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Hidráulica e Pneumática
1.
Sistema Pneumática
Sistema Pneumática
• São uma série de componentes interconectados que utilizam ar comprimido para realizar movimentos em equipamentos
automatizados;
• O termo pneumática é derivado da palavra grega – Pneumos ou Pneuma, que siginifca respiração ou sopro;
• Pneumática refere-se a ciência e tecnologia que trata do uso do ar ou gases neutros como meio de transmissão de potência –
o ar comprimido
• Há dois componentes essencias na sua execução: algo que comprime o ar – o compressor, e o que usa ar comprimido para
levantar, mover ou segurar um objeto – o atuador.
Aplicações:
• Industria Automotiva – a tecnologia é muito utilizada na linha fabril;
• Industria de Tinta – as pistolas de pintura utilizados pot profissionais em oficinas mecânicas;
• Industria Mineira – muito utilizados em processos de tratamentos de água
• Industria Cosmética – são utilizados por conta da precisão que proporcionam
• etc
Ar
• Compressibilidade – como todos os gases, o ar tem a propriedade de ocupar todo o volume de
qualquer recipiente e posteriormente pode ser provocar a redução desse volume;
• Elasticidade - possibilita ao ar voltar ao seu volume inicial uma vez extinto o efeito da força
responsável pela redução do volume;
• Difusibilidade – permite misturar homogeneamente com qualquer meio gasoso que não esteja
saturado;
• Expansibilidade - permite lhe ocupar totalmente o volume de qualquer recepiente, aquirindo
assim o seu formato
Ar comprimido
• A compressão do ar ambiente resulta em um fonte de energia conhecida como ar comprimido, o ar é puro, incolor
e sem cheiro ;
• A sua composição resulta de uma mistura de oxigênio, nitrogênio e alguns gases raros;
• Trata-se de uma energia armazenada, que é utilizada para operar equipamentos pneumáticos.
Vantagens:
• Redução dos custos operacionais;
• Robustez dos componentes pneumáticos;
• Facilidade de implementação
• Resistência a ambientes hotis (poeira, atmofera corrosiva, prcilações de temperatura, umidade etc)
• Simplicidade de manipulação;
• Segurança;
• Redução de número de acidentes.
Ar comprimido
Desvantagens:
• O ar necessita de uma boa preparação para realizar trabalho proposto – remoção de impurezaz,
eliminação de umidade para envitar corrosão nos equipamentos e maior desgastes nas partes móveis
do sistema;
• Os componentes pneumáticos são normalmente projetados e utilizados a uma pressão máxima de
1723,6 kpa. Portanto, as forças envolvidas são pequenas comparadas a outras sistemas.
• Velocidades muito baixas são difícieis de ser obtidas com o ar comprimido devidos as suas
propriedades fisicas;
• O ar é um fluído altamente compressível , portanto, é impossivel se obterem paradas intermediárias e
velocidades uniformes.
• O ar comprimido é um poluidor sonoro quandp são efetuadas exaustões para a atmosfera, mas esta
poluição pode ser evitada com o uso de silenciadores nos orifícios de escape.
Ar comprimido
• Para a produção de ar comprimido são necessários compressores, os comprimem o ar para a pressão de
trabalha deseja.
• Não é necessario calcular e planear a transformação e transmissão da energia para cada consumidor individual
• Os compressores são máquinas destinadas a elevar a pressão de um certo volume de ar, admitido nas
condiçóes atmosféricas, a valorees exigidos para se realizar um trabalho específico.
• Devido a variação destes trabalhos, existem diversos formas construtivos de compressores, conforme a
necessidade, abedecendo a relação Pressão de trabalho(bar) e o consumo de ar (m3/h)
A produção do ar comprimido:
Tipos de compressores
Baseado nos principios de funcionamento, os compressores podem ser classificados em dois tipos:
• Compressores de Deslocamento Positivo(Principio de Redução de Volume)
 Compressor de Curso Linear (Reciprocação)
- Compressor de Êmbolo;
- Compressor de Membrana;
 Compressor Rotativo
- Compressor Multicelular de Palhetas;
- Compressor de Parafusos Helicoidais;
- Compressor Roots.
• Compressores de Deslocamento Dinâmico( Principio de fluxo)
 Turbo-compressores
- Turbo-compressor Radial
- Turbo-compressor Axial
Tipos de compressores
Compressores de Deslocamento Positivo
• Se baseia na redução de volume – o principio de redução de volume;
• O ar é admitido numa câmara isolada onde seu volume é diminuido gradualmente provocando desta forma a compressão;
• Quando a pressão desejada é atingida provoca-se a abertura da válvula de descarga, assim , o ar é empurrado para o
reservatorio.
Compressor de Curso Linear (Reciprocação) - O compressor de Êmbalo
• É o tipo de compressor mais utilizado;
• É apropriado para larga escala de pressão e volume de ar;
Tipos de compressores
Compressores de Deslocamento Positivo
Compressor de Curso Linear (Reciprocação) - Compressor de Membrana
• Pertence ao grupo dos compressores de êmbolo – uma membrana que separa o êmbolo da câmara de
trabalho;
• A membrana não permite que ar tem contato com peças móveis, fica assim isento de resíduos de óleio;
• Aplicação – industrias farmacêuticas, quimicas e alimentícias.
Tipos de compressores
Compressores de Deslocamento Positivo
Compressor rotativo – Compressor Multicelular de Palhetas
• Os compressores rotativos apresenta o prinicipio de funcionamento baseado na redução de volume;
• O rotor alojado excentricamente em um compartimento cilíndrico, ao entrar em rotação, empurra a massa de ar, que
ao diminuir de volume , aumenta a pressão.
• Principais vantagens – economia de espaço, funcionamento silencioso e equilibrado, fornecimento continuo e
uniforme de ar;
Tipos de compressores
Compressores de Deslocamento Positivo
Compressor rotativo – Compressor de Parafusos Helicoidais
• Este compressor é dotado de uma carcaça onde giram os dois rotores Helicoidais em sentidos opostos.
• Um dois rotores possui lóbulos convexos, o outro, uma depressão côncava – e são normalmente denominadas de
rotor macho e fêmea, respectivamente.
• Os rotores são sincronizados por meio de engrenagens, mas também há fabricantes que fazem com que rotor
acione o outro, atravês de um contato direto;
• Processo normal – acionar o rotor macho, obtendo-se uma velocidade elevada de rotor fêmia
Tipos de compressores
Compressores de Deslocamento Positivo
Compressor rotativo – Compressor Roots
• Este tipo de compressor possui dais rotores em que giram em sentido
contrário, mantendo uma folga muito pequena no ponto de tangência
entre si e com relação à carcaça;
• O rotores podem ter dois ou três lóbulos – um rotor de três lóbulos tende
a pulsar menos que um de dois;
• O rotor de três lóbulos dá melhor resultados graças a uma maior
complexidade na sua construção.
• Campo de aplicação está entre pressões de 0,1 a 1 bar, deslocamento
de 0,05 a 5 m3/s;
• Apresenta o níveis de ruído muito elevado.
Tipos de compressores
Compressores de Deslocamento Dinâmico
• A elevação de pressão ocorre através da conversão de energia cinética em energia de pressão de ar(fluido), durante a passagem do ar
através do compressor;
• O ar admitido é colocado em contato com impulsores dotados de alta velocidade;
• Este ar é acelerado, atingindo velocidades elevadas e consequentemente os impulsores transmitem a energia cinética ao ar
• Escoamento é retardado por meio de difusores, obrigando a um elevação de pressão,
• Difuspr consiste em um espécie de duto que propociona diminuição na velocidsde de um fluido, causando aumento da pressão;
• São aplicados em locais onde se exige um consumo relativamente elevado e constante.
• Trabalham seguno o princípio de fluxo e são adequados para fornecimento de grandes vazões;
• O principio de fluxo caracteriza-se por estabelecer sucção do ar de uma lado e compressão no outro por
aceleração de massa que passa pela turbina
- Turbo-compressor Axial
• Apresenta como componente básico um elemento rotativo com aletas;
• A compressão faz-se pela aceleração do ar aspirado no sentido ao eixo, por um série de lâminas rotativas
Turbo-compressores
Tipos de compressores
Compressores de Deslocamento Dinâmico
Turbo-compressores - Turbo-compressor Radial
• O ar é acelarado a partir do centro de rotação, em direção a periferia
• Posteriomente é acelarado e expulso radialmente;
• O ar é obrigado a passar por um difusor antes de ser conduzido ao
centro de rotação do estágio seguinte, causando a conversão de
energia cinética em energia de pressão;
• Requer altas velocidades de trabalho,
• Comparando-se a sua eficiencia com um compressor de
deslocamento positivo, esta seria menor.
• São utilizados quando se exige grandes volumes de ar comprimido.
Tipos de compressores
ESCOLHA DO TIPO DE COMPRESSOR IDEAL E RESERVATORIO
• Numa linha pneumática, cada máquina ou equipamento necessita
de uma determinada quantidade de ar(volume) para o seu
acionamento, que é proporcionado por um compressor, e
transportado através de uma rede tubular de distribuição;
• Em cada projeto é sempre aconselhavel prever uma futura
ampliação , exigindo assim, uma maior demana de ar(consumo).
• Deve sempre saber o consumo da rede;
 Rede de distribuição de ar comprimido - tem que ter capacidade
fornecer cada componente/maquina uma quandade ar de
necessário de forma que este realize o seu trabalho de forma
eficaz e eficiente.
 O diâmetro da tubulação deve ser escolhido de maneira que, se
consumo aumentar , a queda de pressão entre o depósito e o
consumidor não aultrapasse a variação de pressão especificada
pelo fabricante. Caso contrario a capacidado sistema dimnui
justamente com eficiencia/redimento do consumidor.
ESCOLHA DO TIPO DE COMPRESSOR IDEAL
Reservatorio do ar comprimido
Principais funções:
• Garantir um reserva de ar;
• Eliminar oscilações de pressão na rede distribuidora;
• Estabilizar a distribuição de ar comprimido.
• Remover o condensado (umidade, poeira ) , para garantir melhor qualidade do ar;
Reservatorio do ar comprimido
O tamanho de reservatorio de ar comprimido depende:
• Do volume fornecido pelo compressor;
• Do consumo de ar;
• Da rede distribuidora (volume suplementar);
• Do tipo de regulagem;
• Da diferença de pressão desejada na rede.
Diagrama de Volume de Ar
Reservatorio do ar comprimido
Diagrama de Volume de Ar
Exercicios de aplicacão
Distribuição de ar comprimido
• Cada equipamento ou maquina necessita de uma determinada quantidade de ar forma poder execer um
determinado trabalho;
• Este ar será abastecida por compressor através de uma rede tubular de distribuição;
• O diâmetro da tubulação deve ser escolhido de maneira que mesmo com um consumo de ar crescente, a queda
de pressão entre o depósito e o consumidor não ultrapasse o valor especificado pelos equipamentos que estão
sendo utilizados. Caso contrário a capacidade do sistema diminui e a rentabilidade é prejudicada.
• Na distribuição do ar deve-se estar atento a possiveis vazamentos na rede, perca que não haja perda de pressão
e elevação nos custos
• Normalmente a rede de distribuição é de cor azul
A escolha do diâmetro da tubulação não é realizada por qualquer fórmulas empiricas ou para aproveitar aproveitar
tubos já existentes, deve sempre considerar – O volume corrente(vazão), comprimento da rede, queda de pressão
admissível, pressão de trabalho e número de pontos de estrangulamento na rede.
Distribuição de ar comprimido
Conexões para tubulações
• Na conexões há sempre ocorrencias de perda de cargas
Conexão de tubulações principais: Conexões roscadas para tubos com costura(galvanizados):
Distribuição de ar comprimido
Cálculo de diâmetro da tubulação
Distribuição de ar comprimido
Cálculo de diâmetro da tubulação
• Durante a distribuição ar existe elementos estrangulares que causam perda de cargas, e essas perdas de
resistência serão transformadas em comprimentos equivalentes;
• O comprimento equivalente corresponde a um determinado comprimento linear de tubo reto, cuja a resistencia a
passagem do ar seja igual à resistência apresentada pelo elemento estrangulador em causa.
Nota – O um excelente desempenho de todo o sistema, não permita que os vazamentos ultrapassem 5% da vazão
total do mesmo.
Distribuição de ar comprimido
Perda de carga na tubulação
Distribuição de ar comprimido
Comprimento equivalente de tubulação(m)
Distribuição de ar comprimido
Um cotovelo de 90 grau pode gerar tanto calor quanto varios metros de tubo
Distribuição de ar comprimido
Perda de carga na tubulação
Distribuição de ar comprimido
Tabela de consumo de equipamentos pneumáticos
Distribuição de ar comprimido
Atraves de uma outra nomograma pode-se determinar rapidamente os comprimentos equivalentes.
• Numero de peças estranguladoras;
• Comprimento equivalente em metros;
• Comprimentos total da rede.
Com este comprimento total, verifica-se novamente o nomogra e faz.se o novo traça alterado apenas o
comprimento do diâmetro necessário.
Distribuição de ar comprimido
Perda de carga e função do
componente
Preparação do ar comprimido
SECAGEM
Secagem do ar comprimido
O ar apresenta impurezas na forma de partículas de sujeira ou ferrugem, resto de óleo e umidade,por isso deve
sempre preparar o ar comprimido a fim de evitar falhas nos equipamentos de trabalho. Desses impurezas a
umidade necessita de uma atenção especial.
A água já entra na rede pelo próprio ar aspirado pelo compressor. A incidência da umidade depende da umidade
relativa do ar, e este por sua vez depende da temperatura e das condições atmosféricas
 Umidade relativa – é a quantidade de água contida em 1 m3 de ar
 Quantidade de saturação – é a quantidade máxima de água admitida em 1 m3 de ar a uma determinada
temperatura. Nesse caso a umidade relativa é de 100% (ponto de orvalho).
Para fazer a redução da presença da água no ar espirado, usa-se os secadores de ar, que são construidos
deacordo com três principios diferentes.
Secagem do ar comprimido
Secagem por absorção
• É um processo puramente químico, em que o ar
comprimido passa sobre uma camada solta de um
elemento secador.
• A água ou vapor de água que entra em contato com
esse elemento combina-se quimicamente com ele e se
dilui na forma de uma combinação elemento (Secador –
água)
• Essa mistura deve ser removida periodicamente de
absorvedor.
• No decorrer do tempo, o elemento secador é consumido
e o deve ser reabastecido periodicamente.
• Dependo das condições atmosfericas, essa substituição
deve ser feita de duas a quatro vezes por ano.
É caraterizada por:
• Degaste mecânico mínimo, uma vez que o secador não
possui peças móveis,
• Não necessita de energia externa,
• Montagem simples de instalação
Secagem do ar comprimido
Secagem por adsorção
• Basea-se no processo fisico
• Adsorver significa admitir uma substância à
superfície da outra
• O elemento secador é um material granulado com
arestas ou em forma de pérolas,
• Este elemento é formado de quase 100% de
dióxido de silício;
• O ar comprimido úmido é conduzido através da
camada de “gel”, o elemento secador que segura a
umidade do ar comprimido;
• A capacidade de acumulação de uma casa de “gel”
é limitada, porque quando o elemento secador
estiver saturado, poderá ser regenerado de uma
maneira fácil – soprar o ar quente através da
camada saturada, o ar quente absorve a umidade
do elemento secador;
• Mediante a montagem paralela de duas instalações
de adsorção, uma delas pode estar ligada para
secar enquanto a outra está sendo soprada com ar
quente (regeneração)
Secagem do ar comprimido
Secagem por refrigeranção/esfriamento
• O método de desumidificaçáo do ar comprimido consiste em
submeter o ar a uma temperatura suficientemente baixa, a fim de
que a quantidade de água existente seja retirada em grande parte e
não prejidique de modo algum o funcionamento dos equipamento –
a capacidade de reter humidade diminui com a temperatura.
• O ar comprimido a ser secado entra no secador, pessando primeiro
pelo denominado trocador de calor ar-ar.
• Mediante o ar freio e seco proveneinte de trocador de
calor(vaporizador) é esfriado o ar quente que está entrando;
• A formação de condensado de óleo e água é eliminada pelo trocador
de calor;
• O ar comprimido pré-esfriado circula através do trocador de calor e
devido a isso, sua temperatura desce a 1,7 ºC aproximadamente.
• Desta forma, o ar é submetido a uma segunda separação de
condensado de água e óleo.
• De seguida , o ar comprimido pode ainda passar por um filtro fino
com o intuito de eliminar os corpos estranhos.
Secagem do ar comprimido
Secagem por efeito de ciclone
• Os speradores de condesados de cliclone usam
movimento centrifugo para forçar a saída de água
liquida do ar comprimido;
• A rotação faz com que os condesados se juntem nas
paredes do separador centrífugo;
• Quando os condesados ganham massa
suficiente,caiem no fundo do recipiente separador;
• Onde fica acumulados no reservatório até serem
libertados do sistema pela vávula de boia, de drenagem
automática.
Unidade de manutenção
O ar antes de ser distribuido para o dispositivo a máquina
que realiza o trabalho, no sistema pneumático bem
projectado, o ar de deve-se passar primeiro pelo:
• Filtro de ar;
• Regulador de pressão;
• E um lubrificador em linha.
Unidade de manutenção
Filtro Regulador Lubrificador
Filtro de ar
• Para que seja alimentado alguns equipamentos o ar
comprimido tem de corresponder a determinadas
especificações, por este motivo, uma escolha edequada do
filtro é fundamental para o um bom funcionamento de uma
rede de ar comprimido;
• A escolha do ponto onde deve ser colocado a filtro é
fundamental para garantir a máxima eficiência do filtro,
• Faz a eliminação de impureza micrônicas e ajuda na remoção
parcial da umidade contida no ar comprimido
• Como essa eliminação deve-se permitir que o ar limpo e seco
flua livremente sem resistência.
Filtro de ar Coalescente
• Possui mesmo função que o filtro de ar – filtrar, remover
partículas sólidas. O filtro de ar faz a retenção mais
grosseira das particulas sólidas, retenção de 20µm ou
5µm(micrómetro – 1 milionésimo de metro” 1 × 10-6 m”).
O Filtro de coalescente retém partículas bem menores
entre 1 ou 0,01µm
• O modo de funcionamento de um filtro de ar coalescente
é diferente, enquanto que no filtro de ar o fluxo de
retenção é de fora para dentro e no filtro de ar
coalescente o retenção se dá de dentro para fora.
Regulador de pressão
• As vezes é deminada pela vávula reguladora ou redutora.
• Tem como função manter constante a pressão de
trabalho(secundária), independente da pressão da
rede(primária e do consumo de ar).
Principais caracteristica:
• Resposta rápida e regulagem precisa, devido a uma
aspiração secundária e a válvula de assento incorporado;
• Grande capacidade de reversão de fluxo;
• Diafragma projetado para proporcionar um aumento da
vida útil do produto;
• Dois arifícios destinados a manômetro que podem ser
usados com orifícios de saída.
• Fácil manutenção.
Lubrificador
• Os sistemas Pneumáticos e seus componentes são constuídos por partes
possuidoras de movimentos relativos, por isso, ficam sujeito a desgastes. Para
diminuir os efeitos desgastantes e as forças de atrito , com o intuito de facilitar os
movimentos, os equipamentos devem ser lubrificados convenientemente, por
meio de ar comprimido.
• A lubrificação é feita atravês de uma elemento lubrificador que é colocada numa
linha pneumática – injeta o óleo no fluxo de ar, que é então levado ao
componente;
• A lubrificação do ar comprimido é a mistura deste com uma quantidade de óleo
lubrificante, utilizada para a lubrificação de partes mecânicas internas móveis
que estão em contato direto com o ar.
• A lubrificação deve ser feita de forma cuidada e adequada, a fim de não causar
obstáculos na passagem de ar;
• O lubrifcante tem de chegar a todos componentes, mesmo que as linhas tenham
circuitos ondulados;
Funções de Lubrificador
• Armazenar o óleo;
• Injetar uma quantidade necessária de óleo pulverizado, ou névoa de óleo, no
fluxo de ar em movimento
A UNIDADE DE
MANUTENÇÃO
Unidade de manutenção
Rede primária – é a rede que vai desde captação do ar, compressor, reservatorio, filtro , secagem , distribuição
até a unidade de manutenção ou seja é todo o que se encontra antes da unidade de manutenção e o que vem
posterior a unidade de manutenção é a rede secundária . Unidade manutenção – trata-se de elemento de
transição.
Elementos secundários
Válvulas
Elementos secundários
Válvula
• São elementos de comandos e de sinais que influencia o fluxo
de informações ou energia.
Segundo as funções, as valvulas são subdivididas em quatro
grupos:
• Vávulas direcionais;
• Vávulas de bloqueio;
• Vávulas de fluxo ou de vazão;
• Vávulas reguladores de pressão;
• Vávulas de fechamento ou retenção.
Elementos secundários
Válvula
Válvula de controlo Direcional
• São válvulas que interferem na trajetória do fluxo do ar, desviando-o
para onde for mais conveniente em um determinado momento por
ação de um acionamento externo, ou seja, é responsável pelo
comando, partida, parada, regulagem e mudança de direção de fluxo
de ar, sendo de crucial importância para acionamento do cilindro
pneumático
• E simbologia destas válvula são padronizadas – ISO 1219
Função: orientar a direção que o fluxo de ar deve seguir , a fim de realizar
um trabalho proposto
Carateristica:
• Número de vias;
• Número de posições;
• Posição de repouso;
• Tipo de acionamento(comando);
• Tipo de retorno(para posição de descanso);
• Vazão.
Elementos secundários
Válvula
Válvula de controlo Direcional
Elementos secundários
Válvula
Válvula de controlo Direcional
Elementos secundários
Válvula
Válvula de controlo Direcional
Tipo de acionamento
• O tipo de acionamento de uma válvula de controle
direcional define a sua aplicação no circuito –
podem ocorrer por força de muscular , mecânica,
pneumática, elétrica ou hidráulica.
• Posiciona uma válvula direcional de dois posição
a podição de repouso – atravês de uma mola, um
piloto etc , normalmente é representado do lado
direito do símbolo.
Tipo de retorno
Elementos secundários
Válvula
Válvula de controlo Direcional
Elementos secundários
Válvula
Válvula de controlo Direcional
Elementos secundários
Atuadores Pneumáticos
Atuadores Pneumáticos
• Quando o ar comprimido chega no aparelho e converte este ar no determinado tipo de movimento ou trabalho
Caracteristicas:
• Baixos Custos;
• Fácil instalação;
• Construção simples e robusta;
• Disponivel em vários comprimentos.
Caracteristicas gerais:
• Diâmetros de 2,5 à 320 mm;
• Comprimento do curso de 1 à 2000 mm;
• Força disponivel de 2 à 45000N at 6 bar;
• Velocidade do pistão de 0,1 à 1,5 m/s;
Atuadores Pneumáticos
Podem ser divido nos seguintes grupos:
 Atuadores Lineares – convertem a energia pneumática em
movimento linear ou angular. São representados pelos cilindros
Pneumáticos:
• Ação simples;
• Ação dupla;
• Cilindro com haste passante
 Atuadores Rotativos:
• Motores pneumáticos;
• Atuadores rotativos
Atuadores Lineares
Cilindro de ação simples
• São atuadores lineares de curso curto(normalmente até a 100 mm), a ação se dá em apenas uma sentido. No
sentido oposto, esta ação tem a função de recolocar o cilindro na posição original. Este retrocesso a posição de
repouso(posição de partida) se dá por ação de uma mola ou força externa
• Estes atuadores são limitadas a cursos de até 100 mm devido ao comprimento da mola.
• Pode ser com e sem amortecimento
Atuadores Lineares
Cilindro de ação dupla
• A força do ar comprimido movimenta o pistão do cilindro de dupla ação em dois sentidos. Haverá força disponível
para a realização de trabalho tanto no avanço com no retorno
• Pode ser com e sem amortecimento
Evitar as cargas de
choque,transmitidas ao cabeçotes
e ao psitão
Atuadores Lineares
Cilindro com haste passante
• Com este cilindro trabalha-se em ambos os lados ao mesmo tempo.
• Pode-se também utilizar um dos lados para acionamento de elementos de sinal
• É baseada no cilindro convencional e tem como vantagem o melhor direcionamento da haste, e função de
seu duplo apoio, nos dois cabeçotes.
Atuadores Lineares
Atuadores Rotativos
• Convertem energia pneumática em energia mecânica
Atuadores oscilantes
• Convertem energia pneumática em energia mecânica, atravês do movimento oscilante;
• Atuador rotativo com campo de giro limitado.
Garras pneumáticas(grippers)
Atuadores Rotativos
Motores pneumáticos
• Altas velocidades e baixa pressão;
• Normalmente são associados a um redutor,
Força de atuador Pneumático
A força estática útil exercida na ponta da haste de um cilindro depende dos seguintes fatores:
• Pressão de trabalho do ar comprimido;
• Diâmetro do cilindro;
• Resistência de atrito interno do cilindro;
• Elementos de vedação
Para selecionar um cilindro, deve levar em conta algumas informações básicas – a força que este deverá
desenvolver, sua pressão de trabalho, seu curso máximo, o tempo que este tem para executar o trabalho
Cilindro de ação simples
Força de atuador Pneumático
Cilindro de ação dupla (avanço) Cilindro de ação dupla (retorno)
Força de atuador Pneumático
Consumo de ar
• É avaliada em função de consumo individual de cada atuador da instalação
Elementos secundários
Circuítos Pneumáticos
Circuítos Pneumáticos
• Quando unimos vários elementos , com por exemplo, válvulas , pistões por meio de tubulações, a fim de
realizar determinada tarefa, damos ao conjunto o nome de circuito.
• Estes elementos estão agrupados conforme suas funções dentro dos sistemas pneumáticos;
• O desenho do circuito é denomindo de diagrama ou esquema – desenho simplificado, feito com a utilização de
símbolos;
Circuítos Pneumáticos
Descrição
• Todo Ar do sistema é proviniente do compressor.
Antes de entrar no sistema o ar passa pela
unidade de manutenção onde o fluido é filtrado,
seco, regulado e lubrificado para ser utilizado.
• A primeira válvula tem a função de libertar ar para
o sistema. As outras valvulas tem a função de
comandar a ação do atuador
Circuítos Pneumáticos
Representação
Circuítos Pneumáticos
Exemplo de aplicação
O funcionamento do circuito baseia-se no avanço de um atuador simples ação que molda pequenas chapas,
retornando a sua posição inicial. O acionamento ocorre através de uma mola e o retorno pela força da mola
Circuítos Pneumáticos
Elementos auxiliares
São elementos presentes nos circuitos pneumáticos que impedem o fluxo de ar em certo sentido, com característica
particulares. Alguns elementos auxiliares, por exemplo:
• Válvula de retenção - permite a passagem unidirecional do fluxo de ar.
• Válvula de escape rápido – permite a rápida exaustão de ar da câmara de um cilindro para obter maiores velocidades em
atuadores.
Circuítos Pneumáticos
Elementos auxiliares
• Válvula de isolamento (elemento OU) – opera logicamente como uma lógica OU.
• Válvula de controle de fluxo – podem ser bidirecionais ou unidirecionais, elas restringem o fluxo de ar com
a finalidade de controle de velocidade dos atuadores.
Circuítos Pneumáticos
Circuito com comando direto
• Comando direto de cilindro de simples ação com retorno por mola
Circuítos Pneumáticos
Circuito com comando direto
• Comando direto de cilindro de simples ação com retorno por mola
Circuítos Pneumáticos
Circuito com comando direto
• Controle de velocidade de cilindro de simples ação
Circuítos Pneumáticos
Circuito com comando indireto
• Comando indireto de cilindro de simples ação com retorno por mola
Circuítos Pneumáticos
Circuito com comando indireto
• Comando indireto de cilindro de simples ação com retorno por mola

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HIDRAULICA E PNEUMATICA_GERAL (1).pptx

  • 3. Sistema Pneumática • São uma série de componentes interconectados que utilizam ar comprimido para realizar movimentos em equipamentos automatizados; • O termo pneumática é derivado da palavra grega – Pneumos ou Pneuma, que siginifca respiração ou sopro; • Pneumática refere-se a ciência e tecnologia que trata do uso do ar ou gases neutros como meio de transmissão de potência – o ar comprimido • Há dois componentes essencias na sua execução: algo que comprime o ar – o compressor, e o que usa ar comprimido para levantar, mover ou segurar um objeto – o atuador. Aplicações: • Industria Automotiva – a tecnologia é muito utilizada na linha fabril; • Industria de Tinta – as pistolas de pintura utilizados pot profissionais em oficinas mecânicas; • Industria Mineira – muito utilizados em processos de tratamentos de água • Industria Cosmética – são utilizados por conta da precisão que proporcionam • etc
  • 4. Ar • Compressibilidade – como todos os gases, o ar tem a propriedade de ocupar todo o volume de qualquer recipiente e posteriormente pode ser provocar a redução desse volume; • Elasticidade - possibilita ao ar voltar ao seu volume inicial uma vez extinto o efeito da força responsável pela redução do volume; • Difusibilidade – permite misturar homogeneamente com qualquer meio gasoso que não esteja saturado; • Expansibilidade - permite lhe ocupar totalmente o volume de qualquer recepiente, aquirindo assim o seu formato
  • 5. Ar comprimido • A compressão do ar ambiente resulta em um fonte de energia conhecida como ar comprimido, o ar é puro, incolor e sem cheiro ; • A sua composição resulta de uma mistura de oxigênio, nitrogênio e alguns gases raros; • Trata-se de uma energia armazenada, que é utilizada para operar equipamentos pneumáticos. Vantagens: • Redução dos custos operacionais; • Robustez dos componentes pneumáticos; • Facilidade de implementação • Resistência a ambientes hotis (poeira, atmofera corrosiva, prcilações de temperatura, umidade etc) • Simplicidade de manipulação; • Segurança; • Redução de número de acidentes.
  • 6. Ar comprimido Desvantagens: • O ar necessita de uma boa preparação para realizar trabalho proposto – remoção de impurezaz, eliminação de umidade para envitar corrosão nos equipamentos e maior desgastes nas partes móveis do sistema; • Os componentes pneumáticos são normalmente projetados e utilizados a uma pressão máxima de 1723,6 kpa. Portanto, as forças envolvidas são pequenas comparadas a outras sistemas. • Velocidades muito baixas são difícieis de ser obtidas com o ar comprimido devidos as suas propriedades fisicas; • O ar é um fluído altamente compressível , portanto, é impossivel se obterem paradas intermediárias e velocidades uniformes. • O ar comprimido é um poluidor sonoro quandp são efetuadas exaustões para a atmosfera, mas esta poluição pode ser evitada com o uso de silenciadores nos orifícios de escape.
  • 7. Ar comprimido • Para a produção de ar comprimido são necessários compressores, os comprimem o ar para a pressão de trabalha deseja. • Não é necessario calcular e planear a transformação e transmissão da energia para cada consumidor individual • Os compressores são máquinas destinadas a elevar a pressão de um certo volume de ar, admitido nas condiçóes atmosféricas, a valorees exigidos para se realizar um trabalho específico. • Devido a variação destes trabalhos, existem diversos formas construtivos de compressores, conforme a necessidade, abedecendo a relação Pressão de trabalho(bar) e o consumo de ar (m3/h) A produção do ar comprimido:
  • 8. Tipos de compressores Baseado nos principios de funcionamento, os compressores podem ser classificados em dois tipos: • Compressores de Deslocamento Positivo(Principio de Redução de Volume)  Compressor de Curso Linear (Reciprocação) - Compressor de Êmbolo; - Compressor de Membrana;  Compressor Rotativo - Compressor Multicelular de Palhetas; - Compressor de Parafusos Helicoidais; - Compressor Roots. • Compressores de Deslocamento Dinâmico( Principio de fluxo)  Turbo-compressores - Turbo-compressor Radial - Turbo-compressor Axial
  • 9. Tipos de compressores Compressores de Deslocamento Positivo • Se baseia na redução de volume – o principio de redução de volume; • O ar é admitido numa câmara isolada onde seu volume é diminuido gradualmente provocando desta forma a compressão; • Quando a pressão desejada é atingida provoca-se a abertura da válvula de descarga, assim , o ar é empurrado para o reservatorio. Compressor de Curso Linear (Reciprocação) - O compressor de Êmbalo • É o tipo de compressor mais utilizado; • É apropriado para larga escala de pressão e volume de ar;
  • 10. Tipos de compressores Compressores de Deslocamento Positivo Compressor de Curso Linear (Reciprocação) - Compressor de Membrana • Pertence ao grupo dos compressores de êmbolo – uma membrana que separa o êmbolo da câmara de trabalho; • A membrana não permite que ar tem contato com peças móveis, fica assim isento de resíduos de óleio; • Aplicação – industrias farmacêuticas, quimicas e alimentícias.
  • 11. Tipos de compressores Compressores de Deslocamento Positivo Compressor rotativo – Compressor Multicelular de Palhetas • Os compressores rotativos apresenta o prinicipio de funcionamento baseado na redução de volume; • O rotor alojado excentricamente em um compartimento cilíndrico, ao entrar em rotação, empurra a massa de ar, que ao diminuir de volume , aumenta a pressão. • Principais vantagens – economia de espaço, funcionamento silencioso e equilibrado, fornecimento continuo e uniforme de ar;
  • 12. Tipos de compressores Compressores de Deslocamento Positivo Compressor rotativo – Compressor de Parafusos Helicoidais • Este compressor é dotado de uma carcaça onde giram os dois rotores Helicoidais em sentidos opostos. • Um dois rotores possui lóbulos convexos, o outro, uma depressão côncava – e são normalmente denominadas de rotor macho e fêmea, respectivamente. • Os rotores são sincronizados por meio de engrenagens, mas também há fabricantes que fazem com que rotor acione o outro, atravês de um contato direto; • Processo normal – acionar o rotor macho, obtendo-se uma velocidade elevada de rotor fêmia
  • 13. Tipos de compressores Compressores de Deslocamento Positivo Compressor rotativo – Compressor Roots • Este tipo de compressor possui dais rotores em que giram em sentido contrário, mantendo uma folga muito pequena no ponto de tangência entre si e com relação à carcaça; • O rotores podem ter dois ou três lóbulos – um rotor de três lóbulos tende a pulsar menos que um de dois; • O rotor de três lóbulos dá melhor resultados graças a uma maior complexidade na sua construção. • Campo de aplicação está entre pressões de 0,1 a 1 bar, deslocamento de 0,05 a 5 m3/s; • Apresenta o níveis de ruído muito elevado.
  • 14. Tipos de compressores Compressores de Deslocamento Dinâmico • A elevação de pressão ocorre através da conversão de energia cinética em energia de pressão de ar(fluido), durante a passagem do ar através do compressor; • O ar admitido é colocado em contato com impulsores dotados de alta velocidade; • Este ar é acelerado, atingindo velocidades elevadas e consequentemente os impulsores transmitem a energia cinética ao ar • Escoamento é retardado por meio de difusores, obrigando a um elevação de pressão, • Difuspr consiste em um espécie de duto que propociona diminuição na velocidsde de um fluido, causando aumento da pressão; • São aplicados em locais onde se exige um consumo relativamente elevado e constante. • Trabalham seguno o princípio de fluxo e são adequados para fornecimento de grandes vazões; • O principio de fluxo caracteriza-se por estabelecer sucção do ar de uma lado e compressão no outro por aceleração de massa que passa pela turbina - Turbo-compressor Axial • Apresenta como componente básico um elemento rotativo com aletas; • A compressão faz-se pela aceleração do ar aspirado no sentido ao eixo, por um série de lâminas rotativas Turbo-compressores
  • 15. Tipos de compressores Compressores de Deslocamento Dinâmico Turbo-compressores - Turbo-compressor Radial • O ar é acelarado a partir do centro de rotação, em direção a periferia • Posteriomente é acelarado e expulso radialmente; • O ar é obrigado a passar por um difusor antes de ser conduzido ao centro de rotação do estágio seguinte, causando a conversão de energia cinética em energia de pressão; • Requer altas velocidades de trabalho, • Comparando-se a sua eficiencia com um compressor de deslocamento positivo, esta seria menor. • São utilizados quando se exige grandes volumes de ar comprimido.
  • 16. Tipos de compressores ESCOLHA DO TIPO DE COMPRESSOR IDEAL E RESERVATORIO • Numa linha pneumática, cada máquina ou equipamento necessita de uma determinada quantidade de ar(volume) para o seu acionamento, que é proporcionado por um compressor, e transportado através de uma rede tubular de distribuição; • Em cada projeto é sempre aconselhavel prever uma futura ampliação , exigindo assim, uma maior demana de ar(consumo). • Deve sempre saber o consumo da rede;  Rede de distribuição de ar comprimido - tem que ter capacidade fornecer cada componente/maquina uma quandade ar de necessário de forma que este realize o seu trabalho de forma eficaz e eficiente.  O diâmetro da tubulação deve ser escolhido de maneira que, se consumo aumentar , a queda de pressão entre o depósito e o consumidor não aultrapasse a variação de pressão especificada pelo fabricante. Caso contrario a capacidado sistema dimnui justamente com eficiencia/redimento do consumidor.
  • 17. ESCOLHA DO TIPO DE COMPRESSOR IDEAL
  • 18. Reservatorio do ar comprimido Principais funções: • Garantir um reserva de ar; • Eliminar oscilações de pressão na rede distribuidora; • Estabilizar a distribuição de ar comprimido. • Remover o condensado (umidade, poeira ) , para garantir melhor qualidade do ar;
  • 19. Reservatorio do ar comprimido O tamanho de reservatorio de ar comprimido depende: • Do volume fornecido pelo compressor; • Do consumo de ar; • Da rede distribuidora (volume suplementar); • Do tipo de regulagem; • Da diferença de pressão desejada na rede. Diagrama de Volume de Ar
  • 20. Reservatorio do ar comprimido Diagrama de Volume de Ar
  • 22. Distribuição de ar comprimido • Cada equipamento ou maquina necessita de uma determinada quantidade de ar forma poder execer um determinado trabalho; • Este ar será abastecida por compressor através de uma rede tubular de distribuição; • O diâmetro da tubulação deve ser escolhido de maneira que mesmo com um consumo de ar crescente, a queda de pressão entre o depósito e o consumidor não ultrapasse o valor especificado pelos equipamentos que estão sendo utilizados. Caso contrário a capacidade do sistema diminui e a rentabilidade é prejudicada. • Na distribuição do ar deve-se estar atento a possiveis vazamentos na rede, perca que não haja perda de pressão e elevação nos custos • Normalmente a rede de distribuição é de cor azul A escolha do diâmetro da tubulação não é realizada por qualquer fórmulas empiricas ou para aproveitar aproveitar tubos já existentes, deve sempre considerar – O volume corrente(vazão), comprimento da rede, queda de pressão admissível, pressão de trabalho e número de pontos de estrangulamento na rede.
  • 23. Distribuição de ar comprimido Conexões para tubulações • Na conexões há sempre ocorrencias de perda de cargas Conexão de tubulações principais: Conexões roscadas para tubos com costura(galvanizados):
  • 24. Distribuição de ar comprimido Cálculo de diâmetro da tubulação
  • 25. Distribuição de ar comprimido Cálculo de diâmetro da tubulação • Durante a distribuição ar existe elementos estrangulares que causam perda de cargas, e essas perdas de resistência serão transformadas em comprimentos equivalentes; • O comprimento equivalente corresponde a um determinado comprimento linear de tubo reto, cuja a resistencia a passagem do ar seja igual à resistência apresentada pelo elemento estrangulador em causa. Nota – O um excelente desempenho de todo o sistema, não permita que os vazamentos ultrapassem 5% da vazão total do mesmo.
  • 26. Distribuição de ar comprimido Perda de carga na tubulação
  • 27. Distribuição de ar comprimido Comprimento equivalente de tubulação(m)
  • 28. Distribuição de ar comprimido Um cotovelo de 90 grau pode gerar tanto calor quanto varios metros de tubo
  • 29. Distribuição de ar comprimido Perda de carga na tubulação
  • 30. Distribuição de ar comprimido Tabela de consumo de equipamentos pneumáticos
  • 31. Distribuição de ar comprimido Atraves de uma outra nomograma pode-se determinar rapidamente os comprimentos equivalentes. • Numero de peças estranguladoras; • Comprimento equivalente em metros; • Comprimentos total da rede. Com este comprimento total, verifica-se novamente o nomogra e faz.se o novo traça alterado apenas o comprimento do diâmetro necessário.
  • 32. Distribuição de ar comprimido Perda de carga e função do componente
  • 33. Preparação do ar comprimido SECAGEM
  • 34. Secagem do ar comprimido O ar apresenta impurezas na forma de partículas de sujeira ou ferrugem, resto de óleo e umidade,por isso deve sempre preparar o ar comprimido a fim de evitar falhas nos equipamentos de trabalho. Desses impurezas a umidade necessita de uma atenção especial. A água já entra na rede pelo próprio ar aspirado pelo compressor. A incidência da umidade depende da umidade relativa do ar, e este por sua vez depende da temperatura e das condições atmosféricas  Umidade relativa – é a quantidade de água contida em 1 m3 de ar  Quantidade de saturação – é a quantidade máxima de água admitida em 1 m3 de ar a uma determinada temperatura. Nesse caso a umidade relativa é de 100% (ponto de orvalho). Para fazer a redução da presença da água no ar espirado, usa-se os secadores de ar, que são construidos deacordo com três principios diferentes.
  • 35. Secagem do ar comprimido Secagem por absorção • É um processo puramente químico, em que o ar comprimido passa sobre uma camada solta de um elemento secador. • A água ou vapor de água que entra em contato com esse elemento combina-se quimicamente com ele e se dilui na forma de uma combinação elemento (Secador – água) • Essa mistura deve ser removida periodicamente de absorvedor. • No decorrer do tempo, o elemento secador é consumido e o deve ser reabastecido periodicamente. • Dependo das condições atmosfericas, essa substituição deve ser feita de duas a quatro vezes por ano. É caraterizada por: • Degaste mecânico mínimo, uma vez que o secador não possui peças móveis, • Não necessita de energia externa, • Montagem simples de instalação
  • 36. Secagem do ar comprimido Secagem por adsorção • Basea-se no processo fisico • Adsorver significa admitir uma substância à superfície da outra • O elemento secador é um material granulado com arestas ou em forma de pérolas, • Este elemento é formado de quase 100% de dióxido de silício; • O ar comprimido úmido é conduzido através da camada de “gel”, o elemento secador que segura a umidade do ar comprimido; • A capacidade de acumulação de uma casa de “gel” é limitada, porque quando o elemento secador estiver saturado, poderá ser regenerado de uma maneira fácil – soprar o ar quente através da camada saturada, o ar quente absorve a umidade do elemento secador; • Mediante a montagem paralela de duas instalações de adsorção, uma delas pode estar ligada para secar enquanto a outra está sendo soprada com ar quente (regeneração)
  • 37. Secagem do ar comprimido Secagem por refrigeranção/esfriamento • O método de desumidificaçáo do ar comprimido consiste em submeter o ar a uma temperatura suficientemente baixa, a fim de que a quantidade de água existente seja retirada em grande parte e não prejidique de modo algum o funcionamento dos equipamento – a capacidade de reter humidade diminui com a temperatura. • O ar comprimido a ser secado entra no secador, pessando primeiro pelo denominado trocador de calor ar-ar. • Mediante o ar freio e seco proveneinte de trocador de calor(vaporizador) é esfriado o ar quente que está entrando; • A formação de condensado de óleo e água é eliminada pelo trocador de calor; • O ar comprimido pré-esfriado circula através do trocador de calor e devido a isso, sua temperatura desce a 1,7 ºC aproximadamente. • Desta forma, o ar é submetido a uma segunda separação de condensado de água e óleo. • De seguida , o ar comprimido pode ainda passar por um filtro fino com o intuito de eliminar os corpos estranhos.
  • 38. Secagem do ar comprimido Secagem por efeito de ciclone • Os speradores de condesados de cliclone usam movimento centrifugo para forçar a saída de água liquida do ar comprimido; • A rotação faz com que os condesados se juntem nas paredes do separador centrífugo; • Quando os condesados ganham massa suficiente,caiem no fundo do recipiente separador; • Onde fica acumulados no reservatório até serem libertados do sistema pela vávula de boia, de drenagem automática.
  • 40. O ar antes de ser distribuido para o dispositivo a máquina que realiza o trabalho, no sistema pneumático bem projectado, o ar de deve-se passar primeiro pelo: • Filtro de ar; • Regulador de pressão; • E um lubrificador em linha. Unidade de manutenção Filtro Regulador Lubrificador
  • 41. Filtro de ar • Para que seja alimentado alguns equipamentos o ar comprimido tem de corresponder a determinadas especificações, por este motivo, uma escolha edequada do filtro é fundamental para o um bom funcionamento de uma rede de ar comprimido; • A escolha do ponto onde deve ser colocado a filtro é fundamental para garantir a máxima eficiência do filtro, • Faz a eliminação de impureza micrônicas e ajuda na remoção parcial da umidade contida no ar comprimido • Como essa eliminação deve-se permitir que o ar limpo e seco flua livremente sem resistência.
  • 42. Filtro de ar Coalescente • Possui mesmo função que o filtro de ar – filtrar, remover partículas sólidas. O filtro de ar faz a retenção mais grosseira das particulas sólidas, retenção de 20µm ou 5µm(micrómetro – 1 milionésimo de metro” 1 × 10-6 m”). O Filtro de coalescente retém partículas bem menores entre 1 ou 0,01µm • O modo de funcionamento de um filtro de ar coalescente é diferente, enquanto que no filtro de ar o fluxo de retenção é de fora para dentro e no filtro de ar coalescente o retenção se dá de dentro para fora.
  • 43. Regulador de pressão • As vezes é deminada pela vávula reguladora ou redutora. • Tem como função manter constante a pressão de trabalho(secundária), independente da pressão da rede(primária e do consumo de ar). Principais caracteristica: • Resposta rápida e regulagem precisa, devido a uma aspiração secundária e a válvula de assento incorporado; • Grande capacidade de reversão de fluxo; • Diafragma projetado para proporcionar um aumento da vida útil do produto; • Dois arifícios destinados a manômetro que podem ser usados com orifícios de saída. • Fácil manutenção.
  • 44. Lubrificador • Os sistemas Pneumáticos e seus componentes são constuídos por partes possuidoras de movimentos relativos, por isso, ficam sujeito a desgastes. Para diminuir os efeitos desgastantes e as forças de atrito , com o intuito de facilitar os movimentos, os equipamentos devem ser lubrificados convenientemente, por meio de ar comprimido. • A lubrificação é feita atravês de uma elemento lubrificador que é colocada numa linha pneumática – injeta o óleo no fluxo de ar, que é então levado ao componente; • A lubrificação do ar comprimido é a mistura deste com uma quantidade de óleo lubrificante, utilizada para a lubrificação de partes mecânicas internas móveis que estão em contato direto com o ar. • A lubrificação deve ser feita de forma cuidada e adequada, a fim de não causar obstáculos na passagem de ar; • O lubrifcante tem de chegar a todos componentes, mesmo que as linhas tenham circuitos ondulados;
  • 45. Funções de Lubrificador • Armazenar o óleo; • Injetar uma quantidade necessária de óleo pulverizado, ou névoa de óleo, no fluxo de ar em movimento A UNIDADE DE MANUTENÇÃO
  • 46. Unidade de manutenção Rede primária – é a rede que vai desde captação do ar, compressor, reservatorio, filtro , secagem , distribuição até a unidade de manutenção ou seja é todo o que se encontra antes da unidade de manutenção e o que vem posterior a unidade de manutenção é a rede secundária . Unidade manutenção – trata-se de elemento de transição.
  • 48. Elementos secundários Válvula • São elementos de comandos e de sinais que influencia o fluxo de informações ou energia. Segundo as funções, as valvulas são subdivididas em quatro grupos: • Vávulas direcionais; • Vávulas de bloqueio; • Vávulas de fluxo ou de vazão; • Vávulas reguladores de pressão; • Vávulas de fechamento ou retenção.
  • 49. Elementos secundários Válvula Válvula de controlo Direcional • São válvulas que interferem na trajetória do fluxo do ar, desviando-o para onde for mais conveniente em um determinado momento por ação de um acionamento externo, ou seja, é responsável pelo comando, partida, parada, regulagem e mudança de direção de fluxo de ar, sendo de crucial importância para acionamento do cilindro pneumático • E simbologia destas válvula são padronizadas – ISO 1219 Função: orientar a direção que o fluxo de ar deve seguir , a fim de realizar um trabalho proposto Carateristica: • Número de vias; • Número de posições; • Posição de repouso; • Tipo de acionamento(comando); • Tipo de retorno(para posição de descanso); • Vazão.
  • 52. Elementos secundários Válvula Válvula de controlo Direcional Tipo de acionamento • O tipo de acionamento de uma válvula de controle direcional define a sua aplicação no circuito – podem ocorrer por força de muscular , mecânica, pneumática, elétrica ou hidráulica. • Posiciona uma válvula direcional de dois posição a podição de repouso – atravês de uma mola, um piloto etc , normalmente é representado do lado direito do símbolo. Tipo de retorno
  • 56. Atuadores Pneumáticos • Quando o ar comprimido chega no aparelho e converte este ar no determinado tipo de movimento ou trabalho Caracteristicas: • Baixos Custos; • Fácil instalação; • Construção simples e robusta; • Disponivel em vários comprimentos. Caracteristicas gerais: • Diâmetros de 2,5 à 320 mm; • Comprimento do curso de 1 à 2000 mm; • Força disponivel de 2 à 45000N at 6 bar; • Velocidade do pistão de 0,1 à 1,5 m/s;
  • 57. Atuadores Pneumáticos Podem ser divido nos seguintes grupos:  Atuadores Lineares – convertem a energia pneumática em movimento linear ou angular. São representados pelos cilindros Pneumáticos: • Ação simples; • Ação dupla; • Cilindro com haste passante  Atuadores Rotativos: • Motores pneumáticos; • Atuadores rotativos
  • 58. Atuadores Lineares Cilindro de ação simples • São atuadores lineares de curso curto(normalmente até a 100 mm), a ação se dá em apenas uma sentido. No sentido oposto, esta ação tem a função de recolocar o cilindro na posição original. Este retrocesso a posição de repouso(posição de partida) se dá por ação de uma mola ou força externa • Estes atuadores são limitadas a cursos de até 100 mm devido ao comprimento da mola. • Pode ser com e sem amortecimento
  • 59. Atuadores Lineares Cilindro de ação dupla • A força do ar comprimido movimenta o pistão do cilindro de dupla ação em dois sentidos. Haverá força disponível para a realização de trabalho tanto no avanço com no retorno • Pode ser com e sem amortecimento Evitar as cargas de choque,transmitidas ao cabeçotes e ao psitão
  • 60. Atuadores Lineares Cilindro com haste passante • Com este cilindro trabalha-se em ambos os lados ao mesmo tempo. • Pode-se também utilizar um dos lados para acionamento de elementos de sinal • É baseada no cilindro convencional e tem como vantagem o melhor direcionamento da haste, e função de seu duplo apoio, nos dois cabeçotes.
  • 61. Atuadores Lineares Atuadores Rotativos • Convertem energia pneumática em energia mecânica Atuadores oscilantes • Convertem energia pneumática em energia mecânica, atravês do movimento oscilante; • Atuador rotativo com campo de giro limitado.
  • 63. Atuadores Rotativos Motores pneumáticos • Altas velocidades e baixa pressão; • Normalmente são associados a um redutor,
  • 64. Força de atuador Pneumático A força estática útil exercida na ponta da haste de um cilindro depende dos seguintes fatores: • Pressão de trabalho do ar comprimido; • Diâmetro do cilindro; • Resistência de atrito interno do cilindro; • Elementos de vedação Para selecionar um cilindro, deve levar em conta algumas informações básicas – a força que este deverá desenvolver, sua pressão de trabalho, seu curso máximo, o tempo que este tem para executar o trabalho Cilindro de ação simples
  • 65. Força de atuador Pneumático Cilindro de ação dupla (avanço) Cilindro de ação dupla (retorno)
  • 66. Força de atuador Pneumático
  • 67. Consumo de ar • É avaliada em função de consumo individual de cada atuador da instalação
  • 69. Circuítos Pneumáticos • Quando unimos vários elementos , com por exemplo, válvulas , pistões por meio de tubulações, a fim de realizar determinada tarefa, damos ao conjunto o nome de circuito. • Estes elementos estão agrupados conforme suas funções dentro dos sistemas pneumáticos; • O desenho do circuito é denomindo de diagrama ou esquema – desenho simplificado, feito com a utilização de símbolos;
  • 70. Circuítos Pneumáticos Descrição • Todo Ar do sistema é proviniente do compressor. Antes de entrar no sistema o ar passa pela unidade de manutenção onde o fluido é filtrado, seco, regulado e lubrificado para ser utilizado. • A primeira válvula tem a função de libertar ar para o sistema. As outras valvulas tem a função de comandar a ação do atuador
  • 72. Circuítos Pneumáticos Exemplo de aplicação O funcionamento do circuito baseia-se no avanço de um atuador simples ação que molda pequenas chapas, retornando a sua posição inicial. O acionamento ocorre através de uma mola e o retorno pela força da mola
  • 73. Circuítos Pneumáticos Elementos auxiliares São elementos presentes nos circuitos pneumáticos que impedem o fluxo de ar em certo sentido, com característica particulares. Alguns elementos auxiliares, por exemplo: • Válvula de retenção - permite a passagem unidirecional do fluxo de ar. • Válvula de escape rápido – permite a rápida exaustão de ar da câmara de um cilindro para obter maiores velocidades em atuadores.
  • 74. Circuítos Pneumáticos Elementos auxiliares • Válvula de isolamento (elemento OU) – opera logicamente como uma lógica OU. • Válvula de controle de fluxo – podem ser bidirecionais ou unidirecionais, elas restringem o fluxo de ar com a finalidade de controle de velocidade dos atuadores.
  • 75. Circuítos Pneumáticos Circuito com comando direto • Comando direto de cilindro de simples ação com retorno por mola
  • 76. Circuítos Pneumáticos Circuito com comando direto • Comando direto de cilindro de simples ação com retorno por mola
  • 77. Circuítos Pneumáticos Circuito com comando direto • Controle de velocidade de cilindro de simples ação
  • 78. Circuítos Pneumáticos Circuito com comando indireto • Comando indireto de cilindro de simples ação com retorno por mola
  • 79. Circuítos Pneumáticos Circuito com comando indireto • Comando indireto de cilindro de simples ação com retorno por mola

Notas do Editor

  1. 2/2 VIAS E 3/2 VIAS
  2. 2/2 VIAS E 3/2 VIAS
  3. 2/2 VIAS E 3/2 VIAS
  4. 2/2 VIAS E 3/2 VIAS
  5. 2/2 VIAS E 3/2 VIAS
  6. 2/2 VIAS E 3/2 VIAS
  7. 2/2 VIAS E 3/2 VIAS
  8. 2/2 VIAS E 3/2 VIAS
  9. 2/2 VIAS E 3/2 VIAS
  10. 2/2 VIAS E 3/2 VIAS
  11. 2/2 VIAS E 3/2 VIAS
  12. 2/2 VIAS E 3/2 VIAS
  13. 2/2 VIAS E 3/2 VIAS
  14. 2/2 VIAS E 3/2 VIAS
  15. 2/2 VIAS E 3/2 VIAS
  16. 2/2 VIAS E 3/2 VIAS
  17. 2/2 VIAS E 3/2 VIAS
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