Laboratório de Pneumática

Prof. Dr. Emílio Carlos Nelli Silva

Prof. Dr. Rafael Traldi Moura

MSc. Ruben Andres Salas

Objetivo e Considerações

O laboratório tem por principal objetivo revisar e fixar os conceitos das aulas

teóricas através da prática experimental. Durante o laboratório, o aluno

montará circuitos pneumáticos utilizando os dispositivos vistos apenas como

diagramas, compreendendo seus efeitos no circuito de maneira experimental.

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• Objetivos:

• Considerações Gerais:

• Deverá ser entregue um relatório desenvolvido durante a experiência no prazo

máximo de uma semana da mesma;

• Será apenas permitida a entrada de pessoas trajando calças longas, calçados

fechados e com o cabelo preso, caso seja longo;

• Siga rigorosamente as indicações referentes à manipulação dos equipamentos do

laboratório;

• Os últimos alunos que utilizarem as bancadas serão responsáveis pela limpeza tanto

dos equipamentos quanto da área de trabalho.

Familiarização com a Bancada

A bancada para os experimentos sobre pneumática será encontrada conforme a figura,

com uma unidade de conservação, um bloco distribuidor, um pistão de simples ação,

um pistão de dupla ação, um músculo pneumático, uma válvula geradora de vácuo e

válvulas direcionais responsáveis pelo movimento dos pistões.

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• Bancada:

Familiarização com a Bancada

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• Fixação dos dispositivos:

• A bancada possui trilhos equidistantes a

50mm para a fixação dos componentes.

• No caso de válvulas, a ancoragem à bancada

é feita com botão de fixação rápida.

• No caso de atuadores (cilindros, músculo, etc.), a

ancoragem à bancada é feita por bases de fixação

rápida que dispensa o uso de ferramentas.

• Importante!: Não coloque outros componentes

no curso dos pistões.

Familiarização com a Bancada

A unidade de conservação possui três elementos principais:

• Regulador de pressão: O giro do regulador permite

disponibilizar para a linha uma pressão inferior à de entrada.

Após a regulagem, deve-se forçar o mesmo para baixo de

modo a trava-lo, ouvindo-se um clique;

• Manômetro: através do mesmo é possível ver qual será a

pressão disponível para a linha.

• Válvula deslizante de acionamento manual biestável: Permite

ter ou não pressão no sistema alternando as suas duas únicas

posições de acionamento, com seu estado podendo ser

checado no manômetro. Despressurize o sistema sempre que

for montar ou alterar o circuito.

• Importante!: A pressão máxima permitida na linha do

sistema é de 4bar; sendo proibido alterá-la.

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• Unidade de conservação:

Familiarização com a Bancada

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• Conexão/Desconexão com Engate rápido:

Permite a entrega de ar pressurizado aos diferentes componentes

do circuito. Possui conexões de engate rápido: 1 entrada para

mangueira de Ø6mm e 8 saídas para mangueira de Ø4mm.

• Bloco Distribuidor:

• Para fazer uma conexão, pressione o encaixe azul e

mantendo-o pressionado enfie a mangueira. Quando a

mangueira chegar no fim da conexão solte o encaixe.

Nunca abra o fluxo de ar caso existam mangueiras ou

componentes soltos.

• Para realizar uma desconexão, pressione o encaixe azul e

somente após puxe a mangueira, assim evitará danos na

mesma. Nunca desconecte mangueiras quando o sistema

estiver alimentado, isso causará o ricochete das mesmas, o

que pode ocasionar lesões.

Elementos Disponíveis na Bancada

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Qtd Código Descrição

2 13022463 Cilindro de dupla ação com amortecimento nas posições finais de curso, com êmbolo magnético

Ø20mm, haste Ø8mm e curso de 100mm

1 13022462 Cilindro de simples ação com amortecimento nas posições finais de curso, com êmbolo

magnético Ø20mm, haste Ø8mm e curso de 50mm

1 544311 Músculo pneumático de simples ação, Ø10mm, força teórica a 6bar de 480N e carga máxima

adicional suspendida de 30kg. (Possui uma conexão rápida com redução de Ø6mm a Ø4mm)

4 13022478 Válvula direcional 5/2 vias acionada por duplo piloto pneumático (biestável)

1 13022477 Válvula direcional 5/2 vias acionada por simples piloto pneumático e com retorno por mola

1 13022470 Válvula direcional 3/2 vias NF acionada por simples piloto pneumático e com retorno por mola

1 13022471 Válvula direcional 3/2 vias NA acionada por simples piloto pneumático e com retorno por mola

3 153267 Tampão para conexão

1 13022474 Válvula temporizadora 3/2 vias NF com faixa de ajuste de 0 a 30s

1 13022475 Válvula de sequência 3/2 vias NF acionada por simples piloto regulável e com retorno por mola

2 13022481 Válvula alternadora (elemento “OU”)

Observação: Quantidades por bancada, sendo que há um total de 8 bancadas no laboratório

Elementos Disponíveis na Bancada

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Qtd Código Descrição

2 13022482 Válvula de simultaneidade (elemento “E”)

5 13022480 Válvula reguladora de fluxo unidirecional

1 13022483 Válvula de escape rápido

4 13022468 Válvula direcional 3/2 vias NF acionada por rolete e com retorno por mola

1 13022469 Válvula direcional 3/2 vias NF acionada por rolete escamoteável e com retorno por mola

1 13022461 Unidade de conservação

1 13022750 Bloco distribuidor com 8 saídas e conexões de engate rápido com retenção

20m 159662 Tubo flexível para conexões de engate rápido Øext 4mm e Øint 3mm

6 153128 Conexão rápida em “T”

1 13048366 Captador de queda de pressão pneumático

1 13022486 Válvula geradora de vácuo com ventosa

2 13022464 Válvula direcional 3/2 vias NF acionada por botão e com retorno por mola

1 13022465 Válvula direcional 3/2 vias NF acionada por botão basculante com trava

Observação: Quantidades por bancada, sendo que há um total de 8 bancadas no laboratório

Músculo Pneumático

Tire fotos e faça uma descrição de cada componente do

circuito, contendo o nome, símbolo e quando aplicável, a

identificação das conexões de entrada, saída e pilotagem;

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• Familiarização:

Após a verificação e compreensão de cada componente,

da identificação do fluxo de ar comprimido ao longo do

circuito e do teste do mesmo, faça o diagrama do circuito

pneumático e explique o seu funcionamento;

• Compreensão do circuito:

•Explique o principio de funcionamento do músculo

pneumático e cite algumas aplicações. Ilustre com figuras.

•Selecione uma aplicação e explique o seu funcionamento

utilizando gráficos e diagramas.

• Perguntas:

Válvula Geradora de Vácuo com Ventosa

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Tire fotos e faça uma descrição de cada componente do

circuito, contendo o nome, símbolo e quando aplicável, a

identificação das conexões de entrada, saída e pilotagem;

• Familiarização:

Após a verificação e compreensão de cada componente,

da identificação do fluxo de ar comprimido ao longo do

circuito e do teste do mesmo, faça o diagrama do circuito

pneumático e explique o seu funcionamento;

• Compreensão do circuito:

•Explique o principio de funcionamento desta válvula e

cite algumas aplicações. Ilustre com figuras.

•Selecione uma aplicação e explique o seu funcionamento

utilizando gráficos e diagramas.

• Perguntas:

Pistão de Simples Ação

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Tire fotos e faça uma descrição de cada componente do

circuito, contendo o nome, símbolo e quando aplicável, a

identificação das conexões de entrada, saída e pilotagem;

• Familiarização:

Após a verificação e compreensão de cada componente,

da identificação do fluxo de ar comprimido ao longo do

circuito e do teste do mesmo, faça o diagrama do circuito

pneumático e explique o seu funcionamento;

• Compreensão do circuito:

• Perguntas:

•Qual modificação deve ser efetuada no circuito se é

requerido que o pistão comece na posição de avanço?

Pistão de Dupla Ação

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Tire fotos e faça uma descrição de cada componente do

circuito, contendo o nome, símbolo e quando aplicável, a

identificação das conexões de entrada, saída e pilotagem;

• Familiarização:

Após a verificação e compreensão de cada componente,

da identificação do fluxo de ar comprimido ao longo do

circuito e do teste do mesmo, faça o diagrama do circuito

pneumático e explique o seu funcionamento;

• Compreensão do circuito:

• Perguntas:

•O que acontece quando são pressionados

simultaneamente os botões de comando do circuito, seja

no avanço ou no retorno do pistão?

Sensor de Final de Curso

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• Familiarização:

Tire fotos e faça uma descrição de cada componente do

circuito e todos os sensores de final de curso pneumáticos,

contendo o nome, símbolo e quando aplicável, a

identificação das conexões de entrada, saída e pilotagem;

Altere o circuito para que o retorno do pistão seja

automático utilizando o sensor na posição indicada. Após

o teste do mesmo, faça o diagrama do circuito pneumático

e explique o seu funcionamento. Somente passe para a

próxima etapa após mostrar seu circuito funcionando para

um dos responsáveis no laboratório;

• Compreensão do circuito:

• Perguntas:

•O que acontece quando o botão para o avanço está

pressionado e o pistão aciona o sensor de final de curso?

Importante!: O sensor

deve ser acionado pela

parte inclinada do pistão

Válvula de Controle de Fluxo

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• Familiarização:

Tire fotos e faça uma descrição da válvula de controle de

fluxo, contendo o nome, símbolo, a identificação das

conexões de entrada, saída e os seus demais componentes;

Altere o circuito para que tanto o avanço quanto o retorno

do pistão tenham a velocidade controlada colocando-se as

válvulas de controle de fluxo na saída do ar comprimido

(configuração meter-out). Após o teste do mesmo, faça o

diagrama do circuito pneumático e explique o seu

funcionamento. Somente passe para a próxima etapa após

mostrar seu circuito funcionando para um dos

responsáveis no laboratório;

• Compreensão do circuito:

• Perguntas:

•Qual é a melhor configuração para o controle de um

cilindro pneumático meter-in ou meter-out e por quê?

Válvula Temporizadora

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• Familiarização:

Tire fotos e faça uma descrição da válvula temporizadora,

contendo o nome, símbolo, a identificação das conexões

de entrada, saída e os seus demais componentes;

Altere o circuito utilizando a válvula temporizadora para

que após o pistão complete o avanço acione o sensor e

fique nessa posição por aprox. 15s antes do retorno. Após

o teste do mesmo, faça o diagrama do circuito pneumático

e explique o seu funcionamento. Somente passe para a

próxima etapa após mostrar seu circuito funcionando para

um dos responsáveis no laboratório.

• Compreensão do circuito:

• Perguntas:

•Que tipo de retardo é observado no circuito, retardo à

conexão ou à desconexão?

Ciclo Único e Ciclo Contínuo

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Tire fotos e faça uma descrição do botão com trava e das

válvulas de bloqueio (alternadora e de simultaneidade),

contendo o nome, símbolo, a identificação das conexões

de entrada, saída e os seus demais componentes;

• Familiarização:

Altere o circuito para que a sequência A+A- possa ser

realizada num ciclo único com o acionamento de um

botão, ou em ciclo contínuo utilizando um botão com

trava. Após o teste do mesmo, faça o diagrama do circuito

pneumático e explique o seu funcionamento. Somente

passe para a próxima etapa após mostrar seu circuito

funcionando para um dos responsáveis no laboratório.

• Compreensão do circuito:

• Perguntas:

•Adicione um botão de emergência no circuito. É possível

implementá-lo com os elementos da bancada?

Circuito Proposto

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A B

C

D

•Sequência: (A+ D-)(B+ C+)(B- C-)(A- D+)

Trabalho Proposto

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• Monte na bancada do laboratório a sequência mostrada na figura anterior, implementada pelo

método de cascata, explique e verifique seu funcionamento. Não esqueça mostrar seu circuito

funcionando para um dos responsáveis no laboratório.

• Faça uma tabela que contenha a descrição de todos os componentes do circuito, com o nome,

símbolo e quando aplicável, a identificação das conexões de entrada, saída e pilotagem;

• Faça o diagrama da mesma sequência empregando o método passo a passo e simule-o no

software FluidSIM, restringindo-se aos tipos de elementos disponíveis na bancada. Adicione

o número de elementos necessários se faltarem;

• Responda as seguintes perguntas: Quais são as vantagens e desvantagens de utilizar os

métodos de projeto de circuitos pneumáticos sugeridos? Quais são aplicáveis neste caso?

• Faça o diagrama trajeto-passo do sistema e os diagramas de comando de todas as válvulas

presentes no circuito;

• Não esqueça incluir no relatório as respostas às perguntas propostas em cada apartado desta

apostila;

• Lembre-se que o prazo máximo de entrega do relatório é de uma semana. Caso não for

entregue nesse prazo, o aluno não poderá realizar a segunda experiência do laboratório.