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Comandos eletro hidráulicos eletro pneumáticos (1)

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Comandos eletro hidráulicos eletro pneumáticos (1)
Comandos Eletro hidráulicos e Eletro pneumáticos
Professor Casteletti 2
Esta Apostila de Comandos Eletrohidráulicos e Eletropneumáticos foi especialmente elaborada
pelo Professor Luís Francisco Casteletti.
Versão
2010
Comandos Eletro hidráulicos e Eletro pneumáticos
Professor Casteletti 3
SUMÁRIO:
Assunto pg
Noções básicas de hidráulica 04
Lei de Pascal 04
Vantagens do acionamento hidráulico 05
Fluidos 05
Composição de um circuito hidráulico 06
Bombas 06
Reservatório 09
Pressão 10
Instrumentos indicadores 11
Escoamento 12
Fluxo em paralelo 13
Fluxo em série 14
Pneumática 15
Características do ar comprimido 15
Propriedades físicas dos gases 15
Transformação de temperatura 16
Produção de ar comprimido 17
Reservatório de ar comprimido 18
Preparação do ar comprimido 19
Tubulações e conexões 21
Unidade de conservação 22
Elementos de trabalho 24
Elementos de comando e regulagem 27
Representação de seqüência de movimentos 37
Esquemas de comando 39
Conversão pneumática de sinais 40
Equipamentos elétricos 40
Tarefas de pneumática 43
Tarefas de eletropneumática 55
Tarefas de hidráulica 67
Tarefas de eletrohidráulica 77
Simbologia 90
Exercícios 103
Bibliografia 109
Comandos Eletro hidráulicos e Eletro pneumáticos
Professor Casteletti 4
Noções Básicas de Hidráulica
Hidráulica: utiliza um líquido confinado
(óleo/água) para transmitir movimento
multiplicando forças. Para ganhar em força,
perde-se em deslocamento. Pelo fato de
usar líquido praticamente incompressível, a
transmissão de movimentos é instantânea.
As diferenças básicas entre os fluidos
hidráulicos e o ar comprimido é que, os
fluidos hidráulicos são praticamente
incompressíveis e diminuem a sua
viscosidade com o aumento de
temperatura. O ar comprimido é
compressível, ou seja, diminuem seu
volume com o aumento da pressão e seu
volume se expande com o aumento da temperatura.
Hidráulica Móbil: é aquela utilizada por veículos. Ex: tratores, automóveis, ônibus,
empilhadeiras, etc.
Hidráulica Estacionária: é aquela utilizada em máquinas ou equipamentos estacionários
utilizados nas indústrias. Ex: prensa hidráulica, etc.
Lei de Paschal: se aplicarmos uma força em uma área (rolha) em líquido confinado, o resultado
será uma pressão igual em todas as direções.
Comandos Eletro hidráulicos e Eletro pneumáticos
Professor Casteletti 5
Vantagens do acionamento hidráulico:
- Velocidade variável – através da válvula reguladora de fluxo;
- Reversibilidade – através da válvula direcional;
- Parada instantânea – através da válvula direcional;
- Proteção contra sobre carga – através da válvula de segurança ou limitadora de pressão;
- Dimensões reduzidas.
Fluido
É definido como sendo qualquer líquido ou gás . Entretanto, em hidráulica, refere-se ao líquido
utilizado como meio de transmitir energia (óleo ou água). A principal característica de um fluido
hidráulico, é o fato dele ser praticamente incompressível.
Funções do fluido hidráulico:
- Transmitir energia (transmitir movimento);
- Lubrificar peças móveis;
- Vedar folga entre essas peças móveis;
- Resfriar ou dissipar calor;
- Limpar o sistema.
Principais fluidos hidráulicos:
- Água (com aditivo);
- Óleos minerais;
- Fluidos sintéticos;
- Fluidos resistentes ao fogo (emulsões de glicol em água, soluções de glicol em água e fluidos
sintéticos não aquosos).
Viscosidade: é a característica mais importante a ser observada na escolha de um fluido
hidráulico. Pode ser definida como sendo a medida de resistência do fluido ao se escoar, ou
seja, é a medida inversa à da fluidez. Se um fluido escoa com facilmente, sua viscosidade é
F
A
F = Força (Kgf)
P = Pressão (Kgf/cm²)
A = Área (cm²)
Área da Circunferência:
A = 0,7854 x d²
Comandos Eletro hidráulicos e Eletro pneumáticos
Professor Casteletti 6
baixa e pode-se dizer que o fluido é fino ou lhe falta corpo. Um fluido que escoa com dificuldade
tem alta viscosidade. Neste caso, diz-se que é grosso ou tem bastante corpo. Quanto maior for a
temperatura de trabalho de um óleo, menor será sua viscosidade, ou seja, a viscosidade é
inversamente proporcional à temperatura de trabalho.
Composição de um circuito Hidráulico:
O Circuito Hidráulico é formado pelos seguintes elementos:
a) elementos de trabalho: atuadores lineares e
rotativos.
b) elemento de comando ou sinal: válvula
direcional;
c) elemento de regulagem: válvulas reguladoras
de fluxo e pressão;
d) elemento de entrada: bomba hidráulica;
e) elementos auxiliares: filtro, reservatório,
conexões e tubulações;
Bomba Hidráulica
É utilizada nos circuitos hidráulicos para converter energia mecânica em energia hidráulica. Ela é
responsável em criar fluxo de fluido para o sistema. A bomba hidráulica não gera pressão. A
pressão só é criada quando houver restrição à passagem de fluxo.
Cavitação: é a entrada de ar, pela tubulação de entrada de óleo para a bomba, para o sistema
hidráulico. Pode ser provocada por filtro entupido ou até nível de óleo baixo no reservatório. A
cavitação deixa o sistema trabalhando irregularmente e a bomba barulhenta.
Aeração: é a entrada de ar pelas tubulações e conexões do sistema hidráulico. A aeração deixa
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  • 2. Comandos Eletro hidráulicos e Eletro pneumáticos Professor Casteletti 2 Esta Apostila de Comandos Eletrohidráulicos e Eletropneumáticos foi especialmente elaborada pelo Professor Luís Francisco Casteletti. Versão 2010
  • 3. Comandos Eletro hidráulicos e Eletro pneumáticos Professor Casteletti 3 SUMÁRIO: Assunto pg Noções básicas de hidráulica 04 Lei de Pascal 04 Vantagens do acionamento hidráulico 05 Fluidos 05 Composição de um circuito hidráulico 06 Bombas 06 Reservatório 09 Pressão 10 Instrumentos indicadores 11 Escoamento 12 Fluxo em paralelo 13 Fluxo em série 14 Pneumática 15 Características do ar comprimido 15 Propriedades físicas dos gases 15 Transformação de temperatura 16 Produção de ar comprimido 17 Reservatório de ar comprimido 18 Preparação do ar comprimido 19 Tubulações e conexões 21 Unidade de conservação 22 Elementos de trabalho 24 Elementos de comando e regulagem 27 Representação de seqüência de movimentos 37 Esquemas de comando 39 Conversão pneumática de sinais 40 Equipamentos elétricos 40 Tarefas de pneumática 43 Tarefas de eletropneumática 55 Tarefas de hidráulica 67 Tarefas de eletrohidráulica 77 Simbologia 90 Exercícios 103 Bibliografia 109
  • 4. Comandos Eletro hidráulicos e Eletro pneumáticos Professor Casteletti 4 Noções Básicas de Hidráulica Hidráulica: utiliza um líquido confinado (óleo/água) para transmitir movimento multiplicando forças. Para ganhar em força, perde-se em deslocamento. Pelo fato de usar líquido praticamente incompressível, a transmissão de movimentos é instantânea. As diferenças básicas entre os fluidos hidráulicos e o ar comprimido é que, os fluidos hidráulicos são praticamente incompressíveis e diminuem a sua viscosidade com o aumento de temperatura. O ar comprimido é compressível, ou seja, diminuem seu volume com o aumento da pressão e seu volume se expande com o aumento da temperatura. Hidráulica Móbil: é aquela utilizada por veículos. Ex: tratores, automóveis, ônibus, empilhadeiras, etc. Hidráulica Estacionária: é aquela utilizada em máquinas ou equipamentos estacionários utilizados nas indústrias. Ex: prensa hidráulica, etc. Lei de Paschal: se aplicarmos uma força em uma área (rolha) em líquido confinado, o resultado será uma pressão igual em todas as direções.
  • 5. Comandos Eletro hidráulicos e Eletro pneumáticos Professor Casteletti 5 Vantagens do acionamento hidráulico: - Velocidade variável – através da válvula reguladora de fluxo; - Reversibilidade – através da válvula direcional; - Parada instantânea – através da válvula direcional; - Proteção contra sobre carga – através da válvula de segurança ou limitadora de pressão; - Dimensões reduzidas. Fluido É definido como sendo qualquer líquido ou gás . Entretanto, em hidráulica, refere-se ao líquido utilizado como meio de transmitir energia (óleo ou água). A principal característica de um fluido hidráulico, é o fato dele ser praticamente incompressível. Funções do fluido hidráulico: - Transmitir energia (transmitir movimento); - Lubrificar peças móveis; - Vedar folga entre essas peças móveis; - Resfriar ou dissipar calor; - Limpar o sistema. Principais fluidos hidráulicos: - Água (com aditivo); - Óleos minerais; - Fluidos sintéticos; - Fluidos resistentes ao fogo (emulsões de glicol em água, soluções de glicol em água e fluidos sintéticos não aquosos). Viscosidade: é a característica mais importante a ser observada na escolha de um fluido hidráulico. Pode ser definida como sendo a medida de resistência do fluido ao se escoar, ou seja, é a medida inversa à da fluidez. Se um fluido escoa com facilmente, sua viscosidade é F A F = Força (Kgf) P = Pressão (Kgf/cm²) A = Área (cm²) Área da Circunferência: A = 0,7854 x d²
  • 6. Comandos Eletro hidráulicos e Eletro pneumáticos Professor Casteletti 6 baixa e pode-se dizer que o fluido é fino ou lhe falta corpo. Um fluido que escoa com dificuldade tem alta viscosidade. Neste caso, diz-se que é grosso ou tem bastante corpo. Quanto maior for a temperatura de trabalho de um óleo, menor será sua viscosidade, ou seja, a viscosidade é inversamente proporcional à temperatura de trabalho. Composição de um circuito Hidráulico: O Circuito Hidráulico é formado pelos seguintes elementos: a) elementos de trabalho: atuadores lineares e rotativos. b) elemento de comando ou sinal: válvula direcional; c) elemento de regulagem: válvulas reguladoras de fluxo e pressão; d) elemento de entrada: bomba hidráulica; e) elementos auxiliares: filtro, reservatório, conexões e tubulações; Bomba Hidráulica É utilizada nos circuitos hidráulicos para converter energia mecânica em energia hidráulica. Ela é responsável em criar fluxo de fluido para o sistema. A bomba hidráulica não gera pressão. A pressão só é criada quando houver restrição à passagem de fluxo. Cavitação: é a entrada de ar, pela tubulação de entrada de óleo para a bomba, para o sistema hidráulico. Pode ser provocada por filtro entupido ou até nível de óleo baixo no reservatório. A cavitação deixa o sistema trabalhando irregularmente e a bomba barulhenta. Aeração: é a entrada de ar pelas tubulações e conexões do sistema hidráulico. A aeração deixa o sistema trabalhando irregularmente.
  • 7. Comandos Eletro hidráulicos e Eletro pneumáticos Professor Casteletti 7 Classificação das bombas: Bombas hidrostáticas: são bombas de deslocamento positivo, que fornecem determinada quantidade de fluido a cada rotação ou ciclo. Como nas bombas hidrostáticas a saída do fluido independe da pressão, com exceção de perdas ou vazamentos, praticamente todas as bombas necessárias para transmitir força hidráulica em equipamentos industriais, em maquinaria de construção e em aviação, são do tipo hidrostática. Os tipos de bombas hidrostáticas mais comuns encontradas são: de engrenagens, de engrenagens internas, de lóbulo, tipo gerator, de palhetas balanceadas e não balanceadas, de pistão radial e axial. Bomba de Engrenagens Bomba de Lóbulo Bomba de Engrenagens Internas Bomba de Gerator Bombas de Palhetas
  • 8. Comandos Eletro hidráulicos e Eletro pneumáticos Professor Casteletti 8 Bomba de Palhetas Bomba de Pistão Radial Bomba de Pistão Axial
  • 9. Comandos Eletro hidráulicos e Eletro pneumáticos Professor Casteletti 9 Bombas hidrodinâmicas: são bombas de deslocamento não positivo, usadas para transferir fluido e cuja única resistência é criada pelo peso do fluido e pelo atrito. Por isso, são raramente utilizadas em circuitos hidráulicos, pois quando aumenta a resistência à passagem de fluido, reduz o seu deslocamento. Deslocamento: é o volume de líquido transferido durante uma rotação da bomba e é equivalente ao volume de uma câmara, multiplicado pelo número de câmaras que passam pelo pórtico de saída da bomba durante uma rotação. Reservatórios Reservatórios ou tanques têm por finalidade básica armazenar e facilitar a manutenção do fluido utilizado nos sistemas hidráulicos. O reservatório pode ser projetado para cumprir várias funções, desde que não haja problemas quanto à sua localização ou ao seu tamanho. Porém é fundamental que o reservatório apresente, no mínimo, as seguintes características: - ter espaço para separação do ar do fluido; - permitir que os contaminadores se assentem; - ajudar a dissipar o calor gerado pelo sistema; - facilitar a manutenção.
  • 10. Comandos Eletro hidráulicos e Eletro pneumáticos Professor Casteletti 10 Pressão: Podemos definir como sendo uma força exercida por unidade de superfície (área). A pressão é gerada quando existir uma restrição à passagem do fluxo. Classificação da pressão: Pressão absoluta: é a soma da pressão atmosférica mais a sobre pressão (aquela indicada pelo manômetro). Pressão Estática: é a pressão existente num sistema quando o mesmo está parado (estático). Exemplo a pressão exercida pela água parada em uma tubulação. Pressão dinâmica: que é a pressão existente em um sistema em funcionamento (dinâmico). Exemplo, a pressão exercida pela água em uma tubulação quando existe fluxo. A pressão dinâmica é sempre menor que a pressão estática, pois ela é obtida subtraindo da pressão estática as perdas de carga do sistema. Pressão relativa: também chamada de sobre pressão (aquela indicada pelo manômetro), não está incluída a pressão atmosférica. Pressão atmosférica: é a pressão exercida por uma coluna de mercúrio (Hg) de 76 cm de altura, a 0ºC de temperatura, ao nível do mar (barômetro de Torricelli). Fatores de conversão de unidades de pressão 1atm = 1,0134bar 1atm = 14,697 PSI (1bf/pol2 ) 1atm = 760mmHg 1kgf/cm2 = 0,9677atm 1kgf/cm2 = 0,9807 bar 1kgf/cm2 = 14,223 PSI (1bf/pol2 ) 1kgf/cm2 = 736mmHg 1bar = 0,9867atm
  • 11. Comandos Eletro hidráulicos e Eletro pneumáticos Professor Casteletti 11 1bar = 1,0196kgf/cm2 1bar = 14,503 PSI (1bf/pol2 ) 1bar = 750mmHg 1 PSI = 0,0680atm 1 PSI = 0,0703kgf/cm2 1 PSI = 0,0689bar 1 PSI = 51,719mmHg Para cálculo aproximado: 1atm = 1bar = 1kgf/cm² = 1kp/cm² = 14,7 PSI Instrumentos indicadores: Os instrumentos indicadores mais utilizados em hidráulica e também em pneumática são: manômetro, vacuômentro e o termômetro. Manômetro: instrumento utilizado para indicar pressão. Vacuômetro: instrumento utilizado para indicar vácuo (ausência total ou parcial de ar). Termômetro: instrumento utilizado para indicar temperatura.
  • 12. Comandos Eletro hidráulicos e Eletro pneumáticos Professor Casteletti 12 Escoamento As moléculas de um fluido que se movimentam em tubulações atritam-se umas às outras e com as paredes da tubulação, provocando atrito e perdas de forças. Por isso, é muito importante controlarmos o tipo de escoamento de um fluido pela tubulação. Existem dois tipos de escoamento: - Laminar; - Turbulento. O tipo de escoamento mais recomendado é o laminar pelo fato de provocar menos atrito. A velocidade de fluxo recomendada no sistema óleo hidráulico podem ser: Pressão bar Velocidade m/s Tubos de pressão P < 50 4 50 < p < 100 4 – 5 100 < p < 200 5 – 6 P < 200 6 - 7 Tubos de sucção -0,3 < p 1,5 0,5 – 1,5 Tubos de retorno 2 < p 20 2 - 3
  • 13. Comandos Eletro hidráulicos e Eletro pneumáticos Professor Casteletti 13 Fluxo em série e em paralelo Fluxo em paralelo Uma característica peculiar a todos os líquidos é o fato de que eles sempre procuram os caminhos que oferecem menor resistência. Assim, quando houver duas vias de fluxo em paralelo, cada qual com resistência diferente, a pressão só aumenta o necessário e o fluxo procura sempre a via mais fácil.
  • 14. Comandos Eletro hidráulicos e Eletro pneumáticos Professor Casteletti 14 Fluxo em série
  • 15. Comandos Eletro hidráulicos e Eletro pneumáticos Professor Casteletti 15 Pneumática Características do ar comprimido Pneumática é a ciência que estuda as propriedades físicas do ar e de outros gases. Pneumática utiliza ar sobre pressão (ar comprimido) para transmitir movimento mecânico (linear ou rotativo) multiplicando forças. Ar – compressível. Óleo / água – incompressível. Ar comprimido – ar atmosférico com volume reduzido. Características do ar comprimido: Vantagens: Volume Transporte Armazenagem Temperatura Segurança Limpeza Construção Velocidade Regulagem Segurança contra sobrecarga Desvantagens: Preparação Compressibilidade Potência Custo Escape ruidoso/desperdício Rentabilidade (estudo da utilização) Propriedades físicas dos gases: Ar: o ar pode ser comprimido ou expandido, dependendo da variação da temperatura, pressão e do volume. A lei de Boyle-Morriotte: ar confinado a uma temperatura constante (transformação isotérmica). F1 F2 F3 V1 V2 V3 p1 . v1 = p2 . v2
  • 16. Comandos Eletro hidráulicos e Eletro pneumáticos Professor Casteletti 16 180 divisõe 100 divisõe K 373 273 ºF 212 32 100 divisões ºC 100 0 V2 T2V1 T1 Lei de Gay-Lussac: a uma pressão constante (transformação isobárica). V1 / T1 = V2 / T2 Lei de Charles: a um volume constante (transformação isométrica). Transformação de temperatura: Temperatura de Vapor da água Temperatura de congelamento da água tC – 0 = tF – 32 = tK – 273 ºF = 9 x ºC + 32 ºC = 5 (ºF – 32) 100 – 0 212 – 32 373 – 273 5 9 Para cálculos realizados nas propriedades dos gases, a escala de temperatura utilizada é a Kelvin por se tratar de uma escala absoluta. p1 / T1 = p2 / T2 V1 T1p1 V2 T2 p2
  • 17. Comandos Eletro hidráulicos e Eletro pneumáticos Professor Casteletti 17 Produção do ar comprimido Compressores: São máquinas ou equipamentos responsáveis por admitir ou sugar o ar da atmosfera, comprimi- lo e enviá-lo para um reservatório que o armazenará. Tipos de compressores: Compressores de êmbolo com movimento linear: Pistão: de efeito simples; duplo efeito; um estágio; dois estágios. Membrana; Compressor de êmbolo rotativo; Multicelular (palhetas); Helicoidal de fuso rosqueado; Tipo Roots. Turbocompressor Radial; Axial. Critérios para a escolha de um compressor: Volume fornecido: teórico e efetivo. Pressão: de regime ou de trabalho. Acionamento: motor elétrico ou de explosão (gasolina, álcool ou diesel). Regulagem: De marcha em vazio: - regulagem por descarga – atingindo a regulagem máxima, o ar escapa livremente por uma válvula; - regulagem por fechamento – atingindo a regulagem, fecha-se o lado da sucção; - regulagem por garras – usada em compressores de êmbolo – atingindo a regulagem máxima, algumas garras mantém as válvulas de sucção abertas.
  • 18. Comandos Eletro hidráulicos e Eletro pneumáticos Professor Casteletti 18 Regulagem de carga parcial: - regulagem na rotação; - regulagem por estrangulamento. Regulagem intermitente: quando o compressor atinge a pressão máxima, o motor é desligado e quando atinge a pressão mínima o motor é ligado. Refrigeração: a refrigeração de um compressor poderá ser feita por: água – utilizando um trocador de calor; e por ar – dissipando o calor através de palhetas. Reservatório de ar comprimido: não faz parte obrigatoriamente do compressor, tendo as seguintes funções: - estabilizar a distribuição do ar comprimido; - eliminar oscilações de pressão na rede; - separar parte da umidade existente no ar; - garantir reserva de ar. O tamanho do reservatório depende: - do volume de ar fornecido pelo compressor; - do consumo de ar; - da rede de distribuição; - da regulagem do compressor; - da diferença de pressão na rede.
  • 19. Comandos Eletro hidráulicos e Eletro pneumáticos Professor Casteletti 19 Manutenção do compressor: deve-se seguir as orientações do fabricante, mas existem algumas verificações periódicas a serem seguidas: - verificar o nível de óleo lubrificante; - filtro de ar; - válvula de segurança; - drenar o condensado; - manômetro. Irregularidades na compressão: Aquecimento exagerado do compressor: pode ser causado por: - falta de óleo no cárter; - válvulas presas ou sujas; - ventilação insuficiente; - válvula de recalque quebrada; - óleo viscoso demais; - filtro de ar entupido. Batidas ou barulhos anormais no compressor: - volante solto; - válvulas mal assentadas; - desgaste nos mancais principais; - jogo nos mancais das buchas no eixo das manivelas; - folga ou desgaste nos pinos que prendem as buchas ou pistões; - sujeira no pistão. Preparação do ar comprimido Secagem por resfriamento Para resolver de maneira eficaz o problema inicial da água nas instalações de ar comprimido, o equipamento mais completo é o resfriador posterior, localizado entre a saída do compressor e o reservatório, pelo fato de que o ar comprimido na saída atinge sua maior temperatura. O resfriador posterior é simplesmente um trocador de calor utilizado para resfriar o ar comprimido. Como conseqüência deste resfriamento, permite-se retirar cerca de 75% a 90% do vapor de água contido no ar, bem como vapores de óleo; além de evitar que a linha. É necessário eliminar ou reduzir ao máximo esta umidade. O ideal seria eliminá-la do ar comprimido de modo absoluto, o que é praticamente impossível. Ar seco industrial não é aquele totalmente isento de água; é o ar que, após um processo de desidratação, flui com um conteúdo de umidade residual de tal ordem que possa ser utilizado sem qualquer inconveniente. Com as devidas preparações, conseguem-se a distribuição do ar com valor de umidade baixa e tolerável nas aplicações encontradas.
  • 20. Comandos Eletro hidráulicos e Eletro pneumáticos Professor Casteletti 20 Secagem Por Absorção É a fixação de um absorto, geralmente líquido ou gasoso, no interior da massa de um absorto sólido, resultante de um conjunto de reações químicas. Em outras palavras, é o método que utiliza em um circuito uma substância sólida ou líquida, com capacidade de absorver outra substância líquida ou gasosa. Este processo é também chamado de Processo Químico de Secagem, pois o ar é conduzido no interior de um volume através de uma massa higroscópica, insolúvel ou deliqüescente que absorve a umidade do ar, processando- se uma reação química. As substâncias higroscópicas são classificadas como insolúveis quando reagem quimicamente com o vapor d'água, sem se liquefazerem. São deliqüescentes quando, ao absorver o vapor d'água, reagem e tornam-se líquidas. Secagem Por Adsorção É a fixação das moléculas de um adsorvato na superfície de um adsorvente geralmente poroso e granulado, ou seja, é o processo de depositar moléculas de uma substância (ex. água) na superfície de outra substância, geralmente sólida (ex.SiO2). Este método também é conhecido por Processo Físico de Secagem, porém seus detalhes são desconhecidos. É admitido como teoria que na superfície dos corpos sólidos existem forças desbalanceadas, influenciando moléculas líquidas e gasosas através de sua força de atração; admite-se, portanto, que as moléculas (adsorvato) são adsorvidas nas camadas mono ou multimoleculares dos corpos sólidos, para efetuar um balanceamento semelhante à Lei dos Octetos dos átomos. O processo de adsorção é regenerativo; a substância adsorvente, após estar saturada de umidade, permite a liberação de água quando submetida a um aquecimento regenerativo.
  • 21. Comandos Eletro hidráulicos e Eletro pneumáticos Professor Casteletti 21 Tubulações e conexões Escolha do diâmetro de uma tubulação: O diâmetro de uma tubulação da rede de ar comprimido deve ser escolhido de maneira que a queda de pressão não ultrapasse 0,1 bar, mesmo se houver um crescente consumo de ar. Quanto maior for a queda de pressão, menor será a rentabilidade e a capacidade do sistema. Considerações para o dimensionamento da tubulação: - volume corrente (vazão); - comprimento da rede; - queda de pressão admissível; - pressão de trabalho; - número de partes de estrangulamento na rede. Observação: considerar comprimento de reserva para futuras instalações. Tipos de rede de distribuição: primária e secundária. Tipos de redes primárias de distribuição de ar: - rede de circuito aberta; - rede de circuito fechada; - rede de circuito combinada. Critérios para montar uma rede de distribuição: - as tubulações devem ter um declive entre 1 e 2% do seu comprimento no sentido do fluxo, para facilitar a drenagem do condensado, deixando o ar mais puro, limpo e com menos umidade; - sempre que possível, manter a rede em circuito fechado que permite uma distribuição mais uniforme da pressão; - retirar a rede secundária da parte superior da primária.
  • 22. Comandos Eletro hidráulicos e Eletro pneumáticos Professor Casteletti 22 Materiais utilizados nas redes: Rede primária: - cobre; - latão; - aço-liga; - tubo de aço preto (galvanizado); - tubos sintéticos (plástico). Rede secundária: - materiais à base de borracha (menos usado); - materiais à base de polietileno (mais usado). Conexões: acessórios utilizados para unir tubulações e também demais componentes do circuito como, por exemplo, válvulas, atuadores, etc. Conexões de tubos metálicos: são encontradas no mercado: - com anel de corte; - com anel de pressão; - conexões rebordadas; - de engate rápido, etc. Conexões de mangueiras: - conexões com porcas; - conexão espigão; - conexões de engate rápido, etc. Unidade de conservação: Partículas de pó ou ferrugem e umidade que se condensam nas tubulações podem ocasionar falhas ou avarias nas válvulas, por isso perto do local de consumo é colocada uma unidade de conservação que é composta de: - filtro de ar comprimido; - regulador de pressão; - lubrificador de ar comprimido.
  • 23. Comandos Eletro hidráulicos e Eletro pneumáticos Professor Casteletti 23 Filtro de ar comprimido A função do filtro de ar comprimido é de reter as partículas sólidas e a umidade condensada existente no ar comprimido. Regulador de pressão O regulador de pressão mantém constante a pressão de trabalho (secundária), independentemente da pressão da rede (primária) e de consumo do ar. Lubrificador de ar comprimido O lubrificador acrescenta ao ar comprimido uma fina névoa de óleo que irá se depositar nas válvulas e cilindros, proporcionando a esses elementos a necessária lubrificação.
  • 24. Comandos Eletro hidráulicos e Eletro pneumáticos Professor Casteletti 24 Elementos de trabalho A função de um elemento de trabalho é a de converter a energia hidráulica ou pneumática em movimento. São classificados em: Atuadores lineares A função de um atuador linear é a de converter a energia hidráulica ou pneumática em movimento linear multiplicando forças. Os atuadores lineares são classificados em: Atuador linear de simples ação ou simples efeito: Realiza trabalho em um só sentido. Atuador linear de dupla ação ou duplo efeito: Realiza trabalho nos dois sentidos, tanto no avanço quanto no retorno. Também conhecido como atuador diferencial, pois a força de avanço é maior que a força de retorno. Atuador Linear de haste passante:
  • 25. Comandos Eletro hidráulicos e Eletro pneumáticos Professor Casteletti 25 Atuador linear dupla ação com sistema de amortecimento: Atuador linear tipo telescópico: É composto por várias hastes. Componentes de um cilindro hidráulico: 1. camisa; 2. tampa ou flange traseira; 3. tampa ou flange dianteira; 4. haste; 5. retentor dianteiro; 6. bucha guia; 7. limpa trilho; 8. êmbolo; 9. amortecedor.
  • 26. Comandos Eletro hidráulicos e Eletro pneumáticos Professor Casteletti 26 Atuadores rotativos: A função do atuador rotativo é a de converter a energia hidráulica ou pneumática em movimento rotativo, multiplicando força.
  • 27. Comandos Eletro hidráulicos e Eletro pneumáticos Professor Casteletti 27 Elementos de comando e de regulagem: Elementos de comando Válvulas direcionais A função de uma válvula direcional é a de direcionar o sentido de fluxo atendendo à necessidade do circuito. São caracterizadas por: - número de vias; - número de posições; - posição de repouso; - tipo de acionamento (comando); - tipo de retorno (para a posição de descanso); - vazão.
  • 28. Comandos Eletro hidráulicos e Eletro pneumáticos Professor Casteletti 28 Representação das vias e posições: a) as posições das válvulas são representadas por quadrados; b) o número de quadrados unidos representa o número de posições que a válvula pode assumir; c) as linhas indicam as vias de passagens; a seta indica o sentido de fluxo; d) os bloqueios são indicados dentro dos quadrados com traços transversais; e) a união de vias dentro de uma válvula é representada por um ponto; f) as conexões (entrada e saída) serão caracterizadas por traços externos que indicam a posição de repouso da válvula. O número de traços indica o número de vias; g) outras posições são obtidas deslocando os quadrados, até que coincidam com as conexões; h) as posições de comando podem ser indicadas por letras minúsculas; i) válvula com três posições de comando. Posição central = posição de repouso. Tipos de centro das válvulas
  • 29. Comandos Eletro hidráulicos e Eletro pneumáticos Professor Casteletti 29 Vias de acesso Formas de representação das válvulas direcionais Tipos de acionamento: Por apalpador Dupla Pressão Piloto Positiva
  • 30. Comandos Eletro hidráulicos e Eletro pneumáticos Professor Casteletti 30 Pressão Piloto positiva e retorno por mola Por alavanca (força Muscular) Acionamento por simples solenóide Acionamento por duplo solenóide
  • 31. Comandos Eletro hidráulicos e Eletro pneumáticos Professor Casteletti 31 Acionamento por rolete Simbologia das Válvulas Direcionais: Acionamento por força muscular Geral Por botão Por alavanca Por pedal Acionamento mecânico Por apalpador Por mola Por rolete apalpador Por rolete apalpador escamoteável (gatilho)
  • 32. Comandos Eletro hidráulicos e Eletro pneumáticos Professor Casteletti 32 Acionamento elétrico Por eletroimã com (bobina solenóide): Um enrolamento ativo Dois enrolamentos ativos no mesmo sentido Dois enrolamentos ativos em sentido contrário Acionamento pneumático Acionamento direto Por acréscimo de pressão (positivo) Por decréscimo de pressão (negativo) Por acionamento de pressão diferencial Acionamento indireto Por acréscimo de pressão na válvula de pré-comando (servopiloto positivo) Por decréscimo de pressão na válvula de pré-comando (servopiloto negativo) Acionamento combinado Por eletroímã e válvula de pré-comando (servocomando). Por eletroímã ou válvula de pré-comando
  • 33. Comandos Eletro hidráulicos e Eletro pneumáticos Professor Casteletti 33 Aspectos construtivos: O princípio de construção da válvula determina: - a força de acionamento; - a maneira de acionar; - a possibilidade de ligação; - o tamanho da construção. Válvula de retenção A válvula de retenção é usada para permitir a passagem do fluido num determinado sentido e fazer seu bloqueio no sentido oposto. Válvula de escape rápido Essa válvula é colocada diretamente no cilindro ou o mais próximo dele, com a finalidade de aumentar a velocidade do êmbolo. Válvula alternadora (função lógica “OU”) Essa válvula é empregada quando há necessidade de enviar sinais de lugares diferentes a um ponto comum de comando.
  • 34. Comandos Eletro hidráulicos e Eletro pneumáticos Professor Casteletti 34 Válvula de simultaneidade (elemento lógico “E”) Emprega-se essa válvula, principalmente, em comando de bloqueio, comandos de segurança e funções de controle em combinações lógicas. Elementos de regulagem Válvula reguladora de fluxo Emprega-se essa válvula para a regulagem da velocidade em atuadores .Métodos de regulagem de fluxo Por Desvio Pela Entrada Pela Saída
  • 35. Comandos Eletro hidráulicos e Eletro pneumáticos Professor Casteletti 35 Válvula de retardo A válvula de retardo é empregada quando há necessidade, num circuito pneumático, de um espaço de tempo entre uma e outra operação em um ciclo de operações. Válvula de seqüência Essa válvula é utilizada em comandos pneumáticos quando há necessidade de uma pressão determinada para o processo de comando (comando em dependência da pressão e comandos seqüenciais). Válvula limitadora de pressão A finalidade dessa válvula é limitar a pressão de trabalho a um determinado valor ajustado.
  • 36. Comandos Eletro hidráulicos e Eletro pneumáticos Professor Casteletti 36 Válvula redutora de pressão A válvula redutora de pressão tem a função de manter constante a pressão de saída, mesmo havendo variação da pressão de entrada, que deverá ser sempre maior.
  • 37. Comandos Eletro hidráulicos e Eletro pneumáticos Professor Casteletti 37 Representação de seqüência de movimentos Quando a instalação hidráulica ou pneumática realiza várias operações, possuindo vários cilindros e/ou motores, é importante que o técnico de manutenção tenha a seu dispor os esquemas de comando e seqüência para montar ou reparar o equipamento. Esses esquemas permitirão realizar um estudo para localizar o defeito e com isso ganhar-se tempo na manutenção. Existem várias formas de representar esta seqüência de trabalho, tais como: Relação cronológica Essa relação trata da descrição dos fatos na ordem exata dos acontecimentos. Por exemplo: - o cilindro A avança e eleva os pacotes; - o cilindro B empurra os pacotes no transportador II; - o cilindro A desce; - o cilindro B retorna. Tabela Para representar a seqüência de trabalho de uma instalação em uma tabela, devem-se dispor, em colunas, os passos de trabalho e os movimentos dos cilindros. Por exemplo: Passo de Trabalho Movimento do Cilindro A B 1 Para cima - 2 - Para frente 3 Para baixo - 4 - Para trás Setas ou símbolos As setas ou símbolos oferecem um tipo de representação bem simplificada. Por exemplo: Avanço ou + Retorno ou - A ou + B ou + A ou - B ou -
  • 38. Comandos Eletro hidráulicos e Eletro pneumáticos Professor Casteletti 38 Diagrama de movimento Esse diagrama representa o estado de comutação dos elementos de comando.
  • 39. Comandos Eletro hidráulicos e Eletro pneumáticos Professor Casteletti 39 Esquemas de comando
  • 40. Comandos Eletro hidráulicos e Eletro pneumáticos Professor Casteletti 40 Conversão pneumática de sinais Pressostato: também conhecidos como sensores de pressão, são chaves elétricas acionadas por um piloto hidráulico ou pneumático. Os pressostatos são montados em linhas de pressão hidráulica e ou pneumáticas e registram tanto o acréscimo como a queda de pressão nessas linhas, invertendo seus contatos toda vez em que a pressão do óleo ou ar comprimido ultrapassar o valor ajustado na mola de reposição. Equipamentos elétricos Equipamentos de entrada de sinais Interruptor Elemento de comutação acionado manualmente com, pelo menos, duas posições de comutação, e que permanece em cada uma das posições após o acionamento. Botoeira Elemento de comutação acionado manualmente, com reposição automática após a retirada da força de acionamento. Chave fim de curso Elemento de comutação acionado mecanicamente, cuja finalidade é transmitir informações da instalação ao comando.
  • 41. Comandos Eletro hidráulicos e Eletro pneumáticos Professor Casteletti 41 Equipamento para processamento de sinais Contator de potência Elemento de comutação, acionado eletromagneticamente, sendo, portanto, comandado indiretamente. Trabalha com potência elevada, sendo utilizado para o comando de elementos de trabalho: eletroímãs, motores elétricos, etc. Comutação direta para inversão do sentido de rotação de motores trifásicos Contator auxiliar Elemento de comutação de potência baixa, é utilizado para comutação de circuitos auxiliares.
  • 42. Comandos Eletro hidráulicos e Eletro pneumáticos Professor Casteletti 42 11.2.3. Relé de tempo Elemento de comutação temporizado, com retardo de fechamento ou de abertura. Equipamento de saída de sinal Válvula magnética Elemento conversor eletromecânico
  • 43. Comandos Eletro hidráulicos e Eletro pneumáticos Professor Casteletti 43 Tarefas Pneumáticas Comando pneumático básico direto: Exercícios: 1) Identifique corretamente todos os componentes do circuito. 2) Descreva o princípio de funcionamento.
  • 44. Comandos Eletro hidráulicos e Eletro pneumáticos Professor Casteletti 44 Comando em série: Exercícios: 1) Identifique corretamente todos os componentes do circuito. 2) Descreva o princípio de funcionamento.
  • 45. Comandos Eletro hidráulicos e Eletro pneumáticos Professor Casteletti 45 Comando em paralelo: Exercícios: 1) Identifique corretamente todos os componentes do circuito. 2) Descreva o princípio de funcionamento.
  • 46. Comandos Eletro hidráulicos e Eletro pneumáticos Professor Casteletti 46 Comando básico indireto com simples piloto positivo: Exercícios: 1) Identifique corretamente todos os componentes do circuito. 2) Descreva o princípio de funcionamento.
  • 47. Comandos Eletro hidráulicos e Eletro pneumáticos Professor Casteletti 47 Comando básico indireto com duplo piloto positivo: Q. Equip. Denominações e observações No Ident. Exercícios: 1) Identifique corretamente todos os componentes do circuito. 2) Descreva o princípio de funcionamento.
  • 48. Comandos Eletro hidráulicos e Eletro pneumáticos Professor Casteletti 48 Comando de cilindro com escape rápido no avanço: Q. Equip. Denominações e observações Exercícios: 1) Identifique corretamente todos os componentes do circuito. 2) Descreva o princípio de funcionamento.
  • 49. Comandos Eletro hidráulicos e Eletro pneumáticos Professor Casteletti 49 Comando de ciclo único com retorno automático: Q.Equip. Denominações e observações No Ident. Exercícios: 1) Identifique corretamente todos os componentes do circuito. 2) Descreva o princípio de funcionamento.
  • 50. Comandos Eletro hidráulicos e Eletro pneumáticos Professor Casteletti 50 Comando de inversão em dependência de pressão (ciclo único): Q.Equip. Denominações e observações No Ident. Exercícios: 1) Identifique corretamente todos os componentes do circuito. 2) Descreva o princípio de funcionamento.
  • 51. Comandos Eletro hidráulicos e Eletro pneumáticos Professor Casteletti 51 Comando de inversão em dependência de pressão com controle mecânico (ciclo único): Q.Equip. Denominações e observações Exercícios: 1) Identifique corretamente todos os componentes do circuito. 2) Descreva o princípio de funcionamento.
  • 52. Comandos Eletro hidráulicos e Eletro pneumáticos Professor Casteletti 52 Comando de inversão e corte de sinal em dependência de tempo (ciclo único): Q. Equip. Denominações e observações No Ident. O retorno do êmbolo acontece, mesmo que o botão de partida esteja acionado. Exercícios: 1) Identifique corretamente todos os componentes do circuito. 2) Descreva o princípio de funcionamento.
  • 53. Comandos Eletro hidráulicos e Eletro pneumáticos Professor Casteletti 53 Comando de ciclo contínuo com parada no avanço ou no retorno: Q. Equip. Denominações e observações No Ident. Exercícios: 1) Identifique corretamente todos os componentes do circuito. 2) Descreva o princípio de funcionamento.
  • 54. Comandos Eletro hidráulicos e Eletro pneumáticos Professor Casteletti 54 Comando seqüencial com válvula Flip-Flop Q. Equip. Denominações e observações No Ident. Exercícios: 1) Identifique corretamente todos os componentes do circuito. 2) Descreva o princípio de funcionamento.
  • 55. Comandos Eletro hidráulicos e Eletro pneumáticos Professor Casteletti 55 Tarefas Eletropneumáticas Comando eletropneumático básico com cilindro de simples ação: Q. Equip. Denominações e observações No Ident. Exercícios: 1) Identifique corretamente todos os componentes do circuito. 2) Descreva o princípio de funcionamento.
  • 56. Comandos Eletro hidráulicos e Eletro pneumáticos Professor Casteletti 56 Comando eletropneumático básico com cilindro de dupla ação: Q. Equip. Denominações e observações No Ident. Exercícios: 1) Identifique corretamente todos os componentes do circuito. 3) Descreva o princípio de funcionamento.
  • 57. Comandos Eletro hidráulicos e Eletro pneumáticos Professor Casteletti 57 Comando em série: Q. Equip. Denominações e observações Exercícios: 1) Identifique corretamente todos os componentes do circuito. 2) Descreva o princípio de funcionamento.
  • 58. Comandos Eletro hidráulicos e Eletro pneumáticos Professor Casteletti 58 Comando em paralelo: Q. Equip. Denominações e observações Exercícios: 1) Identifique corretamente todos os componentes do circuito. 2) Descreva o princípio de funcionamento.
  • 59. Comandos Eletro hidráulicos e Eletro pneumáticos Professor Casteletti 59 Comando com válvula de impulso: Q. Equip. Denominações e observações Exercícios: 1) Identifique corretamente todos os componentes do circuito. 2) Descreva o princípio de funcionamento.
  • 60. Comandos Eletro hidráulicos e Eletro pneumáticos Professor Casteletti 60 Comando de auto-retenção: Q. Equip. Denominações e observações Exercícios: 1) Identifique corretamente todos os componentes do circuito. 2) Descreva o princípio de funcionamento.
  • 61. Comandos Eletro hidráulicos e Eletro pneumáticos Professor Casteletti 61 Comando com retorno automático (duplo solenóide): Q. Equip. Denominações e observações Exercícios: 1) Identifique corretamente todos os componentes do circuito. 2) Descreva o princípio de funcionamento.
  • 62. Comandos Eletro hidráulicos e Eletro pneumáticos Professor Casteletti 62 Comando básico com retorno automático (simples solenóide): Q. Equip. Denominações e observações Exercícios: 1) Identifique corretamente todos os componentes do circuito. 2) Descreva o princípio de funcionamento.
  • 63. Comandos Eletro hidráulicos e Eletro pneumáticos Professor Casteletti 63 Comando de auto - retenção (ciclo contínuo): Q. Equip. Denominações e observações Exercícios: 1) Identifique corretamente todos os componentes do circuito. 2) Descreva o princípio de funcionamento.
  • 64. Comandos Eletro hidráulicos e Eletro pneumáticos Professor Casteletti 64 Comando com relé de tempo: Q.Equip. Denominações e observações Exercícios: 1) Identifique corretamente todos os componentes do circuito. 2) Descreva o princípio de funcionamento.
  • 65. Comandos Eletro hidráulicos e Eletro pneumáticos Professor Casteletti 65 Circuito seqüencial com válvula de impulso: Q.Equip. Denominações e observações Exercícios: 1) Identifique corretamente todos os componentes do circuito. 2) Descreva o princípio de funcionamento.
  • 66. Comandos Eletro hidráulicos e Eletro pneumáticos Professor Casteletti 66 Circuito seqüencial com comando de auto-retenção. Q.Equip. Denominações e observações Movimento (A + B + A - B -) Exercícios: 1) Identifique corretamente todos os componentes do circuito. 2) Descreva o princípio de funcionamento.
  • 67. Comandos Eletro hidráulicos e Eletro pneumáticos Professor Casteletti 67 Tarefas Hidráulicas Circuito hidráulico básico linear: Questionário: 1) Identifique corretamente todos os componentes. 2) As pressões de avanço e retorno do atuador são iguais? Justifique. 3) As velocidades de avanço e retorno do atuador são iguais? Justifique. 4) O que acontecerá com a pressão quando o atuador chegar no final de curso de avanço e de retorno? 5) Descreva o princípio de funcionamento:
  • 68. Comandos Eletro hidráulicos e Eletro pneumáticos Professor Casteletti 68 Circuito hidráulico básico rotativo: Questionário: 1) Identifique corretamente todos os componentes. 2) Por que a pressão do atuador rotativo é a mesma nos dois sentidos de giro? 3) O que poderá acontecer se não for ligada a mangueira de dreno externo do atuador rotativo? 4) O que acontecerá com a pressão quando for aumentada a carga sobre o atuador rotativo? 5) Descreva o princípio de funcionamento:
  • 69. Comandos Eletro hidráulicos e Eletro pneumáticos Professor Casteletti 69 Circuito hidráulico regenerativo: Questionário: 1) Identifique corretamente todos os componentes. 2) Por que tanto a avanço quanto o retorno do atuador têm a mesma velocidade? 3) Descreva o princípio de funcionamento:
  • 70. Comandos Eletro hidráulicos e Eletro pneumáticos Professor Casteletti 70 Circuito hidráulico com controle de velocidade: Questionário: 1) Identifique corretamente todos os componentes. 2) Por que o retorno do atuador não tem controle de velocidade? 3) O que acontecerá se invertermos a entrada com a saída da válvula reguladora de fluxo? 4) O que acontecerá se retirarmos a retenção que está incorporada à válvula reguladora de fluxo? 5) Que tipo de regulagem de velocidade temos aplicada no circuito? 6) Descreva o princípio de funcionamento: 7) A pressão de avanço é maior, menor ou igual a de retorno?
  • 71. Comandos Eletro hidráulicos e Eletro pneumáticos Professor Casteletti 71 Circuito hidráulico com controle de velocidade: Questionário: 1) Identifique corretamente todos os componentes. 2) O que acontecerá com a pressão e com a velocidade do atuador se abrirmos totalmente a válvula reguladora de fluxo? 3) O que acontecerá se invertermos a entrada com a saída da válvula reguladora de fluxo? 4) O que acontecerá se retirarmos a retenção que está incorporada à válvula reguladora de fluxo? 5) Que tipo de regulagem de velocidade temos aplicada no circuito? 6) Descreva o princípio de funcionamento:
  • 72. Comandos Eletro hidráulicos e Eletro pneumáticos Professor Casteletti 72 Circuito hidráulico com aproximação rápida, avanço controlado e retorno rápido: Questionário: 1) Identifique corretamente todos os componentes. 2) O que acontecerá se invertermos a entrada com a saída da válvula reguladora de fluxo? 3) O que acontecerá se retirarmos a retenção que está incorporada à válvula reguladora de fluxo? 4) Que tipo de regulagem de velocidade temos aplicada no circuito? Justifique. 5) Se a válvula reguladora de fluxo não for instalada no circuito, o que poderá acontecer? 6) Qual percurso o fluido deve percorrer para que o atuador 1.0 retorne?
  • 73. Comandos Eletro hidráulicos e Eletro pneumáticos Professor Casteletti 73 Circuito hidráulico em seqüência: Questionário: 1) Identifique corretamente todos os componentes. 2) O que acontecerá se invertermos a entrada com a saída da válvula de seqüência? 3) O que acontecerá se invertermos as mangueiras das saídas A e B da válvula direcional? 4) O que irá acontecer se invertermos a posição da válvula de retenção? 5) Se regularmos a pressão da válvula de seqüência para 300 PSI, o que irá acontecer no circuito? 6) Descreva o princípio de funcionamento:
  • 74. Comandos Eletro hidráulicos e Eletro pneumáticos Professor Casteletti 74 Circuito com contrabalanço: Questionário: 1) Identifique corretamente todos os componentes. 2) O que acontecerá se invertermos apenas a posição da válvula de retenção que está incorporada à válvula de contrabalanço? 3) O que acontecerá se trocarmos a entrada com a saída da válvula de contrabalanço? 4) O que irá acontecer se eliminarmos a válvula de contrabalanço? 5) O que irá acontecer se instalarmos a válvula de contrabalanço na entrada de retorno do atuador? 6) Descreva o princípio de funcionamento:
  • 75. Comandos Eletro hidráulicos e Eletro pneumáticos Professor Casteletti 75 Circuito hidráulico em seqüência com pressão reduzida para a primeira operação: Questionário: 1) Identifique corretamente todos os componentes. 2) Descreva o princípio de funcionamento: 3) Qual dos dois atuadores avançará primeiro? Justifique. 4) Qual dos dois atuadores retornará primeiro? Justifique.
  • 76. Comandos Eletro hidráulicos e Eletro pneumáticos Professor Casteletti 76 Circuito hidráulico em seqüência com velocidade controlada na segunda operação: Questionário: 1) Identifique corretamente todos os componentes. 2) Descreva o princípio de funcionamento:
  • 77. Comandos Eletro hidráulicos e Eletro pneumáticos Professor Casteletti 77 Tarefas práticas de eletroidráulica Comando (básico) direto por botão
  • 78. Comandos Eletro hidráulicos e Eletro pneumáticos Professor Casteletti 78 Comando em série
  • 79. Comandos Eletro hidráulicos e Eletro pneumáticos Professor Casteletti 79 Comando em paralelo
  • 80. Comandos Eletro hidráulicos e Eletro pneumáticos Professor Casteletti 80 Comando em bloqueio
  • 81. Comandos Eletro hidráulicos e Eletro pneumáticos Professor Casteletti 81 Comando indireto para avanço e retorno
  • 82. Comandos Eletro hidráulicos e Eletro pneumáticos Professor Casteletti 82 Comando indireto com retorno automático
  • 83. Comandos Eletro hidráulicos e Eletro pneumáticos Professor Casteletti 83 Avanço, retorno e parada.
  • 84. Comandos Eletro hidráulicos e Eletro pneumáticos Professor Casteletti 84 Avanço, temporização, retorno automático e parada
  • 85. Comandos Eletro hidráulicos e Eletro pneumáticos Professor Casteletti 85 Avanço e retorno com temporização (ciclo único ou contínuo)
  • 86. Comandos Eletro hidráulicos e Eletro pneumáticos Professor Casteletti 86 Movimento linear e rotativo, partida em seqüência e retorno automático do cilindro
  • 87. Comandos Eletro hidráulicos e Eletro pneumáticos Professor Casteletti 87 Avanço e retorno automático ou manual com velocidade normal ou controlada
  • 88. Comandos Eletro hidráulicos e Eletro pneumáticos Professor Casteletti 88 Circuito com aproximação rápida e avanço controlado
  • 89. Comandos Eletro hidráulicos e Eletro pneumáticos Professor Casteletti 89 Partida e retorno em seqüência com ciclo único ou ciclo contínuo, com temporização e velocidade controlada.
  • 90. Comandos Eletro hidráulicos e Eletro pneumáticos Professor Casteletti 90 Símbolos básicos funcionais Pneumático Hidráulico Descrição Fluxo Fonte de pressão Motor elétrico Motor térmico Silenciador Reservatório aberto à atmosfera Reservatório com linha terminando abaixo do nível de fluido Reservatório pressurizado Bocal de enchimento
  • 91. Comandos Eletro hidráulicos e Eletro pneumáticos Professor Casteletti 91 Símbolos de linhas de fluxo Pneumático e hidráulico Descrição Linha de trabalho, de retorno ou de alimentação Linha de pilotagem Linha de dreno ou sangria Mangueira ou tubo flexível Linha elétrica União de linhas Linhas cruzadas, não conectadas Sangria de ar Compressores e bombas Pneumático Hidráulico Descrição Com um sentido de fluxo Com dois sentidos de fluxo Bomba hidráulica de deslocamento variável com um sentido de fluxo Bomba hidráulica de deslocamento variável com dois sentidos de fluxo
  • 92. Comandos Eletro hidráulicos e Eletro pneumáticos Professor Casteletti 92 Motores/Atuadores rotativos Pneumático Hidráulico Descrição Com um sentido de fluxo Com dois sentidos de fluxo Com um sentido de fluxo e deslocamento variável Com dois sentidos de fluxo e deslocamento variável Motor oscilante Bomba/motor de deslocamento fixo com reversão do sentido de fluxo (funcionamento como bamba ou motor conforme o sentido de fluxo) Cilindros/Atuadores lineares Pneumático e hidráulico Descrição Cilindro de ação simples com retração por uma força não especificada (símbolo geral quando o método de retorno não for especificado) Cilindro de ação simples com retração por mola Cilindro de ação dupla com haste simples Com dois amortecimentos fixos Com dois amortecimentos reguláveis
  • 93. Comandos Eletro hidráulicos e Eletro pneumáticos Professor Casteletti 93 Cilindro telescópico com intensificador de pressão Cilindro telescópico com ação simples Cilindro telescópico com ação dupla Cilindro telescópico com conversor hidropneumático Cilindro telescópico com haste dupla Cilindro telescópico com cilindro diferencial Observação O funcionamento do cilindro depende da diferença das áreas efetivas de cada lado do êmbolo Com um amortecimento fixo no avanço Com um amortecimento fixo na retração Com um amortecimento regulável no avanço Com um amortecimento regulável na retração
  • 94. Comandos Eletro hidráulicos e Eletro pneumáticos Professor Casteletti 94 Símbolos acumuladores Hidráulico Descrição Acumulador (símbolo gernérico) Acumulador por mola(s) Acumulador por peso Acumulador por gás (genérico) Acumulador por gás com bexiga Acumulador por gás com membrana Acumulador por gás com êmbolo Trocadores de calor Pneumático e hidráulico Descrição Resfriador (símbolo genérico). O sentido das setas no losango indica a dissipação de calor sem representação das linhas de fluxo do meio refrigerante Resfriador (símbolo genérico). O sentido das setas no losango indica a dissipação de calor com representação das linhas de fluxo do líquido refrigerante Resfriador (símbolo genérico). O sentido das setas no losango indica a dissipação de calor com representação das linhas de fluxo do gás refrigerante
  • 95. Comandos Eletro hidráulicos e Eletro pneumáticos Professor Casteletti 95 Símbolos de filtros, purgadores e lubrificantes Pneumático Hidráulico Descrição Filtro (símbolo genérico) Purgadores com dreno manual Purgadores com dreno automático Filtro com purgador com dreno manual Filtro com purgador com dreno automático Filtro com purgador com desumidificador de ar Filtro com purgador com lubrificador Filtro com purgador com unidade condicionadora Válvulas direcionais Pneumático e hidráulico Descrição 2 vias com 2 posições posição normal fechada (NF) 2 vias com 2 posições posição normal aberta (NA) 3 vias com 2 posições posição normal fechada 3 vias com 2 posições posição normal aberta
  • 96. Comandos Eletro hidráulicos e Eletro pneumáticos Professor Casteletti 96 4 vias com 2 posições 4 vias com 3 posições posição intermediária com saídas livres para R 4 vias com 3 posições posição intermesiária fechada 5 vias com 2 posições 5 vias com 3 posições Acionamento das válvulas Pneumático Hidráulico Descrição Acionamento direto por piloto externo por aplicação ou por acréscimo de pressão Acionamento direto por piloto externo por despressurização Acionamento indireto por acréscimo de pressão Acionamento indireto por despressurização Acionamento indireto por áreas de atuação diferentes (no símbolo, o retângulo maior representa a área de atuação maior Acionamento combinado por solenóide com piloto e dreno (hidráulico), exaustão (pneumático) externo
  • 97. Comandos Eletro hidráulicos e Eletro pneumáticos Professor Casteletti 97 Acionamento combinado por solenóide com piloto e dreno interno Acionamento combinado por solenóide ou piloto Acionamento combinado por solenóide e piloto ou por ação muscular Símbolo básico, sem indicação do modo de operação Botão de acionamento manual Alavanca de acionamento manual Pedal Apalpador ou pino Mola Rolete Rolete articulado ou gatilho (operando em um único sentido) Acionamento por solenóide com uma bobina Acionamento por solenóide com duas bobinas, operando em sentido oposto Acionamento por solenóide com uma bobina operando proporcionalmente Acionamento com duas bobinas operando proporcionalmente em sentidos opostos Acionamento por motor elétrico reversível
  • 98. Comandos Eletro hidráulicos e Eletro pneumáticos Professor Casteletti 98 Válvulas de pressão Pneumático Hidráulico Descrição Válvula de alivio, de segurança, limitadora de pressão ou de seqüência diretamente operada Válvula de alivio, de segurança, limitadora de pressão ou de seqüência comandada por piloto a distância Válvula de alivio, de segurança ou limitadora de pressão pré- operada com piloto e dreno interno Válvula de alivio, de segurança ou limitadora de pressão pré- operada com piloto externo e dreno interno Válvula de alivio, de segurança ou limitadora de pressão pré- operada com dreno esterno e comando a distância Válvula de alivio, de segurança ou limitadora de pressão pré- operada com válvula de seqüência (simbologia não normalizada) Válvula redutora de pressão com conexão de descarga Válvula redutora de pressão com conexão de descarga, com comando a distância Normalmente fechada, com um estrangulamento
  • 99. Comandos Eletro hidráulicos e Eletro pneumáticos Professor Casteletti 99 Normalmente aberta, com um estrangulamento Normalmente fechada com dois estrangulamentos Válvula redutora de pressão diretamente operada Válvula redutora de pressão com comando a distância Válvula redutora de pressão com válvula reguladora de pressão diferencial Válvula redutora de pressão com válvula reguladora de pressão proporcional Válvulas de bloqueio Pneumático Hidráulico Descrição Válvula de retenção dupla ou germinada Válvula alternadora (elemento OU) Válvula de escapa rápido Válvula de simultaneidade (elemento E) Válvula de retenção sem mola Válvula de retenção com mola
  • 100. Comandos Eletro hidráulicos e Eletro pneumáticos Professor Casteletti 100 Válvula de retenção pilotada Válvulas de fluxo Pneumático e hidráulico Descrição Estrangulamento influenciável pela viscosidade Estrangulamento não influenciável pela viscosidade Com orifício de passagem fixo Com orifício de passagem regulável Válvulas reguladoras de vazão com orifício de passagem fixo Válvulas reguladoras de vazão com orifício de passagem fixo e descarga no reservatório Observação Igual à anterior porém o excesso do fluxo é descarregado no reservatório Válvulas reguladoras de vazão com vazão regulável Válvulas reguladoras de vazão com vazão regulável com descarga no reservatório Válvulas reguladoras de vazão om controle unidirecional
  • 101. Comandos Eletro hidráulicos e Eletro pneumáticos Professor Casteletti 101 Instrumentos e acessórios Pneumático e hidráulico Descrição Manômetro ou vacuômetro (a linha pode ser conectada a qualquer ponto da circunferência) Termômetro Medidor de vazão Pressostato Fluxostato Componentes elétricos Símbolo Descrição Contato NA Contato cumutador Contato NF Botão liso tipo pulsador Botão com trava Botão giratório com trava Botão tipo cogumelo com trava Chave fim de curso tipo rolete
  • 102. Comandos Eletro hidráulicos e Eletro pneumáticos Professor Casteletti 102 Chave fim de curso tipo gatilho Sensor indutivo Sensor capacitivo Sensor óptico Relé auxiliares Relé temporizadores com retardo na ligação Relé temporizadores com retardo no desligamento Contador predeterminadoo Indicador luminoso e indicador sonoro Relé auxiliar comutador Solenóide
  • 103. Comandos Eletro hidráulicos e Eletro pneumáticos Professor Casteletti 103 Pressostatos Relé Exercícios 1) Defina pressão. 2) Qual das pressões estudadas é a que o manômetro indica? 3) Calcule: a) P = 200 Kgf/cm² F = 20 Kgf A = ? b) P =? F = 2000 Kgf A = 20 cm² c) P = 40 Kgf/cm² F = ? A = 12 cm² d) P = 12 kgf/cm² F = ? Diâmetro = 100 mm e) P = 560 PSI F = ? Diâmetro = 120 mm f) P = 660 PSI F = 2500 Kgf Diâmetro = ? g) P = 860 PSI F = 2500 Kgf A = ? h) P = PSI F = 4 T A = 15 cm² i) P = PSI F = 6,8 T A = 25 cm² 4) Em uma prensa hidráulica temos 3 cilindros. O cilindro “A” efetua a fixação da peça na máquina e necessita de quatro Toneladas de força para esta operação. Os cilindros “B” e “C” necessitam de 3.800 Kgf e 5,5 T respectivamente para fazem a conformação na ponta do material. Sabendo-se que a unidade hidráulica está preparada para trabalhar com 450 Kgf/cm² de pressão, calcule o diâmetro para cada um dos três cilindros (deixe os cálculos). A = F/P 5) Sabendo-se que uma guilhotina hidráulica necessita de 45 Toneladas para cortar um material e que o diâmetro do cilindro é de 800 mm, calcule a pressão necessária em PSI para alimentar o sistema (deixe os cálculos). P = F/A A = 0,7854 x d² 6) Sabendo-se que a pressão do circuito é de 4Kgf/cm², determine a força e o diâmetro para cada cilindro, sendo que: Força = Pressão x Área Área = 0,7854 x d² - área do cilindro 1.0 = 10 cm²; Resposta: força = ____________ diâmetro = __________ - área do cilindro 2.0 = 15 cm²; Resposta: força = ____________ diâmetro = __________ 7) Aumentando a temperatura: a) o volume do ar: ___________________________ b) a viscosidade do óleo: ______________________ 8) Defina hidráulica móbil e estacionária. 9) Quais são as vantagens do acionamento hidráulico? 10) Quais são as principais funções de um fluido hidráulico?
  • 104. Comandos Eletro hidráulicos e Eletro pneumáticos Professor Casteletti 104 11) Quais são os principais fluidos hidráulicos? 12) Qual é a relação entre viscosidade e temperatura do óleo hidráulico? 13) Qual é a principal função da bomba hidráulica? 14) Quais são os principais componentes de um circuito hidráulico? 15) Defina cavitação e aeração. 16) Como são classificadas as bombas hidráulicas? Qual delas é a mais utilizada em acionamentos hidráulicos e por quê? 17) Quais são os tipos existentes de bombas hidrostáticas? 18) Quais são as funções de um reservatório hidráulico? 19) Defina pressão. 20) Como é gerada a pressão em um circuito hidráulico ou pneumático? 21) Uma característica peculiar a todos os fluidos é a de que eles sempre procuram o caminho mais: 22) Calcule: Lado “A”: área, volume e pressão. Lado “B”: área, deslocamento e força. (A) (B) 23) No esquema abaixo, qual dos cilindros levantará primeiro? Resposta: ____________ a) A = 20 cm² b) A = 40 cm² c) A = 60 cm² 24) A pressão de 10 Kgf/cm² corresponde a: _______ PSI, _______ atm, _______ bar._______ Altura de 20 cm 30 Kgf Diâmetro de 100 mm Diâmetro de 400mm 100 Kgf 200 Kgf 300 Kgf
  • 105. Comandos Eletro hidráulicos e Eletro pneumáticos Professor Casteletti 105 25) Qual será a força resultante em um cilindro de 10cm² de área e que trabalha com uma pressão de 12 Kgf/cm²? F = P x A 26) Qual será a pressão necessária para um cilindro levantar um peso de 2.500 Kgf, sabendo-se que sua área é de 20cm²? P = F/A 27) Calcule a área de um cilindro que trabalha com uma pressão de 55 Kgf/cm² e que tenha que levantar uma carga de 5,5 Toneladas. A = F/P 28) Qual será o peso que um cilindro poderá levantar, sabendo-se que ele trabalha com uma pressão de 150 Kgf/cm² e que seu diâmetro é de 100mm? A = 0,7854 x d² 29) Complete o quadro abaixo: CARACTERÍSTICAS HIDRÁULICA PNEUMÁTICA Construção Pressão Velocidade Velocidade Força Fluido 30) Quais são as vantagens do acionamento pneumático? 31) Quais são as desvantagens do acionamento pneumático? 32) Calcule: a) P1 = 150PSI P2 = ? V1 = 1m³ V2 = 0,2 m³ b) V1 = 1,5 m³ V2 = ? T1 = 30 ºC T2 = 90 ºC c) P1 = 28 PSI P2 = ? T1 = 20 ºC T2 = 66 ºC d) P1 = 25 PSI P2 = ? T1 = 45 ºF T2 = 128 ºF 33) Defina compressores e para que são utilizados. 34) Como são classificados os compressores? 35) Quais são os critérios para a escolha de um compressor? 36) Quais são os tipos de regulagens para os compressores? 37) Quais ao as funções do reservatório de ar comprimido? 38) Quais são as verificações periódicas que devem ser feitas em compressor? 39) Quais são os tipos de rede primária de distribuição de ar comprimido? Qual delas é a mais utilizada e por quê? 40) Qual á função do declive em uma rede primária de ar comprimido e aproximadamente de quantos % deve ser?
  • 106. Comandos Eletro hidráulicos e Eletro pneumáticos Professor Casteletti 106 41) De qual posição da rede primária de ar comprimido deve ser retirada a rede secundária e por quê? 42) Quais são os componentes na ordem certa de montagem, de uma unidade de conservação de ar comprimido? 43) Identifique os símbolos abaixo e descreva suas funções: a) b) c) d) e) 44) Quais as funções dos atuadores lineares e rotativos? 45) Identifique os símbolos abaixo: a) b) c) d) e)
  • 107. Comandos Eletro hidráulicos e Eletro pneumáticos Professor Casteletti 107 + - 1ºPasso 2ºPasso 3ºPasso 4ºPasso 5ºPasso 6ºPasso 7ºPasso 8ºPasso f) g) h) i) j) k) 46) Represente, no diagrama de movimento e passo, a seqüência de movimentos descritos abaixo dos atuadores de um circuito hidráulico: A+ B+ C+B- B+A- C- B- A+B+C+ A-B-C- A - + B C - +
  • 108. Comandos Eletro hidráulicos e Eletro pneumáticos Professor Casteletti 108 47) Calcule: Lado “A”:área: ___________ volume: __________ pressão: ___________ Lado “B”:área: ___________ força: ____________ Deslocamento: ________ Volume: deslocamento (altura) x área 48) Com as dimensões do atuador abaixo, calcule a força de avanço e de retorno do mesmo, considerando uma pressão de 120 Kgf/cm²: 49) Calcule a Força e o Volume de avanço e de retorno para o atuador abaixo (Pressão = 2900 PSI / Curso = 250 mm): 50) Calcule a área, a pressão e o volume de avanço e de retorno do atuador abaixo (Força = 5 T / Curso = 450 mm): 225 Kgf Altura de 20 cm Diâmetro de 80 mm Diâmetro de 350 mm Diâmetro de 25 mm Diâmetro de 80 mm Diâmetro de 45 mm Diâmetro de 120 mm Diâmetro de 200 mm Diâmetro de 300 mm
  • 109. Comandos Eletro hidráulicos e Eletro pneumáticos Professor Casteletti 109 Bibliografia: SENAI SP - Apostila - Pneumática e eletropneumática Industrial - 2005; SENAI SP - Apostila - Mantenedor e reparador de circuitos hidráulicos e eletrohidráulicos - 2005.