DIDACTIC Automação Pneumática 1
Automação Pneumática
DIDACTIC Automação Pneumática 2
⌦ Mecânica
Boa força
Ótimas velocidades
Ótima precisão
Ótima força
Baixas velocidades
Boa precisão
⌦ Hidráulica
⌦ Pneumática
Força limitada
Boas velocidades
Precisão limitada
Comando/Controle
⌦ Elétrica
Comparação qualitativa: força, velocidade e precisão
DIDACTIC Automação Pneumática 3
Energia Hidráulica Elétrica Pneumática
Transmissão Limitada e muito bem rápida e Limitada e lentacara longas distâncias
Dist. econômica Até aprox. 100m Pratic. s/ limites Até aprox. 1000m
Vel. de trans- Aprox. 50 mm/s Aprox. 300.000 Aprox. 2 m/smissão km/s
Rotações Limitado Boas Até 500.000 rpm
Força Bem alto Alto Baixo
Proteção contra Excelente Não tão boa Excelentesobrecarga
Comparação quantitativa
DIDACTIC Automação Pneumática 4
Compressibilidade: Capacidade de reduzir o espaço de uma certa quantidade de ar.
ViFVf
Expansibilidade: Capacidade de retornar ao seu volume inicial.
Difusibilidade: Capacidade de misturar-se homogeneamente com quaisquer outros gases.
Inodoro
Incolor
InsípidoOxygen20,70%
Nitrogen77,00%
Water1,30%
Carbondioxid0,03%
Argon0,90%
Various0,07%
Propriedades físicas do ar
DIDACTIC Automação Pneumática 5
Sendo:p = Pressão - PaF = Força - N A = Área - m2
É a relação entre a força dividida pela área onde está sendo aplicada.
p =F
A----
FORÇA
ÁREA
Pressão (p)
DIDACTIC Automação Pneumática 6
Nível variávelda Pressão Atmosférica101kPa
Faixa de depressão
Faixa de Sobre-pressão
Pressão absolutakPa
+ Pe
0
- Pe
Gráfico das pressões
DIDACTIC Automação Pneumática 7
Simbologia
Compressores – Pistão ou êmbolo
DIDACTIC Automação Pneumática 8
• Suporta pressões acima de 10 bar
• Contamina o ar com óleo
• Compressão pulsante
• Baixo custo
SimbologiaSimbologia
Compressores – Duplo pistão
DIDACTIC Automação Pneumática 9
• Isento de contaminação
• Não atinge altas pressões
• Compressão pulsante
• Baixa vazão
• Pequenas aplicações
Simbologia
Compressores – Pistão com membrana
DIDACTIC Automação Pneumática 10
• Isento de lubrificação
• Não atinge altas pressões
• Compressão contínua
• Pode ser utilizado como bomba de vácuo
Simbologia
Compressores – Palhetas
DIDACTIC Automação Pneumática 11
• Isento de lubrificação
• Alta vazão
• Baixa manutenção
• Custo elevado
• Grande aplicação na indústria
• Compressão contínua
Simbologia
Compressores – Duplo parafuso
DIDACTIC Automação Pneumática 12
Escolha de compressores
DIDACTIC Automação Pneumática 13
• Circuito aberto
• Circuito fechado (anel)
• Circuito combinado (válvulas de fechamento)
Redes de ar comprimido
DIDACTIC Automação Pneumática 14
Tubulações de Ar Comprimido (Anéis)
DIDACTIC Automação Pneumática 15
Tubulações de Ar Comprimido (Drenos)
DIDACTIC Automação Pneumática 16
1. Compressor
2. Resfriador posterior ar/ar
3. Separador de condensados
4. Reservatório
5. Purgador automático
6. Pré-filtro coalescente
7. Secador
8. Purgador automático eletrônico
9. Pré-filtro coalescente grau x
10. Pré-filtro coalescente grau y
11. Pré-filtro coalescente grau z
12. Separador de água e óleo
Rede de ar Comprimido
DIDACTIC Automação Pneumática 17
SimbologiaEstabilização da rede de ar comprimido
Elimina as oscilações
Garantia de reserva
Refrigera o ar (por sua grande superfície)
Separa parte da umidade contida no arpor condensação
Reservatório
DIDACTIC Automação Pneumática 18
Simbologia
Condensado
Dreno
Separador
Ar Seco
Ar Úmido
Pré-Resfriador
Resfriador Principal
Freon
Compressor Refrigeração
By-Pass• Resfria o ar
• Necessita de energia externa
• Reduz a umidade pela condensação do ar
• Muito utilizado na indústria metalúrgica
Secadores - Secagem por resfriamento
DIDACTIC Automação Pneumática 19
Ar Seco
Ar ÚmidoPurgador
• Processo químico
• Não necessita de energia externa
• Instalação e manutenção simples
• Utiliza-se geralmente Cloreto de Cálcio
Simbologia
Secadores - Secagem por absorção
DIDACTIC Automação Pneumática 20
• Elemento secante regenerável
• Manutenção simples
• Não é preciso parar o fornecimento pararegenerar o elemento secante
• Utiliza-se geralmente Sílica-Gel
Simbologia
Secadores - Secagem por adsorção
DIDACTIC Automação Pneumática 21
Produção, preparação e distribuição do ar
DIDACTIC Automação Pneumática 22
Simbologia detalhada
• A vazão total em m3/hora é determinante para o tamanho da unidade.
• Uma demanda (consumo) de ar grande demais provoca uma queda de pressão nos aparelhos.
• Devem-se observar rigorosamente os dados indicados pelos fabricantes.
• A pressão de trabalho nunca deve ser superior à indicada no aparelho.
• A temperatura não deve ser maior que 500C (corpos de material sintético).
Simbologia simplificada
Preparação final – Unidade de conservação
DIDACTIC Automação Pneumática 23
• Os sistemas pneumáticos evoluem para não comprometer o meio ambiente.
=
Filtro-regulador com lubrificador
Lubrificador Filtro-Regulador
• Já existem vários produtos que trabalham sem lubrificação.
Simbologia detalhada
Preparação final – Filtro/regulador
DIDACTIC Automação Pneumática 24
Pré-filtro
Água, pó40 ... 5 μm
Carbono ativo
OdoresÁgua, pó> 50 μm
Cyclone separador Estéril
Bactérias, vírus
Micro filtro
àgua, pó, óleo0.01 μm
Tipos de filtros
DIDACTIC Automação Pneumática 25
Simbologia
• A função do filtro é reter as partículas de impurezas, bem como a água condensada.
Copo do filtro
Saída do ar
Placa defletora
Condensado
Parafuso purgador
FiltrosinterizadoElemento filtrante
Filtro de impurezas
DIDACTIC Automação Pneumática 26
Simbologia
Purgador automático
DIDACTIC Automação Pneumática 27
Simbologia
Válvula reguladora de pressão
DIDACTIC Automação Pneumática 28
Simbologia
Câmara de gotejamento
Válvula de retenção
Tubo ascendente
Óleo
Parafuso deregulagem Parafuso de
abastecimento
Canal de alimentação
Lubrificador de ar comprimido
DIDACTIC Automação Pneumática 29
Simbologia
Manômetros
DIDACTIC Automação Pneumática 30
Atuadores
Lineares
Giro Limitado
Rotativos
MotoresSimples Ação
Dupla Ação
Outros
Garras
Músculo
Antigiro
Elementos de trabalho
DIDACTIC Automação Pneumática 31
Diâmetro: 6 a 320 mm
Curso: 1 mm a 2000 mm
Força: 2 a 50.000 Newtons
Vel. de avanço: 0,02 a 1m/s Aplicações:
Fixação
Expulsão
Extração
Prensagem de peças entre outras
Simbologia
Atuadores – Simples ação
DIDACTIC Automação Pneumática 32
Simbologia
Atuadores – Simples ação
DIDACTIC Automação Pneumática 33
Simbologia
Atuadores – Simples ação (com membrana)
DIDACTIC Automação Pneumática 34
Simbologia
Atuadores – Dupla ação
DIDACTIC Automação Pneumática 35
Simbologia
Atuadores – Dupla ação (amortecimento por buchas)
DIDACTIC Automação Pneumática 36
Simbologia
Atuadores – Dupla ação (amortecimento pneumático regulável)
DIDACTIC Automação Pneumática 37
Parafuso de regulagem
Êmbolo de amortecimento
Atuadores – Dupla ação (amortecimento pneumático regulável)
Simbologia
DIDACTIC Automação Pneumática 38
Simbologia
Atuadores – Dupla ação (haste passante)
DIDACTIC Automação Pneumática 39
Simbologia
Atuadores – Dupla ação (múltiplas posições)
DIDACTIC Automação Pneumática 40
Simbologia
Atuadores – Dupla ação (tandem)
DIDACTIC Automação Pneumática 41
Simbologia
Atuadores – Dupla ação sem haste acoplamento mecânico
DIDACTIC Automação Pneumática 42
Simbologia
Atuadores – Dupla ação sem haste acoplamento mecânico
FFF
DIDACTIC Automação Pneumática 43
Simbologia
Atuadores – Dupla ação sem haste acoplamento magnético
DIDACTIC Automação Pneumática 44
Êmbolo Retangular Êmbolo Oblongo Êmbolo Oval
Atuadores – Anti-giro
DIDACTIC Automação Pneumática 45
Paralela Angular3 PontosRadial
Atuadores – Garras pneumáticas
DIDACTIC Automação Pneumática 46
Simbologia •Alta velocidade (até 2000 mm/s)
•Diâmetro de 10, 20 e 40 mm
•Comprimento de 40 até 9000 mm
•Possibilita contração (curso) de 15% até25% do comprimento•Freqüência de até 90 Hz
Atuadores – Músculo pneumático
DIDACTIC Automação Pneumática 47
Simbologia
Atuadores – Rotativo (giro limitado)
DIDACTIC Automação Pneumática 48
Simbologia
Atuadores – Rotativo (giro limitado)
DIDACTIC Automação Pneumática 49
Simbologia
Atuadores – Rotativo (pinhão cremalheira)
DIDACTIC Automação Pneumática 50
Os motores de palhetas podem atingir rotações entre 3000 e 8500 rpm com potências que vão de 0,1 à 24 cv, àpressão normal.
Simbologia
Atuadores – Motor de palhetas
DIDACTIC Automação Pneumática 51
Cálculos
Simples ação
Dupla ação
Atuadores – Cálculos
DIDACTIC Automação Pneumática 52
Fa
Fa
Fa
Fa
Fm
p
D
p = pressão de trabalho (bar)Fm = força da mola (kgf)Fa = força de atrito (kgf)D = diâmetro do êmbolo (cm)d = diâmetro da haste (cm)A = área do êmbolo (cm2)a = área da haste (cm2)Fav = força de avanço teórica (kgf)Frt = força de retorno teórica (kgf)
Cálculo da forca nos cilindros – simples ação
)%203:(
.4. 2
ava
maavav
av
FF
FFFFApF
DA
real
−
−−==
=π
DIDACTIC Automação Pneumática 53
Fa
Fa
Fa
Fa
p p
D d
a = área da haste
)%203:(
.4. 2
ava
aavav
av
FF
FFFApF
DA
real
−
−==
=π
artrt
rt
FFFaApF
da
real−=−=
=
).(4. 2π
Cálculo da forca nos cilindros – dupla ação
DIDACTIC Automação Pneumática 54
Válvulas
Direcionais
Pressão
Bloqueio
Fluxo
Combinadas
Válvulas
DIDACTIC Automação Pneumática 55
Quadrado representa posição
Setas indicam a direção e sentido do fluxo do ar
T’s representam bloqueios das vias
Número de posições da válvula
As conexões de entrada e saída são representadas por traços externos. Estes, indicam o número de vias.
Construção do símbolo de válvulas (norma DIN/ISO 1219)
DIDACTIC Automação Pneumática 56
Musculares Mecânicos Pneumáticos
Geral
Botão
Alavanca
Pedal
Came
Rolete
Gatilho
Mola
Piloto Positivo
Decréscimo de pressão
Acionamentos e seus símbolos
DIDACTIC Automação Pneumática 57
Tipos de acionamentos
DIDACTIC Automação Pneumática 58
(1) (1)
(2) (2)
Simbologia
2
1
(A)
(P)
Válvulas direcionais - 2/2 vias NF acionamento por came retorno por mola
DIDACTIC Automação Pneumática 59
Simbologia
2
1 3
(A)
(P) (R)
Válvulas direcionais - 3/2 vias NA acionamento por came retorno por mola
DIDACTIC Automação Pneumática 60
Simbologia
(A)
(P) (R)
2
1 3
Válvulas direcionais - 3/2 vias NF acionamento por came retorno por mola
DIDACTIC Automação Pneumática 61
Simbologia
(A)
(P) (R)
2
1 3
Válvulas direcionais - 3/2 vias NF acionamento por came retorno por mola
DIDACTIC Automação Pneumática 62
Simbologia
2
1 3
(A)
(P) (R)
Válvulas direcionais - 3/2 vias NF acionamento por simples piloto
DIDACTIC Automação Pneumática 63
Simbologia
2
1 3
Válvulas direcionais - 3/2 vias NF acionamento botão retorno por mola
DIDACTIC Automação Pneumática 64
Simbologia
2
1 3
(A)
(P) (R)
Válvulas direcionais - 3/2 vias NF acionamento por rolete servopilotada
DIDACTIC Automação Pneumática 65
Simbologia
4 2
1 3
Válvulas direcionais - 4/2 vias acionamento por duplo piloto
DIDACTIC Automação Pneumática 66
Simbologia
4 2
51
3
(A)
(P)(R) (S)
(B)
1
12(Y)14(Z)
Válvulas direcionais - 5/2 vias acionamento por duplo piloto
DIDACTIC Automação Pneumática 67
Simbologia
4 2
51
3
(A)
(P)(R) (S)
(B)
1
12(Y)14(Z)
Válvulas direcionais - 5/2 vias acionamento por duplo piloto
DIDACTIC Automação Pneumática 68
Simbologia
Válvulas de bloqueio – válvula de retenção
DIDACTIC Automação Pneumática 69
Válvulas de bloqueio – Retenção pilotada
Simbologia
1
2
21
DIDACTIC Automação Pneumática 70
Válvulas de bloqueio – Alternadora (OU)
Simbologia
12 142
DIDACTIC Automação Pneumática 71
Válvulas de bloqueio – Simultaneidade (E)
Simbologia
12 142
DIDACTIC Automação Pneumática 72
Simbologia
1
2
3
(A)
(R)
(P)
Válvulas de bloqueio – Escape rápido
DIDACTIC Automação Pneumática 73
R
Simbologia
1(P)
3(R)
Válvulas de pressão – Limitadora de pressão
DIDACTIC Automação Pneumática 74
P
RA
Simbologia
2
1 3
Válvulas de pressão – Reguladora de pressão
DIDACTIC Automação Pneumática 75
Simbologia
Válvulas de fluxo – Reguladora de fluxo bidirecional
DIDACTIC Automação Pneumática 76
Válvulas de fluxo – Reguladora de fluxo unidirecional
Simbologia
DIDACTIC Automação Pneumática 77
Simbologia
100%
2
1
12
3
Válvulas combinadas – Temporizadora NF
DIDACTIC Automação Pneumática 78
Válvulas combinadas – Temporizadora NA
RP
Simbologia
100%
2
1
10
3
DIDACTIC Automação Pneumática 79
Simbologia
(Z)12
2(A)
3(R)1(P)
2
12 1
3
(Z) (P)
(A)
(R)
Válvulas combinadas – Seqüência
DIDACTIC Automação Pneumática 80
Válvulas combinadas – Corte de sinal
DIDACTIC Automação Pneumática 81
Festo Automação Ltda.
Rua Giuseppe Crespi, 76
Km 12,5 da Via Anchieta
CEP : 04183-080
São Paulo / SP
Tel. : (11) 5013-1616
Fax : (11) 5013-1613
E-mail : [email protected]
Site : www.festo.com.br
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