Pneumática Industrial -...

Tecnologia Pneumática Industrial

1

Tecnologia

Pneumática Industrial

Transparência M1001

Março 2001


2

ÍndicePropriedades Físicas do Ar………………………………………...3Peso e Existência do Ar…………………………………………….4Pressão Atmosférica……………………………………………….. 5Lei Geral dos Gases, Lei de Pascal……………………………….6Tipos Fundamentais de Compressores…………………………...7Resfriador Posterior………………………………………………… 8Desumidificação do Ar……………………………………………...9Esquema de Produção do Ar Comprimido………………………11Drenagem de Condensado e Tomadas de Ar…………………..12Unidade de Condicionamento (Lubrefil)…………………………13Funcionamento do Filtro…………………………………………..14Filtro de Ar Comprimido, Dreno Automático…………………….15Regulador de Pressão……………………………………………..16Filtro Regulador (Refil)……….…………………………………....17Lubrificador de Ar………………………………………………….18Válvulas de Controle Direcional………………………………….19Tipos de Acionamento…………………………………………….20Tipos Construtivos 2/2 vias……………………………………….22Tipo 3/2 vias, Exemplo de Aplicação……………………………23Tipo 3/2 vias, Simples Piloto, Exemplo de Aplicação………….24Tipo 3/2 vias, Comando Elétrico…………………………….…...25Tipo 3/2 vias, Suprimento Interno………………………………..26Tipo 3/2 vias, Suprimento Interno (In-Line)……………………..27Tipo 3/2 vias, Duplo Piloto, Exemplo de Aplicação…………….28Válvula de Partida Suave/Rápida………………………………..29Tipo 5/2 vias, Duplo Piloto (Válvula K)…………….…………….30Sistema de Compensação de Desgaste……………………….. 31Tipo 5/2 vias, Série ISO………………………………………….. 32Tipo 5/2 vias, Duplo Piloto, Exemplo de Aplicação…………….33Tipo 5/3 vias, Duplo Piloto………………………………………..34Tipo 5/3 vias, Duplo Solenóide (Speed King)…………………..35

Bloco Manifold………………………………………………..….... 36Válvula de Retenção, Escape Rápido……………………….….37Elemento OU, Exemplo de Aplicação……………………….…..38Elemento E, Exemplo de Aplicação………………………...…... 39Válvula Reguladora de Vazão…………………………………....40Exemplo de Aplicação, Controle de Velocidade………………. 41Temporizador Pneumático……………………………………….. 42Exemplo de Aplicação Temporizador Pneumático………….…43Captadores de Queda de Pressão…………………………..…..44Exemplo de Aplicação do Captador……………………………...45Contador Pneumático, Exemplo de Aplicação………………….46Sensor de Alívio……………………………………………...…….47Sensor Fluidico……………………………………………...……..48Módulo de Segurança Bimanual……….……………………......49Geradores de Vácuo……………………………………………….50Ventosa Padrão………………………………………..……….…. 51Tabela de Capacidade de Carga para Ventosa…………….….52Atuadores Pneumáticos……………………………………….…..53Cilindro de Simples Ação…………………………………...….…54Cilindro de Dupla Ação………………………………...………….55Cilindro com Amortecimento………………………………...…....56Cilindro de Haste Dupla……………………………….…………..57Cilindro Tandem…………………………………………………....58Cilindro Duplex Geminado………………………………………...59Cilindro de Impacto…………………………………………………60Guias Lineares………………………..…………….……………... 61Cilindro Sem Haste…………………………………………………62Hydro-Check, Exemplo de Aplicação…………………………....63Atuador Rotativo……………………………………..…………….64Oscilador Pneumático……………………………………………..65Garras Pneumáticas (Grippers)……………...…………………...66Vedações……………………………………………………………67Método de Movimento (Intuitivo)………………………………… 68Circuitos Intuitivos …………………………………………………69


3

Compressibilidade do Ar

Ar submetido a umvolume inicial V0

Ar submetido a umvolume inicial Vf

Vf < V0

F1 2

Elasticidade do Ar

Ar submetido a umvolume inicial V0

Ar submetido a umvolume inicial Vf

Vf > V0

1 2

F

Difusibilidade do Ar

Volumes contendoar e gases; válvula

fechada

Válvula aberta temos umamistura homogênea

1 2

Expansibilidade do ArPossuímos um recipiente contendo ar;a válvula na situação 1 está fechada

Quando a válvula é aberta o ar expande,assumindo o formato dos recipientes;

1

2

porque não possui forma própria


4

Ar Quente é Menos Denso que Ar Frio

Peso do Ar Peso do Ar

Peso do Ar


5

Camadas Gasosas da Atmosfera

A - Troposfera - 12 Km D - Termosfera/Ionosfera - 500 KmB - Estratosfera - 50 Km E - Exosfera - 800 a 3000 KmC - Mesosfera - 80 km

CD

AB

E

A Pressão Atmosférica Atua em Todos osSentidos e Direções

0,710 kgf/cm2

1,033 kgf/cm2

1,067 kgf/cm2

Pressão Atmosférica

Medição da Pressão Atmosférica


6

Efeito Combinado entre as Três Variáveis Físicas

T1

V1

P1Mesma Temperatura:Volume Diminui - Pressão Aumenta

T2

V2

P2Mesmo Volume:Pressão Aumenta - TemperaturaAumenta e Vice-Versa

T3

V3

P3Mesma Pressão:Volume Aumenta - TemperaturaAumenta e Vice-Versa

T4

V4

P4

Princípio de Blaise Pascal

1 - Suponhamos um recipiente cheio de um líquido, o qual épraticamente incompressível;

2 - Se aplicarmos uma força de 10 Kgf num êmbolo de 1 cm 2

de área;3 - O resultado será uma pressão de 10 Kgf/cm2 nas paredes

do recipiente.


7

Compressor Dinâmico de Fluxo Radial

Simbologia

Ciclo de Trabalho de um Compressor de Parafuso

a -O ar entra pela abertura de admissão preenchendo o espaçoentre os parafusos. A linha tracejada representa a aberturada descarga.

b - À medida que os rotores giram, o ar é isolado, tendo inícioa compressão.

c - O movimento de rotação produz uma compressão suave,que continua até ser atingido o começo da abertura dedescarga.

d - O ar comprimido é suavemente descarregado do compres-sor, ficando a abertura de descarga selada, até a passagemdo volume comprimido no ciclo seguinte.

Tipos Fundamentais de Compressores


8

Resfriador Posterior

Simbologia


9

Secagem por Refrigeração

Simbologia

Ar Úmido

Pré-Resfriador

Ar Seco

Resfriador Principal

Separador

C

D

Dreno

Condensado

Freon

Bypass

Compressorde RefrigeraçãoE

A

B

Secagem por Absorção

Ar Seco

PastilhasDessecantes

ArÚmido

Condensado

Drenagem

Desumidificação do Ar


10

Secagem por Adsorção

Esquematização da Secagem por Adsorção

Ar Seco

ArÚmido

Regenerando

Secando

Adsorvente

Regenerando

Secando

Ar Úmido

Ar Seco

Simbologia


11

Esquematização da Produção, Armazenamento e Condicionamento do Ar Comprimido

1 - Filtro de Admissão2 - Motor Elétrico3 - Separador de Condensado4 - Compressor

5 - Reservatório6 - Resfriador Intermediário7 - Secador8 - Resfriador Posterior

1

2

3

4

8

6

5

7


12

Prevenção e Drenagem para o Condensado

ArComprimido

Separador

Armazenagemde Condensados

DrenosAutomáticos

Inclinação 0,5 a 2% do Comprimento

Purgadores

Unidade deCondicionamento( Utilização)

Conexões Instantâneas

Comprimento


13

Unidade de Condicionamento ou Lubrefil

Simbologia


14

Funcionamento do Filtro de Ar


15

Secção de Um Filtro de Ar Comprimido

Dreno Manual

Dreno Automático

Simbologia

A - Defletor SuperiorB - AnteparoC - CopoD - Elemento FiltranteE - Defletor InferiorF - Dreno ManualG - Manopla

A

B

C

G

F

E

D

➔ ➔

Dreno Automático


16

Secção de um Regulador de Pressão com Escape

H

J

I

C

B

A

➔ ➔

Simbologia

G

F

E

D

A - MolaB - DiafragmaC - Válvula de AssentoD - ManoplaE - Orifício de Exaustão

F - Orifício de SangriaG - Orifício de EquilíbrioH - Passagem do Fluxo de ArI - AmortecimentoJ - Comunicação com Manômetro

Manômetro Tipo Tubo de Bourdon

Simbologia


17

Refil - Filtro Regulador

J

D

C

B

A

➔ ➔I

H

G

F

E

Simbologia

A - Manopla

B - Orifício de Sangria

C - Válvula de Assento

D - Defletor Superior

E - Defletor Inferior

F - Mola

G - Orifício de Exaustão

H - Diafragma

I - Passagem do Fluxo de Ar

J - Elemento Filtrante


18

Secção de um Lubrificador

Simbologia

J

IA

C

E

D

➔ ➔

GF

E

H

B

A - Membrana de RestriçãoB - Orifício VenturiC - EsferaD - Válvula de AssentoE - Tubo de SucçãoF - Orifício SuperiorG - Válvula de RegulagemH - Bujão de Reposição de ÓleoI - Canal de ComunicaçãoJ - Válvula de Retenção


19

Válvulas de Controle Direcional

5 31

4 2

14 12

Simbologia


20

Botão

Alavanca

Pedal

Simbologia

Simbologia

Simbologia

Pino

Rolete

Gatilho ou Rolete Escamoteável

Simbologia

Simbologia

Simbologia

Tipos de Acionamentos


21

Piloto Positivo

12Simbologia

Diafragma

Acionamento Combinado Elétrico e Pneumático

Simbologia

Simbologia

Acionamento CombinadoMuscular ou Elétrico e Pneumático

12

12


22

Tipos Construtivos

Simbologia

1

2

Válvula de Controle Direcional 2/2 Acionada por Rolete,

Retorno por Mola, N.F, Tipo Assento com Disco


23

Válvula de Controle Direcional 3/2 Acionada por PinoRetorno por Mola, N.F., Tipo Assento Cônico

Simbologia31

2

A

a2 2

31

Exemplo de Aplicação


24

Válvula de Controle Direcional 3/2 Acionada por Piloto,Retorno por Mola, N.F., Tipo Assento com Disco

1212

3 3

22

11


A

a0

12 2

1 3

a22

1 3

Simbologia31

2

12


25

Válvula de Controle Direcional 3/2 Acionada por Solenóide Direto,Retorno por Mola, N.F.

22

11

Válvula de Controle Direcional 3/2 Acionada Por Solenóide Indireto, Retorno por Mola, N.F., do Tipo Assento com Disco

3

1

2

1

3

2

Simbologia31

2

Simbologia

3

1

2


26

2

2

1 3

D

31

D

Válvula de Controle Direcional 3/2 Acionada por Solenóide de Ação Indireta, Retorno por Suprimento Interno, N.F., Tipo Assento Lateral

Simbologia

31

2


27

Válvula de Controle Direcional 3/2 Acionada por Solenóide de Ação Indireta, Retorno por Suprimento Interno, N.F., Tipo Assento

2 2

3

1

3

1

DDD

Simbologia

3

1

2


28

12 10

A

2

a0

1 3

2

1 3

2

1 3

a2 a1

Válvula 3/2 Acionada por Duplo Piloto Positivo

2

12

12

3 1

2

3 1

10

10

Simbologia

31

2

12 10



29

12

21

3

Válvula 3/2 de Partida Suave/Partida Rápida

Simbologia

3

1

2

12


30

Válvula 5/2 Acionada por Duplo Piloto Positivo

53

1

2 4D

2 4D

1

Simbologia

35

4 2

1


31

Válvula 5/2, Sistema de Compensação de Desgaste

Vantagens do Uso do Sistema de Compensaçãode Desgaste WCS

• Máximo Rendimento- Resposta Rápida - Pressão inferior de operação;- Baixo Atrito - Menos desgaste.

• Vida Útil Longa- Sob pressão a expansão radial das vedaçõesocorre para manter o contato de vedação com oorifício da válvula.

• Regime de Trabalho- Trabalha sem lubrificação, não é requerida alubrificação para válvula com mudança de posiçãocontínua.

• Vedação Bidirecional do Carretel- É usado um mesmo carretel para várias pressões,incluindo vácuo.

Simbologia

35

4 2

1


32

Válvula de Controle Direcional 5/2, Acionamento por Simples Solenóide Indireto, Tipo Distribuidor Axial

Simbologia

35

4 2

1


33

Válvula 5/2, Acionamento por Duplo Piloto Positivo, Tipo Distribuidor Axial

5 1 3

5 1 3

4 2

4 2

14 12

14

12

Simbologia35

4 2

1

14 12

A

14 12

a0

5

24

3

1

a22

31

a12

31



34

Válvula 5/3, Acionada por Duplo Piloto, Centrada por Mola, C.F., Tipo Distribuidor Axial

5 1 3

5 1 3

5 1 3

4 2

4 2

4 2

14 12

14 12

14 12

Simbologia

35

24

1

14 12


35

Válvula 5/3, Acionada por Duplo Solenóide, Centrada por Ar Comprimido, C.A.P., Tipo Carretel

5 4 1 2 3

5 4 1 2 3

D D DDX

DD D

DX

Simbologia

35

24

1


36

Montagem de Válvulas Pneumáticas em Bloco Manifold

Simbologia

35

4 2

1

14 12


37

Válvula de Retenção com Mola

2 1

2 1

Simbologia

12

Válvula de Escape Rápido

3

2

1

3

2

1

Simbologia

31

2

Elementos Auxiliares


38

Válvula de Isolamento, Elemento "OU"

1 1

2

1 1

2

Simbologia

11

2

A

a012

1

2

3

a4

1

2

3

a2

1

2

3

a.02

1 1

2



39Simbologia

11

2

A

a0

12

1

2

3

a2

1

2

3

a.02

1 1

2

a4

1

2

3

Válvula de Simultaneidade (Elemento E)Exemplo de Aplicação

1 1

2

1 1

2


40

Válvula de Controle de Fluxo Controle de Velocidade

Simbologia

21

2 1 2 1


41

A

a.01

1

2

3

a.02

a0

122

3

14

1

5

4

a1 2

31

a2 2

31



42

12

2

1t1 0

12

2

1t1 0

Simbologia

Temporizador Pneumático

1 3

9

10

P

a

S

Funcionamento

5 6

2 4 7 8

P

S S

a a

P


43

Exemplo de AplicaçãoA

1

2

3

a3

a0

1214

5

4

a22

31

2

31

P

a

S

a5

a.01 a.02


44

Adaptador paraconexão do

cilindro

Anel defixação

PneumáticoElétrico

Eletrônico

Módulosconectáveis

&

SimbologiaaP

S

Captadores de Queda de Pressão


45


A

1

2

3

a3

a0

1214

5

4

a2 2

31

PS

a3


46

Contador Predeterminador Pneumático

YZ

P

A

00000Y

Z

P

A

Simbologias


A

1

2

3

a3

a0

1214

5

4

1

2

3

a3

1

2

3

a2

1

2

3a4

Y

A

P

Z

a.01 a.02

a.03

a.05


47

Sensor de Alívio

Relé doSensor de Alívio

S

1

2

Desacionado

Sensor de Alívio

Relé doSensor de Alívio

S

Acionado

Relé doSensor de Alívio Sensor de Alívio

Sensor de Alívio

Pa

S


48

AtuadoDesatuado

Peça em Movimento

Distância deSensibilidade

S

P

Alimentaçãode 3 a 8 bar

Fil tro -Regulador

Pxa

Relé Amplificador

a: Sinal envi ado do detector fluídico (0,5 a 2 mbar)

Ar de supr imento filtrado, seco e regulado( Px = 100 a 300 mbar)

Objetoa ser

detectado

Sensorfluídico

a

Relé Amplificador

Desacionado

3 1

2

4Px a

S

Acionado

3 1

Px a

S6

Acionador Manual Auxiliar

2

5 4

Pxa Pxa

Sensor Fluídico de Proximidade


49

Simbologia

a

P

Sb

S

P

a

b

A

B

Módulo de Segurança Bimanual


50

1 - Uma força de 2 kgf,é aplicada …

2 - … na tampa móv elcuja área mede 2 cm2

3 - Resultará numapressão negativade -1 kgf/cm2

4 - Gerando umvácuo de-1 kgf/cm2,no interiordo recipiente

5 - Essa pressãonegativa, depressão,é inferior à pressãoatmosférica externaa qual está submetidoo recipiente

2 cm2

-1 kgf/cm2

2 kgf

1 - O ar comprimidoentra pelo pórtico P…

2 - … e sai para atmosferapelo pórtico R

3 - A restrição provoca umaumento n a velocidadedo fluxo de ar …

4 - … gerando um vácuo parcialneste orifíc io, por onde o a ratmosfé rico penetra dopórtico A

1 - Enquanto o elementogerador de vácuo estiversob pressão do ar compr imido…

2 - Elem ento geradorde vácuo

3 - A pressão atmosférica,agindo na superfíc ie externada ventosa, m antém av entosa presa à peça

2 - … forma-se um vácuoentre a ventosa e a peça

Ventosa

Peça

P

R

A

Geradores de Vácuo, Ventosas

Simbologia

P R

A


51

Ventosas Padrão


52

5,0 0,19 0,69 0,071 0,35 0,03610,0 0,78 2,86 0,292 1,43 0,14615,0 1,76 6,47 0,66 3,23 0,3320,0 3,14 11,54 1,177 5,76 0,588

25,0 4,90 18,02 1,837 9,00 0,91830,0 7,06 25,96 2,647 12,97 1,32335,0 9,61 35,34 3,603 17,66 1,80140,0 12,56 46,20 4,71 23,05 2,35

45,0 15,89 58,44 5,958 29,22 2,97950,0 19,62 72,17 7,357 36,08 3,67855,0 23,74 87,32 8,902 43,66 4,45160,0 28,26 103,95 10,597 51,97 5,298

65,0 33,16 121,98 12,435 60,98 6,21770,0 38,46 141,47 14,422 70,73 7,21175,0 44,15 162,41 16,556 81,20 8,27880,0 50,24 184,82 18,84 92,41 9,42

85,0 56,71 208,61 21,266 104,30 10,63390,0 63,58 233,89 23,842 116,94 11,92195,0 70,84 260,60 26,565 130,29 13,282

100,0 78,54 288,92 29,452 144,46 14,726

120,0 113,04 415,84 42,39 207,92 21,195150,0 176,62 649,73 66,232 324,86 33,116200,0 314,00 1155,12 117,75 577,56 58,875300,0 706,86 2600,35 265,076 1300,17 132,536

Ø da Ventosaem mm

Áreaem cm2

Força de Levantamento

Superfície Horizontal Superfície Vertical

em N em Kgf em N em Kgf

Tabela de Capacidade de Carga para Ventosas Planas a 75% de Vácuo


53

Atuadores Pneumáticos


54

P

Vent.

SimbologiaSimbologia

Simbologia

Cilindro de Simples Efeito ou Simples Ação


55

Simbologia

Cilindro de Duplo Efeito ou Dupla Ação


56

Simbologia

Cilindro com Amortecimento


57

Simbologia

Cilindro de Haste Dupla


58Simbologia

Cilindro Duplex Contínuo ou Cilindro Tandem


59

Cilindro Duplex Geminado ou Múltiplas Posições

Simbologia

1 2 31 2 3 4


60

Simbologia

Cilindro de Impacto


61

Simbologia

Guias Lineares


62

Cilindro sem Haste

Simbologia


63

Conversor Hidráulico de Velocidade (Hydro-Check)

Simbologia


A

4

1

35

214 12

a 0

1 3

2a 2

1 3

2a 1

a.02


64

EixoChavetado

Conexão de ArComprimido

Palhetas com Molas, semLubrificação Standard

Corpo de AçoFundido

EngrenagemPlanetária

EngrenagemDentada

Engrenagemsem Fim

Simbologia

Atuador Rotativo - Motor Pneumático


65

Simbologia

Oscilador Pneumático


66

Garras Pneumáticas (Grippers)

Garra de Fricção

Garra de Abrangimento


67

Vedações

Tipo “O” Ring

Tipo “L” Cup

Tipo “U” Cup


68

Método de Movimento ( Intuitivo)

Produto

Estoquede Produtos

Estocagemde Caixas

n = 3

m = 3

Unidade deTransferência de Produto

B

AEntradade Produtos Unidade de Estocagem

RotaçãoCompletada Caixa dePapelão

Saídas deProdutosEmbalados

Estoquesde Caixasde Papelãol = 2

14 1214 124 2

A

b1

a.01 a.02b2

b.01 b.02

a1

a04 2

35

1

b0

35

1a.04 2

1 1

a4 2

1 3

a2 2

1 3

B


Diagrama Trajeto-Passo


69

Circuito - 01Comandar um Cilindro de Simples Ação (Comando Direto).


70

Circuito - 02Comandar um Cilindro de Simples Ação Utilizando uma Válvula Simples Piloto(Comando Indireto).


71

Circuito - 03Comandar um Cilindro de Simples Ação Utilizando uma Válvula Duplo Piloto.


72

Circuito - 04Comandar um Cilindro de Simples Ação de Dois Pontos Diferentes e Independentes(Utilizar Elemento OU).


73

Circuito - 05Comandar um Cilindro de Simples Ação Através de Acionamento Simultâneo de DuasVálvulas Acionadas por Botão (Comando Bimanual, Utilizar Elemento E).


74

Circuito - 06Comando Bimanual com Duas Válvulas 3/2 vias Botão Mola em Série.


75

Circuito - 07Comando Direto de um Cilindro de Dupla Ação, sem Possibilidade de Parada em seuCurso.


76

Circuito - 08Comandar um Cilindro de Dupla Ação com Paradas Intermediárias.


77

Circuito - 09Comando Indireto de um Cilindro de Dupla Ação, Utilizando uma Válvula Simples Piloto.


78

Circuito - 10Comando Indireto de um Cilindro de Dupla A ção, Utilizando uma Válvula Duplo Piloto ecom Controle de Velocidade do Cilindro.


79

Circuito - 11


80

Circuito - 12


81

Circuito - 13


82

Circuito - 14


83

Circuito - 15


84

Circuito - 16


85

Circuito - 17


86

Circuito - 18


87

Circuito - 19


88

Circuito - 20


89

Circuito - 21


90

Circuito - 22

AB


91

Circuito - 23A B


92

Circuito - 24

A B


93

Circuito - 25 A B


94

Circuito - 26A B


95

Circuito - 27 AB C


96

Circuito - 28A

B


97

Circuito - 29A B C


98

Circuito - 30 A B


99

Circuito - 31A B

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