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  1. 1. 2 PNEUMÁTICA CONSIDERAÇÕES GERAIS Conceito: É a tecnologia que estuda os movimentos e fenômenos dos gases. Etimologia: Do antigo grego provém o termo Pneuma, que expressa vento, fôlego. CARACTERÍSTICAS DO AR COMPRIMIDO Vantagens • Volume - O ar a ser comprimido encontra-se em quantidades ilimitadas praticamente em todos os lugares; • Armazenagem - O ar pode ser armazenado ou transportado em reservatórios; • Temperatura - Garantia de funcionamento seguro, apesar das oscilações de temperatura; • Segurança - Não existe o perigo de explosão ou de incêndio; • Limpeza - O ar comprimido é limpo, não polui o ambiente; • Construção - Os elementos de trabalho são de construção simples; • Velocidade - O ar comprimido permite alcançar altas velocidades de trabalho; • Regulagem - As velocidades e forças dos elementos a ar comprimido são reguláveis sem escala; • Segurança contra sobrecarga - Os elementos e ferramentas a ar comprimido são carregáveis até a parada final e, portanto, seguros contra sobrecarga. Desvantagens • Preparação - O ar comprimido requer uma boa preparação. Impureza e umidade devem ser evitadas, pois provocam desgastes; • Compressibilidade - Não é possível manter uniformes e constantes as velocidades dos pistões mediante o ar comprimido; • Escape de ar - O escape de ar é ruidoso; • Custos - O ar comprimido é uma fonte de energia muito custosa. O custo de ar comprimido torna-se mais elevado se na rede de distribuição e nos equipamentos houver vazamentos consideráveis. Pneumática Industrial – Prof. Luiz Sérgio M. Rabelo www.partnerstreina.com.br - contato@partnerstreina.com.br – 2564-5623 – 9909-8837
  2. 2. 3 • Forças - O ar comprimido é econômico somente até uma determinada força, entre 2000 a 3000 Kgf, limitado pela pressão normal de trabalho de 7 bar. COMPRESSOR ROTATIVO DE DUPLO PARAFUSO: Dois parafusos helicoidais, os quais, pelos perfis côncavos e convexos comprimem o ar que é conduzido axialmente. Fig. 7 Montagem: A estação de compressores deve ser montada dentro de um ambiente fechado, com proteção acústica para fora. O ambiente deve ter boa ventilação. O ar sugado deve ser fresco, seco e livre de poeira. RESERVATÓRIO DE AR COMPRIMIDO Um sistema de ar comprimido é dotado, geralmente, de um ou mais reservatórios, desempenhando grandes funções junto a todo o processo de produção. Fig. 8 Pneumática Industrial – Prof. Luiz Sérgio M. Rabelo www.partnerstreina.com.br - contato@partnerstreina.com.br – 2564-5623 – 9909-8837 Dreno Placa de Identificação Válvula de Segurança Escotilha Manômetro Válvula Saída Entrada
  3. 3. 4 Visor Entrada Bocal de carga Montagem na vertical Saída A água (umidade) já penetra na rede através do ar aspirado pelo compressor. A Quantidade de umidade depende, em primeiro lugar, da umidade relativa do ar, que por sua vez, depende da temperatura e condições atmosféricas. TIPOS DE SECADORES Secagem por absorção A secagem por absorção é um processo puramente químico. Neste processo, o ar comprimido passa sobre uma camada e combina-se quimicamente com ele e se dilui formando uma combinação elemento secador-água. Esta mistura deve ser removida periodicamente do absorvedor. Essa operação pode ser manual ou automática. Com o tempo, o elemento secador é consumido e o secador deve ser reabastecido periodicamente (duas a quatro vezes por ano). Fig. 13 O processo de absorção caracteriza-se por: • Montagem simples de instalação • Desgaste mecânico mínimo já que o secador não possui peças móveis Secagem por adsorção A secagem por adsorção está baseada num processo físico. (Adsorver: admitir uma substância à superfície de outra). O elemento secador é um material granulado com arestas ou em forma de pérolas. Este elemento secador é formado de quase 100% de dióxido de silício. Em geral é conhecido pelo nome "GEL" (siílica gel). Mediante a montagem em paralelo de duas instalações de adsorção, uma delas pode ser ligada para secar enquanto a outra está sendo tratada com ar quente (regeneração). Pneumática Industrial – Prof. Luiz Sérgio M. Rabelo www.partnerstreina.com.br - contato@partnerstreina.com.br – 2564-5623 – 9909-8837 Ar seco Ar úmido Pastilhas dessecantes Dreno Abertura para se adicionar dessecante
  4. 4. 5 FILTRO DE AR COMPRIMIDO A função do filtro de ar comprimido é reter as partículas de impureza, bem como a água condensada. Fig. 16 Funcionamento: Para entrar no copo (1), o ar comprimido deve passar por uma chapa defletora (2) com ranhuras direcionais. Como consequência, o ar é forçado a um movimento de rotação. Com isso, separam-se as impurezas maiores, bem como as gotículas de água por meio de força centrífuga, depositando-se no fundo do copo coletor. O filtro (4) sinterizado tem uma porosidade que varia entre 30 e 70 µm. Por ele as partículas sólidas maiores são retidas. O elemento filtrante deve ser limpo ou substituído em intervalos regulares quando estiver saturado. O ar limpo passa então pelo regulador de pressão e chega à unidade de lubrificação e daí para os elementos pneumáticos. O condensado acumulado no fundo copo deve ser eliminado ao atingir a marca do nível máximo admissível, através de um parafuso purgador (3). Se a quantidade de água é elevada, convém colocar no lugar do parafuso (3) um dreno automático. Dessa forma a água acumulada no fundo do copo pode ser eliminada, porque caso contrário a água será arrastada novamente pelo ar comprimido para os elementos pneumático. REGULADOR DE PRESSÃO COM ORIFÍCIO DE ESCAPE A função do regulador de pressão é de manter constante a pressão de saída independente das oscilações de pressão na entrada. Pneumática Industrial – Prof. Luiz Sérgio M. Rabelo www.partnerstreina.com.br - contato@partnerstreina.com.br – 2564-5623 – 9909-8837 1 4 3 2 3 6 1 4 2 5 Orifício de escape
  5. 5. 6 Fig. 17 Cilindro de dupla ação A força exercida pelo ar comprimido movimenta o êmbolo do cilindro de dupla ação realizando movimento nos dois sentidos. Será produzida uma determinada força no avanço, bem como no retorno do êmbolo. Os cilindros de dupla ação são utilizados especialmente onde é necessário também realizar trabalho no retrocesso. O curso, em princípio, é ilimitado, porém é importante levar em consideração a deformação por flexão e flambagem. A vedação aqui se efetua mediante êmbolo (êmbolo de dupla vedação). Fig. 21 Cilindro de dupla ação com haste passante Este tipo de cilindro de haste passante possui algumas vantagens. A haste é melhor guiada devido aos dois mancais de guia. Isto possibilita a admissão de uma ligeira carga lateral. Os elementos sinalizadores podem ser montados na parte livre da haste do êmbolo. Neste cilindro, as forças de avanço e retorno são iguais devido à mesma área de aplicação de pressão em ambas as faces do êmbolo. Fig. 22 Cilindro tandem Esta construção nada mais é do que dois cilindros de dupla ação os quais formam uma só unidade. Desta forma, com simultânea pressão nos dois êmbolos, a força é uma soma das forças dos dois cilindros. O uso desta unidade é necessário para se obter grandes forças em locais onde não se dispõe de espaço suficiente para a utilização de cilindros de maior diâmetro. Pneumática Industrial – Prof. Luiz Sérgio M. Rabelo www.partnerstreina.com.br - contato@partnerstreina.com.br – 2564-5623 – 9909-8837
  6. 6. 7 1 2 3 4 Fig. 23 Cilindro de múltiplas posições Este tipo de cilindro é formado de dois ou mais cilindro de dupla ação. Estes elementos estão, como ilustrado, unidos um ao outro. Os cilindros movimentam-se, conforme os lados dos êmbolos que estão sob pressão, individualmente. Com dois cilindros de cursos diferentes obtêm-se quatro (4) posições. Fig. 26 Aplicação: • Seleção de ramais para transporte de peças em esteiras; • Acionamento de alavancas; • Dispositivo selecionador (peças boas, refugados e a serem aproveitados). Cilindro de dupla ação sem haste Com êmbolo magnético ou não, economiza espaço, sistema de vedação confiável com amortecimento fixo ou ajustável. Fig. 27 Pneumática Industrial – Prof. Luiz Sérgio M. Rabelo www.partnerstreina.com.br - contato@partnerstreina.com.br – 2564-5623 – 9909-8837
  7. 7. 8 12( Y)5( R) 4( A) 1( P) 2( B) 3( S)14( Z) 12( Y)5( R) 4( A) 1( P) 2( B) 3( S)14( Z) 12( Y)5( R) 4( A) 1( P) 2( B) 3( S)14( Z) 12( Y)5( R) 4( A) 1( P) 2( B) 3( S)14( Z) Válvula de acionamento pneumático Com ar comprimido na conexão 12, será deslocado o carretel da válvula. Os orifícios 1 e 2 serão interligados. Após a exaustão do sinal de comando 12, o pistão de comando será recolocado na posição inicial por intermédio de pressão. O prato fecha a via 1 para 2. O ar do canal de trabalho 2 pode escapar através de 3. Fig. 33 A figura abaixo mostra uma válvula direcional de 5/2 vias (5 vias por 2 posições). Esta válvula é comutada alternadamente por impulsos, mantendo a posição de comando até receber um novo impulso (bi-estável). O pistão de comando desloca-se, como no sistema de corrediça, ao ser submetido à pressão. No centro do pistão de comando encontra-se um anel vedante, o qual seleciona os canais de trabalho A e B, com o canal de entrada P de pressão. A exaustão é feita através dos canais R ou S. Fig. 34 Válvula direcional de (3/2) com servocomando. Para reduzir a força de atuação em válvulas direcionais com comando mecânico, é utilizado o sistema de servocomando. A força de acionamento de uma válvula é geralmente determinante para a utilização da mesma. “Esta força, em válvulas de 1/8” como a descrita, a uma pressão de serviço de 600 KPa (6bar) resulta num valor de 1,8 N (0,180 Kp). Pneumática Industrial – Prof. Luiz Sérgio M. Rabelo www.partnerstreina.com.br - contato@partnerstreina.com.br – 2564-5623 – 9909-8837 12 2 1 33 12 2 1 4 2 14 5 1 3 12 4 2 14 5 1 3 12 1(P) 2(A) 3(R) 3(R) 1(P) 2(A) 1 2 3 1(P) 2(A) 3(R) 3(R) 1(P) 2(A) 1 2 3
  8. 8. 9 Fig. 35 Válvula reguladora de fluxo unidirecional Nesta válvula a regulagem do fluxo é feita somente em uma direção. Uma válvula de retenção fecha a passagem numa direção e o ar pode fluir somente através da secção regulável. Em sentido contrário, o ar passa livre através da válvula de retenção aberta. Fig. 40 Válvula de escape rápido Estas válvulas são usadas para aumentar a velocidade dos êmbolos dos cilindros. Tempos de retorno elevados, especialmente em cilindros de ação simples podem ser eliminados dessa forma. Quando se aplica pressão em P, a junta desloca-se contra o assento e veda o escape R. O ar circula até a saída A. Quando a pressão em P deixa de existir, o ar, que agora retorna pela conexão A, movimenta a junta contra a conexão P provocando seu bloqueio. Dessa forma, o ar pode escapar por R rapidamente para a atmosfera. Evita-se com isso, que o ar de escape seja obrigado a passar por uma canalização longa e de diâmetro pequeno até a válvula de comando. O mais recomendável é colocar o escape rápido diretamente no cilindro ou então o mais próximo possível do mesmo. Fig. 41 Pneumática Industrial – Prof. Luiz Sérgio M. Rabelo www.partnerstreina.com.br - contato@partnerstreina.com.br – 2564-5623 – 9909-8837 (R) (P) (A) (R) (P) (A) 2 3 1 (R) (P) (A) (R) (P) (A) 2 3 1
  9. 9. 10Pneumática Industrial – Prof. Luiz Sérgio M. Rabelo www.partnerstreina.com.br - contato@partnerstreina.com.br – 2564-5623 – 9909-8837
  10. 10. 10Pneumática Industrial – Prof. Luiz Sérgio M. Rabelo www.partnerstreina.com.br - contato@partnerstreina.com.br – 2564-5623 – 9909-8837

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