &aseadas emtransforma-!es lentas onde apenas duas grandezas s$o

consideradas, na prática n$o é isto que acontece. Iuando o ar écomprimido pelo compressor ou o flu=o de ar comprimido entra nasc4maras dos cilindros pneumáticos as transforma-!es s$o rápidas,por isto a transforma-$o é adia&ática onde o aumento de temperaturaé maior e na qual nen#uma energia so& forma de calor é trocada como meio e=terior. 8elizmente as diferen-as n$o s$o dramáticas a pontode preocupar, pois o ar +á estará frio aquando da sua utiliza-$o.

-' %-1$4 (1 %('5: ou -' %-1$4T' %T154:%4:!155

1.; ! 8o3ume e Cauda36empre que estas grandezas forem usadas, devemos especifica%los sempre nas condi-!es normais depress$o e temperatura. ; volume será sempre em AmQ ou em Al, o caudal ou o consumo em AmQC# ouAlCm e a temperatura na escala a&soluta Lelvin, sendo que o fraccionamento pode ser indicado em grausU (elsius).; 6.0. recomenda que os s'm&olos que definem as grandezas ou unidades n$o aceitam o plural, assim /&ar, 1 &ar e n$o &ares, / Lelvin e n$o Lelvins etc.

1.;.1 ! Cauda3`ma confus$o usual é confundir flu=o com caudal, grosso modo podemos dizer que flu=o define um fluidoem movimento e quadal define a quantidade de fluido escoando num determinado espa-o de tempo e sedesigna com a letra * ou mel#or com a letra I .ortanto quando I M 1 AmQC# definimos um caudal de 1 metros c&icos de um gás por #ora e em seuestado normal de press$o e temperatura.

1.;.' ! E2uação de &ernou33i 4D. &ernoui33i * 1


6/39

PneumáticaIuando a tu&ula-$o apresenta trec#os longos e rectos teremos um flu=o laminar, e dependendo darugosidade interna do tu&o é o que apresenta a menor perda de carga. s cone=!es, curvas acentuadas,cotovelos, deriva-!es em WKX , válvulas e registros de fec#amento alem de gerarem uma acentuada perdade carga (perda de press$o) contri&uem para provocar o c#amado flu=o tur&ulento, que muitas vezes

desesta&ilizam o sistema. or isto, instrumentos de indica-$o e medi-$o, n$o devem ser instalados muitopr5=imo destes pontos.

'. ! @umidade do ar ; ar atmosférico contém sempre uma percentagem de água em forma de vapor.

quantidade depende da #umidade da atmosfera e principalmente da temperatura. Iuando o ar atmosférico esfria, c#ega%se a um certo ponto em que ocorre a satura-$o.Bste fen5meno é con#ecido como ponto de condensa-$o ou ponto de orval#o. 6e o ar esfria mais, a#umidade se condensa formando pequenas gotas de água que se separam do ar em forma decondensado.

quantidade de água que o ar pode reter depende inteiramente da temperatura? / mQ de ar comprimido écapaz de reter a mesma quantidade de vapor de água que / mQ de ar a press$o atmosférica.

ta&ela a&ai=o nos mostra a quantidade de água, em gramas por metro c&ico (gCmQ) que o ar podeconter, para uma ampla fai=a de temperaturas, desde \7HU até b 7HU, e um gráfico que mostra uma fai=ade \3HU a b>HU. Bm caso de ter de calcular a quantidade de condensado que se produz numa instala-$orecomenda%se o uso do AmQC# (ar aspirado pelo compressor).

Ka&ela da satura-$o de vapor de água no ar

Jráfico do ponto de condensa-$o (ponto deorval#o) em rela-$o temperatura. lin#a


7/39

Pneumática

Iuando o ar atmosférico é comprimido a capacidade de reten-$o de vapor de água é o equivalente ao seuWvolume reduzidoX, a menos que a temperatura n$o aumente su&stancialmente, a água e=cedente seráeliminada por condensa-$o.

B=emplo 1@ /H mQ de ar atmosférico a /9U e #umidade relativa a :9R é comprimido a uma press$orelativa de : &ar, em que a temperatura sofre um incremento de /HU e c#ega a 19U.Iual a quantidade de água que será eliminadaela ta&ela, / mQ de ar atmosférico a /9U, pode conter um má=. de /3,H7 gCmQ, em /H mQ teremos /3H,7 g?a :9R de #umidade relativa o ar poderá conter /3H,7 = H,:9 M >, / (a)

gora resta calcular qual o volume do ar a uma press$o relativa de : &ar@p/ */ M p1 *1 onde *1 M p/Cp1 */ M /,H/3C /,H/3 b : &ar /H mQ M /,77 mQ.ela ta&ela, / mQ de ar a 19U, pode conter até 13,


8/39

PneumáticaCoe+iciente de cauda3 -e3o +actor (; factor Lv define a vaz$o como sendo um volume de água, em mQC# ou em litrosCminutos, que passa por uma válvula, sendo a press$o de entrada de : &ar e a de sa'da de 9 &ar (p M/&ar) a 1HU. Jrosso modo@Lv M H,>97< v

Coe+iciente de cauda3 -e3o +actor C(; factor v define o caudal em Jal!es mericanos (`6%gallons M 3,97 l) de água por minuto com um pde / 60 e a uma temperatura de :>U8 (1Hh). Jrosso modo@ v M /,/< Lv.

Coe+iciente de cauda3 -e3o +actor S;utro método, mais simples, é do Worif'cio equivalenteX ou área equivalente. Bste método consiste emcomparar uma determinada sec-$o de passagem (placa de orif'cio, diafragma) com a passagem nominaldo componente (válvulas, cone=!es, mangueiras etcV) e é dado em W6mmN X.Jrosso modo podemos comparar um coeficiente de caudal v / M 6 />mmN, isto é, um orif'cio de /> mmNequivale a uma vaz$o de v /. elo diagrama a&ai=o podemos relevar a rela-$o entre a press$o e ocaudal equivalente através de um orif'cio de 6ec-$o de /mmN M 97,77 AlCmin.


9/39

Pneumáticaencontrados em catálogos. 6e 97,77 AlCmin é o caudal através de um orif'cio de /mmN (n$o confundir com/mm de di4metro) e uma válvula apresentar um orif'cio equivalente de 7,9 mmN ao respectivo caudal seráde@ 97,77^7,9 M 179 AlCmin.

B=emplo 1@ `m dado componente com um W6X de /1mmN tra&al#a a uma press$o de < &ar e o consumo dosistema é de :HH AlCmin. Iual é a press$o de sa'da resultante \ `m caudal de :HH AlCmin através de umW6X de /1mmN corresponde a um caudal de :HHC/1 M 9H AlCmin de umW6X de /mmN. odemos fazer a convers$o usando o diagrama, seguimos a curva WO:@F3u:o "7nico $ -1 11) G 1>;4-'11)5F3u:o "u6"7nico $ -1 11) H 1.>;4-'11)5; volume I para um flu=o su&s5nico equivale@

B para um flu=o s5nico@I M //,/^6 ^ (p/ b /H/3) (lCmin)

;&servar que em sistemas pneumáticos nunca se deve utilizar vaz$o s5nica, pois para uma press$o dealimenta-$o de : &ar, ter'amos apenas 1,< &ar na sa'da de utiliza-$o. lguma concess$o pode ser feitaaquando da utiliza-$o de geradores de vácuo.

ta&ela a&ai=o resume os valores comparativos das diversas unidades utilizadas para a defini-$o docaudal@


10/39

Pneumática

2egulador de press$o completamente compensado 2egulador com piloto pneumático de comando


11/39

Pneumática *álvulas de ontrolo de ress$oada grupo se refere ao tipo de tra&al#o a que se destina mais adequadamente.*álvulas de ontrolo DireccionalKêm por fun-$o orientar a direc-$o que o flu=o de ar deve seguir, a fim de realizar um tra&al#o proposto.

ara um con#ecimento perfeito de uma válvula direccional, deve%se levar em conta os seguintes dados@ osi-$o 0nicial Amero de osi-!es Amero de *ias Kipo de ccionamento (omando) Kipo de 2etorno audal

lém destes, ainda merece ser considerado o tipo construtivo.ue 8em a "er NJmero de Po"içKe"L_ a quantidade de mano&ras distintas que uma válvula direccional pode e=ecutar ou permanecer so& aac-$o de seu accionamento.Aestas condi-!es, a torneira, que é uma válvula, tem duas posi-!es@ ora permite passagem de água, oran$o permite.

% Aorma para representa-$o@BK; % omité Buropeu de Kransmiss$o leo %Tidráulica e neumática.% 06; % ;rganiza-$o 0nternacional de Aormaliza-$o.

s válvulas direccionais s$o sempre representadas por um rect4ngulo.% Bste rect4ngulo é dividido em quadrados.% ; nmero de quadrados representados na sim&ologia é igual ao nmero de posi-!es da válvula,representando a quantidade de movimentos que e=ecuta através de accionamentos.

NJmero de 8ia"_ o nmero de cone=!es de tra&al#o que a válvula possui. 6$oconsideradas como vias a cone=$o de entrada de press$o,cone=!es de utiliza-$o e as de escape.

Direcção de F3u:oAos quadros representativos das posi-!es, encontram%ses'm&olos distintos@


12/39

PneumáticaBm muitas válvulas, a fun-$o dos orif'cios é identificada literalmente. 0sso se deve principalmente snormas D0A (DB`K6TB A;2GBA), que desde Gar-o de /OO: vigoram na Yélgica, leman#a, 8ran-a,6uécia, Dinamarca, Aoruega e outros pa'ses.6egundo a Aorma D0A 17.3HH, Ylatt 3, 6eite 1, Ar.H.7. de Gar-o de /O::, a identifica-$o dos orif'cios é a

seguinte@in#a de tra&al#o (utiliza-$o)@ , Y, one=$o de press$o (alimenta-$o)@ Bscape ao e=terior do ar comprimido utilizado pelosequipamentos pneumáticos (escape, e=aust$o)@ 2,6,KDrenagem de l'quido@ in#a para transmiss$o da energia de comando (lin#asde pilotagem)@ S,j, ;s escapes s$o representados tam&ém pela letra B, seguida da respectiva letra que identifica a utiliza-$o

(normas A.8...)B=emplo@B % significa que os orif'cios em quest$o s$o a e=aust$o do ponto deutiliza-$o .BY % escape do ar utilizado pelo orif'cio Y.

letra D, quando utilizada, representa orif'cio de escape do ar decomando interno.2esumidamente, temos na ta&ela a identifica-$o dos orif'cios de uma

válvula direccional.

ccionamentos ou omandos s válvulas e=igem um agente e=terno ou interno que desloque suaspartes internas de uma posi-$o para outra, ou se+a, que altere asdirec-!es do flu=o, efectue os &loqueios e li&era-$o de escapes.;s elementos responsáveis por tais altera-!es s$o osaccionamentos, que podem ser classificados em@% omando Directo% omando 0ndirectoomando Directo_ assim definido quando a for-a de accionamento actua directamenteso&re qualquer mecanismo que cause a invers$o da válvula


13/39

PneumáticaAccionamento" Mecnico"om a crescente introdu-$o de sistemas automáticos, asválvulas accionadas por uma parte m5vel da máquinaadquirem uma grande import4ncia. ; comando da

válvula é conseguido através de um contacto mec4nico so&re oaccionamento, colocado estrategicamente ao longo de ummovimento qualquer, para permitir o desenrolar desequências operacionais. Aormalmente, as válvulas comeste tipo de accionamento rece&em o nome de válvulas fimde curso.

Accionamento"

Pneumático" s válvulas equipadas comeste tipo de accionamento s$ocomutadas pela ac-$o do ar comprimido, proveniente deum sinal preparado pelocircuito e emitido por outraválvula.

Aos accionamentos pneumáticos destacam%se@Comando Directo -or A3#(io de Pre""ão 4Pi3oto Ne/ati(o5% ;s pist!es s$o pressurizados com o ar comprimido proveniente da alimenta-$o. `m equil'&rio de for-as éesta&elecido na válvula? ao se processar a despressuriza-$o de um dos pist!es, ocorre a invers$o daválvula.

Comando Directo -or A-3icação de Pre""ão 4Pi3oto Po"iti(o5% `m impulso de press$o, proveniente de um comando e=terno, éaplicado directamente so&re um pist$o, accionando a válvula.

Comando Directo -or Di+erencia3 de Área" press$o de comando actua em áreas diferentes, possi&ilitando ae=istência de um sinal prioritário e outro supressivo.


14/39

Pneumática_ comum a utiliza-$o da pr5pria energia do ar comprimidopara accionar as válvulas. odemos comunicar o ar dealimenta-$o da válvula a um accionamento au=iliar quepermite a ac-$o do ar so&re o comando da válvula ou corta

a comunica-$o, dei=ando%a livre para a opera-$o deretorno. ;s accionamentos tidos como com&inados s$oclassificados tam&ém como 6ervoiloto, omando révio e 0ndirecto. 0sso se fundamenta naaplica-$o de um accionamento (pré%comando) quecomanda a válvula principal, responsável pela e=ecu-$oda opera-$o.Iuando é efectuada a alimenta-$o da válvula principal, aque realizará o comando dos conversores de energia,

pode%se emitir ou desviar um sinal através de um canalinterno ou cone=$o e=terna, que ficará retido,direccionando%o para efectuar o accionamento da válvulaprincipal, que posteriormente é colocada para e=aust$o.

s válvulas de pré%comando s$o geralmente eléctricas(6olen5ides), pneumáticas (iloto), manuais (Yot$o),mec4nicas (ame ou Bsfera).

seguir, s$o mostrados alguns tipos de accionamentos

com&inados.So3en7ide e Pi3oto Interno % Iuando o solen5ide é ligado,o campo magnético criado desloca o induzido, li&erando opiloto interno S, o qual realiza o accionamento da válvula.So3en7ide e Pi3oto E:terno % 0dêntico ao anterior, porém apress$o piloto é suprida e=ternamente.So3en7ide e Pi3oto ou &otão % válvula principal pode ser comandada por meio da electricidade, a qual cria umcampo magnético, causando o afastamento do induzido do

assento e li&erando a press$o S que acciona a válvula.ode ser accionada através do &ot$o, o qual despressurizaa válvula internamente.; accionamento por &ot$o con+ugado ao eléctrico é de grande import4ncia porque permite testar o circuito


15/39

Pneumáticapequeno esfor-o ao ser accionada, dotada de &oa vaz$o e pode ser aplicada com diferentes tipos defluidos.8á3(u3a Po--etode ser do tipo@

% ssento com disco% ssento com cone6$o válvulas de funcionamento simples, constitu'das de um mecanismo responsável pelo deslocamento deuma esfera, disco ou cone o&turador de seu assento, causando a li&era-$o ou &loqueio das passagens quecomunicam o ar com as cone=!es.6$o válvulas de resposta rápida, devido ao pequeno curso de deslocamento, podendo tra&al#ar isentas delu&rifica-$o e s$o dotadas de &oa vaz$o.8á3(u3a" Po--et!S-oo3ossuem um êm&olo que se desloca a=ialmente so& guarni-!es que realizam a veda-$o das c4maras

internas. onforme o deslocamento, o êm&olo permite a&rir ou &loquear a passagem do ar devido aoafastamento dos assentos. Desta forma a válvula realiza fun-!es do tipo poppet e spool para direccionar oar.Denominação de uma 8á3(u3a Direcciona3Aas válvulas de duas posi-!es, as liga-!es s$o feitas noquadro do WretornoX (direita do s'm&olo), quando aválvula n$o estiver accionada. Iuando accionada (presaem fim de curso na posi-$o inicial), as liga-!es s$o feitas

no quadro de accionamento ( esquerda do s'm&olo).

% Aas válvulas de três posi-!es, as liga-!es s$o feitas no quadro central (posi-$o neutra) quando n$oaccionadas, ou no quadro correspondente, quando accionadas.

% ; quadro (posi-$o) onde as liga-!es s$o feitas, sim&olicamente é fi=o. Govimenta%se o quadro livre deliga-!es.% Po"ição ero ou re-ou"o % é a posi-$o adoptada pelas partes


16/39

PneumáticaAesta válvula, o distri&uidor a=ial (êm&olo) se desloca com movimentos longitudinais so&re espa-adores eanéis de veda-$o tipo W; 2ingX, permitindo ou n$o comunica-$o entre a cone=$o de alimenta-$o e autiliza-$o.Iuanto posi-$o inicial, esta pode ser fec#ada ou a&erta. ; êm&olo deve possuir uma superf'cie &em lisa

e sem defeitos, a fim de que os anéis n$o se+am pre+udicados e realizem uma &oa veda-$o.Iuanto ao accionamento, podem ser musculares, mec4nicos, pneumáticos e eléctricos.'%' ! Accionada -or So3en7ide Acção Indirecta Ser(ocomandada -or Dia+ra/maIuando a válvula é alimentada, a press$o actua na parte superior do diafragma, ao passar por algunsorif'cios e=istentes na mem&rana, mantendo%a em sua sede, au=iliado pela mola posicionadora doinduzido, vedando, assim, a passagem de flu=o.Ao local onde o induzido se apoia, e=iste um orif'cio piloto, o qual é mantido &loqueado, enquanto osolen5ide n$o for ligado.igando%se o solen5ide, o induzido é atra'do, li&erando o orif'cio piloto, por onde ocorre o escape do ar da

parte superior do diafragma, o que provoca um desequil'&rio de press$o. press$o na parte inferior desloca o diafragma e li&era o flu=o para a utiliza-$o.

ssim que o sinal eléctrico é eliminado, o flu=o é interrompido pela ac-$o da mola e posteriormente pelapress$o.B=emplo de aplica-$o de válvulas 1C1@% Bm comandos de válvulas accionadas por al'vio de press$o.% ontrolo e passa%n$o%passa% *álvulas de fec#amento (semel#antes a registros) etc.

)%' Ti-o A""ento com Cone`m corpo rectangular a&riga num furo interno uma #asteperfurada, molas e um cone o&turador.Bst$o dispostos de tal maneira que, ao se realizar a alimenta-$o,a press$o mantém o cone o&turador em seu assento, au=iliado por uma mola.ressionando%se o accionamento, a #aste perfurada é deslocada ese encai=a na ponta do cone, for-ando%o a se desalo+ar doassento e li&erando a press$o.

essado o accionamento, o cone é for-ado contra o assento,enquanto a #aste retorna posi-$o inicial.om o afastamento da #aste em rela-$o ponta do cone, afura-$o interna desta é li&erada e através dela o ar utilizado é


17/39

PneumáticaB=emplo direita de plica-$o de uma *álvula 3C1 vias omando Yásico 0ndirecto

)%' ! Comando Directo -or So3en7ideBm&ora as válvulas de grande porte possam ser accionadasdirectamente por solen5ide, a tendência é fazer válvulas depequeno porte, accionadas por solen5ide e que servem de pré%comando (válvulaspiloto), pois emitem

ar comprimido paraaccionamento deválvulas maiores

(válvulas principais). s válvulas possuem um enrolamento que circunda uma capade material magnético, contendo em seu interior um induzido,confeccionado de um material especial, para evitar magnetismo remanescente. Bste con+unto (capa b induzido) é

roscado a uma #aste (corpo), constituindo a válvula. ;induzido possui veda-!es de material sintético em am&as ase=tremidades, no caso da válvula de 3 vias, e em umae=tremidade, quando de 1 vias. _ mantido contra uma sedepela ac-$o de uma mola. 6endo a válvula A.8., a press$o dealimenta-$o fica retida pelo induzido no orif'cio de entrada etende a deslocá%lo. or este motivo, #á uma rela-$o entre otaman#o do orif'cio interno de passagem e a press$o dealimenta-$o. &o&ina é actuada pelo campo magnético criado

e o induzido é deslocado para cima, ligando a press$o com oponto de utiliza-$o, vedando o escape. Desligando%se aelectricidade, o induzido retoma posi-$o inicial e o ar emitido para a utiliza-$o tem condi-!es de ser e=pulso para a atmosfera Bsta válvula é frequentemente


18/39

Pneumáticaessado o fornecimento de energia eléctrica, o campo magnético é eliminado, o induzido é recolocado naposi-$o primitiva e a press$o de pilotagem é e=aurida através do orif'cio de escape e=istente na válvula depré%comando e o ar utilizado é e=pulso pelo orif'cio e=istente no corpo do accionamento.

8á3(u3a Ti-o A""ento com Di"co atera3Bm lugar da esfera e cones é empregadauma #aste (para comando manual), oupist$o e #aste para comandos por ar comprimido e eléctricos, onde s$ocolocados discos que fazem a selec-$o doflu=o de ar.

#aste, ou pist$o e #aste, +untamente comos discos, deslizam a=ialmente no interior

de espa-adores e anéisW;X, em consequência do accionamento? o&loqueio das passagens é feito por encostolateral. 2esponsáveis pela comunica-$odos orif'cios entre si, os discos permitemflu=o ou n$o, au=iliados pelos espa-adorese anéis W;X posicionados em rela-$o scone=!es e o percurso do con+unto.

; critério de tra&al#o em am&as as vers!esé semel#ante, diferindo apenas@ Mode3o Qa"te % permite a convers$o deA.8 para A.. e os meios de accionamentos$o musculares (pedal e alavanca). Mode3o -i"tão e Qa"te % n$o permite adapta-$o e o retorno está fundamentado na pr5pria alimenta-$odo ar comprimido. invers$ona fun-$o dos orif'cios n$opermite o funcionamento

correcto da válvula.

)%' ! Ti-o Pi"tão e @a"teAccionamento -or Sim-3e"


19/39

Pneumáticaretorne posi-$o inicial por meio da press$o de alimenta-$o, em contacto directo com o pist$o na facemenor.

*álvula de ontrolo Direccional 3C1 ccionada por 6olen5ide de c-$o 0ndirecta, 2etorno por 6uprimento 0nterno, A.8., Kipo ssento ateral

)%' ! Accionada -or So3en7ide

m&as as vers!es (A. ou A.8) s$o idênticas ao funcionamento do comando por piloto, com pequenasadapta-!es.Bm lugar da tampa por onde é feita a pilotagem, e=iste um adaptador (&ase) com uma pequena válvulaaccionada por solen5ide? a mola é colocada entre o adaptador e o êm&olo superior, para ficar assentadaso&re este ltimo.Ao modelo A.8., alimentando%se a válvula, a press$o circula pelo interior da válvula de pré%comando (nestecaso sempre A..), agindo so&re o êm&olo superior, au=iliando a mola a mantê%lo contra o assento evencendo a for-a gerada pela press$o em sua face oposta.

igando%se o solen5ide, ocorre um escape de ar, fazendo com que a for-a actuante na parte superior sofraum desequil'&rio e possi&ilitando a a&ertura da válvula. Bsta mantém%se a&erta enquanto o solen5ideestiver ligado.Desligando%se o solen5ide, o con+unto interior reocupa a posi-$o inicial, &loqueando a entrada de press$oe comunicando a utiliza-$o com o escape.

)%' ! Ti-o Di"tri6uidor A:ia3 válvula de distri&uidor a=ial de 3 vias e 1posi-!es, accionada por &ot$o e retorno por

mola. ; distri&uidor a=ial se desloca so&reespa-adores metálicos e anéisW;X estacionários no corpo da válvula ecomunica a cone=$o de utiliza-$oalternativamente com press$o ou e=aust$o,em fun-$o do movimento longitudinal.

posi-$o inicial pode ser fec#ada oua&erta, mostrando claramente que o ar

comprimido poderá ou n$o fluir. s válvulascom esta constru-$o s$o versáteis,&astando alterar as cone=!es de liga-$o.6eguindo%se certas recomenda-!es, as


20/39

Pneumáticapossuem dois pist!es internos, accionados por impulsos alternadamente de acordo com o direccionamentoe=igido.E:em-3o de A-3icação de uma8á3(u3a )%' (ia"Du-3o Pi3oto Po"iti(o

)%' 8á3(u3a de Partida Sua(e%Partida 9á-idaBsta válvula deverá ser montada antes do 82 e com um a+uste de partida


21/39

Pneumática;&s.@ A$o use 5leo sintético, recuperado, contendo álcool ou aditivo detergente.A$o restrin+a a entrada da válvula pois e=iste um suprimento interno para o piloto. tu&ula-$o de alimentode press$o deve ser de mesma medida do que o p5rtico de entrada ou maior para garantir que a válvulapiloto rece&a press$o suficiente de alimenta-$o durante as condi-!es de alta vaz$o.

8á3(u3a Direcciona3 de Cinco 8ia" e Dua" Po"içKe" 4%'56$o válvulas que possuem uma entrada de press$o, dois pontos de utiliza-$o e dois escapes. Bstasválvulas tam&ém s$o c#amadas de 7 vias com 9 orif'cios, devido norma empregada. _ errado denominá%las simplesmente de válvulas de 7 vias.`ma válvula de 9 vias realiza todas as fun-!es de uma de 7 vias. 8ornece ainda maiores condi-!es deaplica-$o e adapta-$o, se comparada directamente a uma válvula de 7 vias, principalmente quando aconstru-$o é do tipo distri&uidor a=ial. onclui%se, portanto, que todas as aplica-!es encontradas para umaválvula de 7 vias podem ser su&stitu'das por uma de 9 vias, sem qualquer pro&lema. Gas o inverso nem

sempre é poss'vel. B=istem aplica-!es que uma válvula de 9 vias sozin#a pode encontrar e que, quandofeitas por uma de 7 vias, necessitam do au='lio de outras válvulas, o que encarece o circuito.

%' ! Ti-o A""ento com Di"co atera3 Accionada -or Du-3o So3en7ide Indirecto limentando%se a válvula, a press$o actua na área menor do pist$o, fli para o ponto de utiliza-$o ealimenta uma válvula de pré%comando, ficando retida.ara se efectuar mudan-a de posi-$o, emite%se um sinal eléctrico, que é rece&ido pela válvula de pré%comando? ocorre o deslocamento do induzido e a press$o piloto é li&erada, o flu=o percorre o interior da

válvula principal e c#ega até o accionamento de retorno? encontrando%o fec#ado, segue para a área maior do pist$o, causando a altera-$o deposi-$o e simultaneamente atingeuma restri-$o micrométrica, quepossui duas fun-!es. Aestasitua-$o, sua fun-$o é evitar omá=imo poss'vel a fuga de ar queeventualmente possa ocorrer peloescape da válvula. lterada a

posi-$o, a cone=$o que rece&ia ar comprimido é colocada em contactocom a atmosfera e o segundo pontode utiliza-$o passa a rece&er flu=o


22/39

Pneumática Má:imo 9endimento% 2esposta 2ápida % ress$o inferior de opera-$o? % Yai=o trito % Genos desgaste. 8ida ti3 on/a % 6o& press$o a e=pans$o radial das veda-!es ocorre para manter o contacto deveda-$o com o orif'cio da válvula. 9e/ime de Tra6a3Qo % Kra&al#a sem lu&rifica-$o, n$o é requerida a lu&rifica-$o para válvula com

mudan-a de posi-$o cont'nua. 8edação &idirecciona3 do Carrete3 % _ usado um mesmo carretel para várias press!es, incluindo vácuo.

8á3(u3a Direcciona3 %' Accionada -or Sim-3e" So3en7ide S0rie ISO6eu critério de funcionamento é da seguinte forma@

o ser alimentada a válvula principal, através de canais internos o ar comprimido é colocado em contactocom a válvula de pilotagem. pressuriza-$o de pilotagem da válvulaprincipal será feita por uma circula-$o

interna na válvula piloto, a qual écaracterizada como A.8.

o ligar%se o solen5ide da válvula piloto,li&era%se a circula-$o interna de ar pilotando a válvula principal, permitindopress$o de pilotagem na área maior doêm&olo comutando a válvula principal.Desligando%se o solen5ide, o retorno da

válvula posi-$o inicial é feito pelapress$o que volta a actuar na áreamenor.

%' ! Ti-o S-oo3 Accionada -or Du-3o Pi3oto6$o válvulas utilizadas geralmente para operar cilindros de dupla ac-$o. ermitem flu=o total porque sua


23/39

Pneumática comunica-$o entre orif'cios é conseguida através do distri&uidor a=ial, que se desloca no interior daválvula, comunicando os orif'cios de acordo com seu deslocamento, efectuado pelo accionamento. odeser comandada por accionamento muscular, eléctrico ou pneumático e dificilmente por mec4nico.

osi-$o Aeutra é conseguida por@ Centra/em -or mo3a" ou ar com-rimido \ eliminado o efeitoso&re o accionamento, o carretel écentrado através da press$o do ar comprimido ou por for-a da mola,sendo mantido até que o camin#o seprocesse.

Tra(amento % utilizado geralmentecom accionamento muscular.

ccionada a válvula, através de umdispositivo de esferas ou atrito, ocarretel é retido na posi-$o demano&ra.ara colocá%lo em outra posi-$o ou

no centro, é necessária a influência #umana, que vence a reten-$oimposta, deslocando o distri&uidor para a posi-$o dese+ada. ; mesmocritério é empregado quando s$o válvulas 7C3 ou 9C3.

8á3(u3a Direcciona3 de Cinco 8ia" e Tr"Po"içKe" 4%)5`ma válvula 9C3 .8.

(entro 8ec#ado). _ utilizada para impor paradasintermediárias. válvula 9C3 ..A. (entro &erto

Aegativo), onde todos os pontos de utiliza-$o est$o emcomunica-$o com a atmosfera, e=cepto a press$o, que é&loqueada? utilizada quando se dese+a paralisar um cilindrosem resistência e seleccionar direc-!es de flu=o para


24/39

Pneumática9C3 entro &erto ositivo (...), ccionada por Duplo6olen5ide e entrada por r.

s válvulas de centro a&erto positivo, quando na posi-$o neutra, direccionam a press$o para am&os ospontos de utiliza-$o e os escapes permanecem &loqueados.

posi-$o intermediária autocentrante é o&tida por ar comprimido, que por orif'cios internos transmitepress$o aos pist!es nas e=tremidades do distri&uidor. o ligar%se um dos solen5ides, o induzido deslocado permitirá que a press$o piloto interna flua para oescape, prevalecendo a press$o piloto nolado oposto, que deslocará o distri&uidor,alterando o flu=o.Aesta posi-$o, um dos orif'cios de utiliza-$oterá flu=o em escape e a alimenta-$ocontinuará a fluir para o outro orif'cio de

utiliza-$o. ssim que o solen5ide for desligado, odistri&uidor será autocentrado.

o ligar%se o solen5ide oposto, teremos omesmo funcionamento interno da válvula,variando o sentido de deslocamento dodistri&uidor e consequentemente o flu=o.omandando%se um cilindro de duplo efeito,

quando na posi-$o central, a válvula formaráum circuito fec#ado e diferencial.

*álvula de ontrolo Direccional 9C3, ccionada por Duplo6olen5ide, entrada por r omprimido, ..., Kipo arretel

E3emento" Au:i3iare"


25/39

Pneumática8á3(u3a de E"ca-e 9á-idoIuando se necessita o&ter velocidade superior quela normalmente desenvolvida por um pist$o decilindro, é utilizada a válvula de escape rápido.ara um movimento rápido do pist$o, o factor determinante é a

velocidade de escape do ar contido no interior do cilindro, +á que apress$o numa das c4maras deve ter ca'do apreciavelmente, antesque a press$o no lado oposto aumente o suficiente para ultrapassá%la,além de impulsionar o ar residual através da tu&ula-$o secundária eválvulas.`tilizando%se a válvula de escape rápido, a press$o no interior dac4mara cai &ruscamente? a resistência oferecida pelo ar residual (queé empurrado) é reduzid'ssima e o ar fli directamente para aatmosfera, percorrendo somente um niple que liga a válvula ao

cilindro. Ble n$o percorre a tu&ula-$o que faz a sua alimenta-$o. limentada pela válvula direccional que comanda o cilindro, o ar comprimido proveniente comprime umamem&rana contra uma sede onde se localiza o escape, li&era uma passagem até o ponto de utiliza-$o eactua em sua parte oposta, tentando deslocá%la da sede inutilmente, pois uma diferen-a de for-as geradapela actua-$o da mesma press$o em áreas diferentes impede odeslocamento.essada a press$o de entrada, a mem&rana é deslocada da sede do escape,passando a vedar a entrada.

Bsta movimenta-$o é causada pelo ar contido na c4mara do cilindro, queinfluencia a superf'cie inferior em rela-$o entrada e a desloca, pois n$oencontra a resistência superior oferecida pela press$o.om o deslocamento da mem&rana, o escape fica livre e o ar é e=pulsorapidamente, fazendo com que o pist$o adquira alta velocidade.;s +actos de e=aust$o s$o desagradavelmente ruidosos. ara se evitar apolui-$o sonora, devem ser utilizados silenciadores.

8á3(u3a de I"o3amento 4E3emento OU5Dotada de três orif'cios no corpo@ duas

entradas de press$o e um ponto deutiliza-$o. Bnviando%se um sinal por umadas entradas, a entrada oposta éautomaticamente vedada e o sinal emitido


26/39

Pneumáticaauto&loqueará, dando passagem para o outro sinal. 6$o utilizadas em fun-!es l5gicas WBX, &imanuaissimples ou garantias de que um determinado sinal s5 ocorra ap5s, necessariamente, dois pontos estarempressurizados.

B=emplo de plica-$o de uma *álvula de 6imultaneidadeomandar um ilindro de 8orma Yimanual

8á3(u3a" de Contro3o de F3u:oBm alguns casos, é necessária a diminui-$o da quantidade de ar que passa através de uma tu&ula-$o, o

que é muito utilizado quando se necessita regular a velocidade de umcilindro ou formar condi-!es de temporiza-$o pneumática. Iuando senecessita influenciar o flu=o de ar comprimido, este tipo de válvula é asolu-$o ideal, podendo ser fi=a ou variável, unidireccional ou&idireccional.

8á3(u3a de Contro3o de F3u:o 8ariá(e3 &idirecciona3Guitas vezes, o ar que passa através de uma válvula controladora deflu=o tem que ser variável conforme as necessidades.;&serve%se a figura, a quantidade de ar que entra por / ou 1 écontrolada através do parafuso c5nico, em rela-$o sua pro=imidade ou

afastamento do assento.onsequentemente, é permitido um maior ou menor flu=o de

passagem.8á3(u3a de Contro3o de F3u:o Unidirecciona3 lgumas normas classificam esta válvula no grupo de válvulas de&loqueio por ser #'&rida, ou se+a, num nico corpo unem%se umaválvula de reten-$o com ou sem mola e em paralelo um dispositivo decontrolo de flu=o, compondo uma válvula de controlo unidireccional.ossui duas condi-!es distintas em rela-$o ao flu=o de ar@ F3u:o Contro3ado % em um sentido pré%fi=ado, o ar comprimido é&loqueado pela válvula de reten-$o, sendo o&rigado a passar

restringido pelo a+uste fi=ado nodispositivo de controlo.

F3u:o i(re % no sentido oposto ao mencionado anteriormente o ar


27/39

Pneumática`ma press$o predeterminada é a+ustada através de uma mola cali&rada, que é comprimida por umparafuso, transmitindo sua for-a so&re um êm&olo e mantendo%o contra uma sede.;correndo um aumento de press$o no sistema, o êm&olo é deslocado de sua sede, comprimindo a mola epermitindo contacto da parte pressurizada com a atmosfera através de uma série de orif'cios por onde é

e=pulsa a press$o e=cedente. lcan-ando o valor de regula-$o, a mola recoloca automaticamente o êm&olo na posi-$o inicial, vedandoos orif'cios de escape.

Tem-oriador Pneumático

Bste temporizador permite o retardo de um sinal pneumático? um per'odode tempo a+ustável que passa entre o aparecimento do sinal de controlopneumático e o sinal de sa'da. ; a+uste é através da rota-$o do &ot$o

graduado, a fai=a de a+uste é completada por uma revolu-$o completa do&ot$o.8ai=as de a+uste de Kemporiza-$o@ H a 3 sH a 3H sH a />H sFuncionamento; funcionamento é totalmente pneumático. ; ar usado para a fun-$o de retardo é atmosférico e n$o ar desuprimento. Desta maneira, o retardo n$o é variado de acordo com a press$o, temperatura, #umidade ou

por impurezas no ar comprimido.Tá Kemporizador A8 (Aormal 8ec#ado) e A (Aormal &erto).De"crição de Funcionamento de um Tem-oriador NF; in'cio da temporiza-$o se dá quando #ouver um sinal de controlo na su&%&ase, este passa pelo filtro / eactua no pist$o 1, o mesmo se retrai e inicia a temporiza-$o.Ao mesmo tempo, o sinal de controlo passa pelo giclê 3 e entra em e=aust$o pelo orif'cio sensor 7.Aa temporiza-$o, o elemento de retardo pneumático que está apoiado no pist$o 1 é li&erado, transmitindoeste mesmo movimento para a válvula poppet 9, ocorrendo uma movimenta-$o do con+untocorrespondente regula-$o requerida de temporiza-$o.

p5s o fec#amento da válvula poppet 9, a mola : causa a e=pans$o do diafragma e do canal circular O. Dependendo do 4ngulo = a+ustado no &ot$o deregula-$o /H, este camin#o pode ser curto ou longo, dependendo desta forma do a+uste feito.Se o au"te do n/u3o : 0 -e2ueno a tem-oriação 0 curta


28/39

Pneumática6$o muito simples de ser usar, n$o necessitam de um came mec4nico para a sua actua-$o e li&eram umsinal que pode ser usado directamente.

Contador Predeterminador Pneumático

M limenta-$o M 6a'da de 6inal M ontagemj M 2eset

Sen"or de A3#(io 4&3eed Sen"or5

;s sensores de al'vio #a&ilitam sinais com pequenas for-as de actua-$o, pequenas dist4ncias de envio desinal através de contacto mec4nico.2equerem um tu&o para cone=$o, s$o sinais de conectar e instalar._ pro+ectado para operar em con+unto com um relé de sensor de al'vio.; sensor rece&e ar de suprimento de &ai=a ta=a de flu=o deste relé.Ao estado de repouso, o sensor de al'vio está a&erto, e o ar desuprimento está em e=aust$o.Ao funcionamento o sensor está &loqueado, a press$o se elevaimediatamente no tu&o de cone=$o do relé do sensor e o mesmo a&re,

emitindo um sinal de sa'da.9e30 do Sen"or de A3#(ioBste relé é usado para alimentar um sensor de al'vio e para desenvolver um sinal pneumático em rela-$o ao fec#amento do sensor de al'vio


29/39

Pneumática

press$o m'nima a ser usada depende da dist4ncia de detec-$o D e da dist4ncia entre o detector e orelé, como demonstrado nas curvas caracter'sticas.Bm todos os casos, o consumo é pequeno e o detector é efectivamentesilencioso em opera-$o.9e30 Am-3i+icador

Bste relé possi&ilita a amplifica-$o a press!es industriais de 3 a > &aratravés de um sinal de &ai=a press$o enviado pelo detector flu'do depro=imidade.ossui dois estágios, cada estágio deve ser alimentado com um n'vel depress$o.; primeiro estágio com n'vel em S de /HH a 3HH m&ar ; segundo estágio com n'vel em de alimenta-$o 3 a > &ar.


30/39

Pneumática

8edaçKe"Vuarnição Ti-o WOW 9in/;s anéis W;X s$o normalmente alo+ados em sulcos do componente, devendo sofrer uma pré%compress$oem um sentido para efectuar a veda-$o dese+ada.`m pro&lema que estes anéis apresentam é a tendência para a e=trus$o, quando su+eitos a altas press!es,

ou se+a, a tendência é serem esmagados, entrando na folga entre as duas superf'cies. ara se evitar estepro&lema, que inutiliza rapidamente a veda-$o, emprega%se um anel de encosto.Pro63ema de E:tru"ão do" WOW 9in/"@i"t7ria do OX9in/Bm termos de desenvolvimento #umano e na área da mec4nica, o ;2ing é um desenvolvimentorelativamente recente. Bm meados do século S*000, ;2ings de ferro fundido foram usados como vedantesem cilindros a vapor. Gais tarde, no mesmo século, foi patenteado o uso de um ;2ing resiliente em umatorneira.

Aeste caso, foi especificado um canal e=cepcionalmente longo, devendo o ;2ing rolar durante omovimento entre as partes. ; desenvolvimento do;2ing, como n5s o con#ecemos #o+e, foi feito por A0B6 . T206KBA6BA, que o&teve patentes nosB.`.. e anadá para certas aplica-!es.


31/39

PneumáticaBntre as veda-!es para uso din4mico, as mais simples s$o as guarni-!es de limpeza ou separadoras da#aste, que servem para mantê%la livre da poeira e outros materiais a&rasivos, evitando rápido desgaste do

componente.;s tipos de guarni-!es din4micas destacadas s$o@ W`X up, WX up, W;X

2ing.Ti-o YOZ 9in/`ma das formas mais simples e comunsde veda-$o s$o anéis W;X, que podemser usados tanto em veda-!esdin4micas quanto estáticas.;s anéis W;X s$o normalmente alo+adosem sulcos do componente, devendo sofrer uma pré%compress$o em umsentido para efectuar a veda-$o dese+ada.

`m pro&lema que estes anéis apresentam é a tendência para a e=trus$o,quando su+eitos a altas press!es, ou se+a, a tendência é seremesmagados, entrando na folga entre as duas superf'cies. ara se evitar este pro&lema, que inutiliza rapidamente a veda-$o, emprega%se um anelde encosto.

Ti-o YUZ Cu- s veda-!es em forma de W`X têm como caracter'stica principal a

montagem do êm&olo em uma s5 pe-a, facilitando o sue a+ustamento.orém, elas ficam soltas dentro de seu re&ai=o e podem provocar dificuldades quando su+eitas a altas press!es.Iuando se tra&al#a com press!es especificadas, a veda-$o é au=iliadapor essa press$o que, agindo no interior do W`X, produz uma maior aderência deste contra as paredes do tu&o, produzindo uma veda-$oadequada.

Ti-o YZ Cu-

Bstas veda-!es s$o fi=as, de modo a n$o sofrerem altera-!es deposicionamento no interior dos sulcos.6ua utiliza-$o é frequente nos êm&olos &ipartidos ou onde se utilizampress!es moderadas e elevadas


32/39

PneumáticaSim6o3o/ia do" Com-onente"


33/39

Pneumática

Gário oureiro 71


34/39

Pneumática

Gário oureiro 73


35/39

Pneumática

Gário oureiro 77


36/39

Pneumática

Gário oureiro 79


37/39

Pneumática

Gário oureiro 7:


38/39

Pneumática

Gário oureiro 7<


39/39

Pneumática

fonte: Parker Hannin Ind. Com. Ltda.

Gário oureiro 7>

Fundamento Da Pneumática

Documents

Transcript of Fundamento Da Pneumática