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 Comandos Eletropneumáticos Centro de Formação Profissional “Fidélis Reis

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  Comandos 

Eletropneumáticos 

Centro de Formação Profissional “Fidélis Reis”

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  Presidente da FIEMG 

Robson Braga de Andrade

Gestor do SENAI 

Petrônio Machado Zica 

Diretor Regional do SENAI e 

Superintendente de Conhecimento e Tecnologia 

Alexandre Magno Leão dos Santos 

Gerente de Educação e Tecnologia 

Edmar Fernando de Alcântara

Elaboração e Montagem 

Edson Machado Barbosa 

Unidade Operacional 

Centro de Formação Profissional “Fidélis Reis”

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   Sumário

PRESIDENTE DA FIEMG.............................................................................................................................2 

APRESENTAÇÃO...................................................................................................................................4 

1. INTRODUÇÃO ....................................................................................................................................6 

2. UNIDADES, GRANDEZAS E SÍMBOLOS ......................................................................................... 7 

3. PRODUÇÃO DE AR COMPRIMIDO................................................................................................. 12 

4. PREPARAÇÃO DO AR COMPRIMIDO............................................................................................19 

5. REDES DE DISTRIBUIÇÃO .............................................................................................................29 

6. ELEMENTOS PNEUMÁTICOS DE TRABALHO .............................................................................32 

7. VÁLVULAS PNEUMÁTICAS ............................................................................................................41 

8. VÁLVULAS PNEUMÁTICAS ............................................................................................................66 

9. ELETROPNEUMÁTICA....................................................................................................................72 

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS.....................................................................................................79 

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  Apresentação

“Muda a forma de trabalhar, agir, sentir, pensar na chamada sociedade doconhecimento. “ 

Peter Drucker 

O ingresso na sociedade da informação exige mudanças profundas em todos osperfis profissionais, especialmente naqueles diretamente envolvidos na produção,

coleta, disseminação e uso da informação.

O SENAI, maior rede privada de educação profissional do país,sabe disso , e,consciente do seu papel formativo , educa o trabalhador sob a égide do conceito dacompetência:”  formar o profissional com responsabilidade no processo produtivo, com

iniciativ a na resolução de problemas, com conhecimentos técnicos aprofundados, flexibilidade e criatividade, empreendedorismo e consciência da necessidade de educação

 continuada.” Vivemos numa sociedade da informação. O conhecimento , na sua área tecnológica,amplia-se e se multiplica a cada dia. Uma constante atualização se faz necessária.Para o SENAI, cuidar do seu acervo bibliográfico, da sua infovia, da conexão desuas escolas à rede mundial de informações – internet- é tão importante quantozelar pela produção de material didático. 

Isto porque, nos embates diários,instrutores e alunos , nas diversas oficinas elaboratórios do SENAI, fazem com que as informações, contidas nos materiaisdidáticos, tomem sentido e se concretizem em múltiplos conhecimentos. 

O SENAI deseja , por meio dos diversos materiais didáticos, aguçar a sua

curiosidade, responder às suas demandas de informações e construirlinks 

entre osdiversos conhecimentos, tão importantes para sua formação continuada !

Gerência de Educa ção e Tecnologia  

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  11.. IInnttrroodduuççããoo 

Embora a base da pneumática seja um dos mais velhos conhecimentos dahumanidade, foi preciso aguardar o século XIX para que o estudo do seucomportamento e propriedades se tornasse sistemático. Porém, pode-se dizer quesomente após o ano de 1950 é que ela foi realmente introduzida no meio industrial.Antes, porém, já existiam alguns campos de aplicação e aproveitamento dapneumática, como por exemplo, a indústria de mineração, a construção civil e aindústria ferroviária (Freio a ar comprimido). 

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  22.. UUnniiddaaddeess,, GGrraannddeezzaass ee SSí í mmbboollooss 

Para melhor entender o inter-relacionamento dos processos e equipamentos técnicos são

necessários conhecimentos básicos das características físicas de cada transportador de energia.Para a descrição destas características são necessárias as definições das grandezas físicas, suasunidades e fórmulas. O sistema adotado pela maioria dos países é o sistema internacional de unidade simbolizado pelasigla SI, mas também são utilizados outros sistemas.Para a área de tecnologia de automatização são importantes as seguintes unidades:

Unidades básicas

 Grandeza  Símbolo  Unidade (abreviação) 

Comprimento M metro (m) Massa m quilograma (kg) Tempo t segundo (s) 

Temperatura  grau Celsius ( C) Kelvin (K) 

Unidades derivadas

 Grandeza  Símbolo  Unidade (abreviação) 

Força Fnewton (N) 

1 N = 1 kg. m.s-2pascal (Pa) 1 Pa = 1 N/m2 

Pressão Pbar 1bar = 10N/cm2 

Trabalho  joule (J) 1J = 1N.m Potência P watt (W) 1W = 1N.m.s-1

Força

 É toda causa capaz de modificar o estado de movimento ou causar deformação. É uma grandezavetorial e para ser perfeitamente caracterizada devemos conhecer sua intensidade, direção e sentido.

Unidades de força nos sistemas

 

Internacional (SI)  N (Newton) Técnico kgf ou kp (quilograma-força) Inglês lb (libra-força) 

Peso

 

Peso de um corpo é a força de atração gravitacional que a terra exerce nos corpos. Sendo m a massa do corpo e g a aceleração da gravidade da Terra, a intensidade do peso é dadapela fórmula P= m.g . 

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 A aceleração da gravidade (g) independe da natureza dos corpos, varia de lugar para lugar de acordocom a altitude, mas seu valor médio no sistema internacional é 9,81 m/s2 (metros por segundo aoquadrado).Em aplicações técnicas e na resolução de problemas é comum arredondar o valor da aceleração da

gravidade(g) para 10 m/s2. 

Velocidade

 É a relação entre o espaço percorrido por um corpo e o correspondente tempo gasto.  

t

sv

onde:

v = velocidade s = espaço t = tempo 

Unidades de velocidade nos sistemas

 Internacional:

 m/s (metros por segundo) cm/s (centímetros por segundo) 

Inglês:

 ft/s (pés por segundo) pol/s (polegadas por segundo) 

Pressão

 

Um corpo, ao ser apoiado sobre um plano horizontal, terá o seu peso distribuído uniformemente aolongo da superfície de contato. 

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 A força em cada unidade de área recebe o nome de pressão e é calculada pela formula:  

A

FP

onde: 

P = pressão 

F = força A = área 

Unidades de pressão nos sistemas

 Internacional

 Pa (Pascal) 

Técnico kgf/cm2 ou kp/cm2 (quilogramas-força por centímetro quadrado) 

Inglês

 lb/pol2 (libras por polegada quadrada)psi (pounds per square inch) 

Pressão de um gás

 Os gases não possuem forma própria, por serem fluidos. São compreensíveis e constituídos departículas (moléculas, átomos, íons) que se movimentam de forma rápida e desordenada, ocupandosempre o volume total do recipiente que o contêm. 

As moléculas de um gás ao se movimentarem se chocam entre si e também com as paredes dosrecipientes. Ao se chocarem, as moléculas produzem uma espécie de bombardeio sobre essasparedes, gerando, assim uma pressão (P). 

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 Pressão atmosférica

 As camadas de ar exercem um peso sobre a superfície da terra. A atmosfera exerce sobre nós umaforça equivalente ao seu peso e ela atua em todos os sentidos e direções com a mesma intensidade. A pressão atmosférica varia de acordo com a altitude, pois em grandes alturas, a massa de ar émenor do que ao nível do mar.

Altitude (m)  Pressão (mbar) 0 1013 

500  955 1000  899 2000  795 5000  540 8000  356 

Visto que a altitude e as condições do tempo também alteram a pressão atmosférica, adota-se umapressão de referência que é pressão atmosférica absoluta ao nível do mar. 

Pressão atmosférica absoluta:

1013 mbar1013 hPascal 

760 Torr (mmHg)1,033 kg/cm2 14,7 psi

Pressão absoluta e pressão manométrica

 A pressão manométrica é a que se lê nos instrumentos de medição (manômetros) em compressores,ou linhas de ar comprimido e também nos catálogos e especificações técnicas.

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  A pressão manométrica não considera a pressão atmosférica. A pressão absoluta é soma da pressão atmosférica com a pressão manométrica.Quando representamos a pressão absoluta, acrescentamos o símbolo (a) após a unidade, porexemplo 50 psi (a).

Vazão

 A vazão representa o volume deslocado de um fluido numa unidade de tempo.  

t

VQ

onde: 

Q = vazão V = volume de fluido deslocado t = tempo

Em tubulações, a vazão do fluido depende da velocidade e da seção transversal do tubo. Assim 

AvQ onde: 

Q = vazão v = velocidade 

A = área da seção transversal do tubo

Em compressores, a vazão representa a quantidade de ar descarregada em um determinadointervalo de tempo, também chamada “capacidade efetiva” ou “ar livre”. 

Unidades de vazão nos sistemas:

 Internacional (SI)

 m3/s (metro cúbico por segundo) l/min (litros por minuto) m³ /min (metros cúbicos por minuto) m³/h (metros cúbicos por hora) 

Sistema Inglês

 pcm (pés cúbicos por minuto) cfm (cubic feet per minute) 

Estas unidades se referem a quantidade de ar ou gás comprimido efetivamente nas condições detemperatura e pressão no local onde está instalado o compressor . Como estas condições variam emfunção da altitude, umidade relativa e temperatura são definidas condições padrão de medidas,sendo que as mais usadas são: Nm3/h (normal metro cúbico por hora) definido a pressão 1,033 kg/cm2, temperatura de 0 C eumidade relativa 0%; SCFM (standart cubic feet per minute) definida a pressão de 14,7  lb/pol2 (psi), temperatura de 60 F eumidade relativa de 0%. 

Temperatura

 

A esta energia de agitação das partículas chamamos de energia térmica do corpo.  As partículas constituintes dos corpos estão constantemente em movimento, sendo dotadas de umaenergia de movimento ou energia de agitação. Entenderemos temperatura como uma medida do estado de agitação das partículas que constituemos corpos. Quanto maior a temperatura mais agitadas ficam as partículas do corpo. Quando dois corpos em temperatura diferentes são postos em contato, espontaneamente hátransferência de energia térmica (calor) do corpo mais quente para o mais frio até ser atingido oequilíbrio térmico.Algumas grandezas, como o comprimento, volume, resistência elétrica, variam de acordo com atemperatura são as grandezas termométricas. 

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  33.. PPrroodduuççããoo ddee AArr CCoommpprriimmiiddoo 

Para produção do ar comprimido são necessários compressores. Esses comprimem o ar até

a pressão de trabalho desejada. A maioria dos acionamentos e comandos pneumáticosfunciona através de uma estação central de distribuição de ar comprimido. Não é necessário calcular nem planejar a transformação e transmissão da energia do arcomprimido para cada equipamento (consumidor) individual. Uma estação compressorafornece o ar comprimido já calculado, para os equipamentos, através de uma tubulação. 

Ao projetar a produção ou consumo de ar, devem ser consideradas ampliações e futuras aquisiçõesde novos equipamentos pneumáticos. Uma ampliação posterior da instalação torna-se, geralmente,muito cara. Nas indústrias de mineração ou para máquinas que mudam freqüentemente de lugar são usadasinstalações móveis de ar comprimido. Muito importante é o grau de pureza do ar. Ar limpo garante uma longa vida útil à instalação. Oemprego correto dos diversos tipos de compressores também deve ser considerado. Os parâmetros de dimensionamento de um compressor são: 

Pressão máxima: é a que o compressor deve atingir. Normalmente é especificada em bar(aproximadamente) acima da pressão de trabalho do equipamento a ser acionado. Em casosespeciais, pode-se indicar a razão de compressão entre a pressão de descarga (absoluta) e apressão de entrada (absoluta) do compressor. Capacidade efetiva: vazão de ar comprimido no ponto de descarga do compressor, medida nascondições de pressão e temperatura do ar de admissão. 

Basicamente existem dois tipos de compressores, classificados de acordo com o processo decompressão do ar: 

1.  dinâmicos2.  deslocamento positivo 

Compressores dinâmicos

 Esses compressores trabalham segundo um princípio de aceleração de massa e são adequados parao fornecimento de grandes vazões. Os turbocompressores como também são chamados, sãoconstruídos em duas versões: 

1.  radial 2.  axial 

Compressor radial

 

Este compressor é composto por um rotor com pás inclinadas, como uma turbina. O ar é empurradopelo rotor devido sua alta rotação e lançado através de um difusor radial. A velocidade é transformadaem pressão no rotor, no difusor radial e no de saída. 

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 Os compressores centrífugos multiestágio utilizam 2 ou mais rotores montados no mesmo eixo. Cada

estágio tem um difusor radial e um canal de retorno separando os rotores.  

As principais aplicações desses compressores estão na área de processos que necessitam de grandequantidade de ar. 

Compressor axial

 

Esse tipo de compressor é de grande capacidade e de alta rotação, com características totalmentediferentes do radial. Cada estágio consiste de duas fileiras de lâminas, uma rotativa e outraestacionária. As lâminas do rotor transmitem velocidade e pressão ao ar, e a velocidade étransformada em pressão nas lâminas estacionárias. 

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 O compressor centrífugo axial é empregado nas indústrias que necessitam de ar a baixa pressão ealta vazão, como túneis de vento, combustão, agitadores, ventilação, resfriamento de gases,petroquímicas. 

Compressores de deslocamento positivo

 Compressores de êmbolo com movimento linear

 A construção desses compressores está baseada na redução de volume da massa gasosa. Issosignifica que o ar da atmosfera é confinado em câmara(s) fechada(s) (câmara de compressão) onde

um êmbolo, por exemplo, comprime o ar reduzindo o seu volume, obtendo assim um aumento depressão. 

Este tipo de compressor é apropriado não só para baixas e médias pressões, mas também para altas.A faixa de pressão é de cerca de 100 kpa (1 bar) até milhares de kPa. 

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  Para obter ar a pressões elevadas, são necessários compressores de vários estágios decompressão. O ar aspirado será comprimido pelo primeiro êmbolo (pistão), refrigeradointermediariamente, para logo ser comprimido pelo segundo êmbolo (pistão).O volume da segunda câmara de compressão é menor em relação ao da primeira. Durante otrabalho de compressão é gerado calor, que tem que ser eliminado pelo sistema de

refrigeração. 

Os compressores de êmbolo com movimento linear podem também ser de duplo efeito, realizandotrabalho no avanço e no retorno. Para isso possuem duas câmaras de compressão, uma em cadalado do êmbolo. 

Em alguns casos existe a necessidade de ar comprimido de melhor qualidade, isento de resíduos deóleo. 

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  Neste caso é necessário que haja uma separação entre a câmara de sucção / compressão eo êmbolo, o que é conseguido através da utilização de um compressor de membrana. 

Compressor de êmbolo rotativo de palhetas deslizantes

 O compressor de palhetas consiste de um rotor dotado de ranhuras girando em uma carcaçaexcêntrica. As palhetas ou lâminas inseridas nas ranhuras podem deslizar livremente. A forçacentrífuga mantém as palhetas comprimidas contra a superfície interna da carcaça excêntrica,resultando num selo entre os compartimentos formados pelas palhetas. Também as extremidades dorotor são seladas. A locação excêntrica do rotor em relação à carcaça forma um espaço de folga de seção transversalcrescente. À medida que o rotor gira, o ar entra através das aberturas nos compartimentos, formadospelas palhetas, sendo então aprisionado e seu volume gradativamente reduzido até ser descarregadodo lado oposto. 

Compressor rotativo de parafuso

 

Este compressor é composto de dois parafusos entrelaçados que giram em eixos paralelos dentro deuma carcaça com folgas bastante reduzidas.Os parafusos geralmente têm uma configuração complementar, tipo macho-fêmea. O rotor machopossui lóbulos convexos que correspondem aos pistões. Tendo uma seção transversal em forma dearco circular, estes lóbulos formam hélices ao longo do comprimento do rotor como as cristas de umarosca.O rotor fêmea correspondente possui sulcos côncavos equivalentes aos cilindros que possuem amesma seção transversal em forma de arco circular para aceitar o lóbulo do rotor-machocomplementar. Ao girar, os rotores produzem um ciclo de três fases. Na primeira fase, sucção, os espaços do“cilindro” passam pela abertura de entrada numa das extremidades da carcaça e são enchidos com aratmosférico.Quando o espaço entre lóbulos está completamente cheio, a rotação dos “cilindros” faz com que o

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  espaço passe além da abertura de entrada, aprisionando o ar entre o rotor e a carcaça.Ao continuar a rotação, os “cilindros” realizam a fase de compressão. Aqui os lóbuloshelicoidais machos ou pistões giram para dentro dos sulcos do rotor fêmea ou cilindros.O ponto de entrelaçamento move-se ao longo do comprimento do rotor, reduzindoprogressivamente o volume do ar e conseqüentemente aumentando a pressão. 

A fase final de descarga ocorre quando o espaço entre lóbulo cheio de ar comprimido chegaao pórtico de saída. 

Compressor tipo roots

 Consiste de dois rotores simétricos em forma de oito, chamados de lóbulos, que giram em direçãooposta, transportando o ar de um lado para o outro, sem alteração de volume.  

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  Reservatório de ar comprimido Este reservatório serve para estabilizar a distribuição de ar comprimido. Elimina as oscilaçõesde pressão na rede distribuidora e, quando ocorre uma elevação momentânea do consumo

de ar, é uma garantia de reserva. A grande superfície do reservatório refrigera o ar suplementar. Assim, parte da umidade écondensada e separa-se do ar no reservatório, saindo pelo dreno. O tamanho do reservatório de ar comprimido depende: Do volume fornecido pelo compressor; Do consumo de ar; Da rede distribuidora (volume suplementar); Do tipo de regulagem dos compressores; Da diferença de pressão admitida na rede. 

Na preparação do ar comprimido, uma série de providências deve ser tomada quanto a sua pureza, apresença de partículas estranhas, a água, o óleo, etc. Estudaremos assuntos diretamente ligados à qualidade do ar, tais como as diversas formas defiltragem e secagem, bem como todos os componentes dos instrumentos que se prestam a isso. 

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  44.. PPrreeppaarraaççããoo ddoo AArr CCoommpprriimmiiddoo 

Impurezas

 Uma preparação adequada do ar comprimido prolonga a vida útil dos elementospneumáticos. Portanto, a qualidade do ar comprimido é um fator muito importante a serobservado. Quanto a rede de condutores de ar comprimido não é drenada (pelo escoamentoda água condensada no interior da tubulação) a água pode causar a corrosão na redemetálica, nos elementos pneumáticos e nas máquinas. 

O óleo residual proveniente dos compressores pode produzir, junto com o ar comprimido, umamistura de ar e óleo (mistura gasosa), que apresenta perigo de explosão, principalmente quando hátemperaturas elevadas (mais de 333k). Com a colocação de resfriadores, eliminam-se, de uma maneira geral, as partículas estranhas, águae óleo. 

Resfriador

 1.  Entrada de ar 2.  Saída de ar (refrigerado) 3.  Entrada de água de refrigeração 4.  Saída de água 5.  Peça de refrigeração 6.  Separador 7.  Saída de água condensada 8.  Válvula de segurança 

Em muitos casos, o que leva a falhas e avarias nas instalações e nos elementos pneumáticos são asimpurezas em formas de partículas de sujeira ou ferrugem que se acumulam nas tubulações.  A separação primária do condensado é feita no separador, após o resfriador.  A separação final, filtragem e outros tratamentos secundários do ar comprimido, é executada no localde consumo. Para isso é necessário atentar especialmente para a ocorrência de umidade. A água (umidade) já penetra na rede pelo próprio ar aspirado pelo compressor.  A incidência da umidade depende, em primeira instância, da umidade relativa do ar que, por sua vez,depende da temperatura e condições atmosféricas. 

Umidade absoluta é a quantidade de água contida em 1Nm³ de ar.

 

Quantidade de saturação é a quantidade de água admitida em 1Nm³ de ar a uma determinadatemperatura. Nesse caso, a umidade relativa é de 100% (ponto de orvalho). No diagrama do ponto de orvalho, pode-se observar a quantidade de saturação à temperaturacorrespondente. 

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  Umidade relativa =100%x

saturação de quantidade

relativa umidade 

Exemplo: No ponto de orvalho, a 200C, 1m3 de ar contém 17,3g de água. 

Limitação dos efeitos por meio de:

 Filtragem do ar aspirado; Utilização de compressores livres de óleo; Passagem do ar comprimido por um secador, em casos de ocorrência de umidade. Para isso existem os seguintes processos: Secagem por absorção Secagem por adsorção Secagem por resfriamento 

Diagrama do ponto de orvalho

 

Exemplo - Para um ponto de orvalho de 313K (400C), 1Nm³  de ar contém 50g de água. 

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  Secagem por absorção  A secagem por absorção é um processo puramente químico. O ar comprimido passa sobreuma camada solta de um elemento secador (cloreto de cálcio, cloreto de lítio). A água ouvapor de água que entra em contato com esse elemento combina-se quimicamente com ele e

se dilui na forma de combinação elemento secador água. Esta mistura deve ser removida periodicamente do absorvedor. A operação pode ser manualou automática. 

Com o tempo, o elemento secador é consumido e o secador deve ser reabastecido periodicamente(duas a quatro vezes por ano) conforme o volume de uso. O secador por absorção separa, ao mesmotempo, vapor e partículas de óleo. Porém, quantidade maiores de óleo influenciam no funcionamentodo secador. Por isso, é conveniente antepor um filtro fino ao secador. 

O processo de absorção caracteriza-se por: Montagem simples da instalação; Desgaste mecânico mínimo, já que o secador não possui peças móveis; Não necessitar de energia externa 

Secagem por adsorção

A secagem por adsorção está baseada num processo físico: adsorção  fixação de uma substância na superfície de outra substância O elemento secador é um material granulado com aresta ou em formas de esferas. Este elementosecador é formado de quase 100% de dióxido de silício. Em geral é conhecido pelo nome de gel

(sílica gel). O ar comprimido úmido é conduzido através da camada de gel e o elemento secadoradsorve a água e o vapor de água. É evidente que a capacidade de acumulação de uma camada de gel é limitada. Quando o elementosecador estiver saturado, poderá ser regenerado facilmente: basta soprar ar quente através dacamada saturada e o ar quente absorverá a umidade do elemento secador. A energia calorífica paraa regeneração pode ser gerada também por eletricidade ou por ar comprimido quente. Mediante amontagem em paralelo de duas instalações de adsorção uma delas pode estar ligada para secarenquanto a outra estiver sendo soprada com ar quente (regeneração).  

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 Secagem por resfriamento

 O secador de ar comprimido por resfriamento funciona pelo princípio da diminuição datemperatura do ponto de orvalho. O ponto de orvalho é a temperatura a qual deve serresfriado um gás para se obter a condensação do vapor de água contido nele. O arcomprimido a ser secado entra no secador, passando primeiro pelo trocador de calor a ar.Mediante o ar frio e seco proveniente do trocador de calor (vaporizador), o ar quente que estáentrando é resfriado. Forma-se um condensado de óleo e água que é eliminado pelo trocadorde calor. Esse ar comprimido pré resfriado circula através do trocador de calor (vaporizador) eassim sua temperatura desce até 1,70C, aproximadamente. Desta maneira, o ar é submetidoa uma segunda separação de condensado de água e óleo.Posteriormente, o ar comprimido pode ainda passar por um filtro fino a fim de eliminar oscorpos estranhos. 

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  Exemplo de cálculo para se determinar a quantidade de água em um certo volume de araspirado: Quantidade de ar aspirado V = 400m3/h Pressão P = 8bar 

Temperatura T  = 323K (500C) Umidade relativa do ar = 60% Umidade absoluta do ar ?

Umidade relativa do ar = saturação de quantidadear do absoluta umidade

x 100%

No exemplo, a incógnita é a umidade absoluta do ar: 

Umidade absoluta do ar = %100

saturação de quantidadexar do relativa umidade 

No diagrama do ponto de orvalho temos uma quantidade igual a 80g/m3 para uma temperatura de

323k (500C). 

Umidade absoluta do ar = %100

80g/m .%60 3

= 48g/m3 

De uma quantidade de ar aspirado de 400m3/h, resulta uma quantidade de água igual a: 

48g/m3 ; 400m3/h = 19200g/h = 19,2kg/h 

Regulador de pressão

 O regulador de pressão tem por finalidade manter constante a pressão de trabalho (secundária)

independentemente da pressão da rede (primária) e consumo de ar. A pressão primária tem de sersempre maior que a secundária. 

Regulador de pressão com exaustão (escape)

 

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  A pressão é regulada por meio de uma membrana. Uma das faces da membrana é submetidaà pressão de trabalho. Do outro lado atua uma mola cuja pressão é ajustável por meio de umparafuso de regulagem. Com aumento da pressão de trabalho, a membrana se movimentacontra a foça da mola. Com isso, a secção nominal de passagem na sede da válvula diminui

progressivamente ou se fecha totalmente. Isto significa que a pressão é regulada pelo fluxo. Na ocasião do consumo, a pressão diminui e a força da mola reabre a válvula. Com isso, para mantera pressão regulada, há um constante abrir e fechar da válvula. Para evitar a ocorrência de vibraçãoindesejável sobre o prato da válvula, existe um amortecimento por mola ou ar. A pressão de trabalhoé indicada por um manômetro. Se a pressão aumentar muito do lado secundário, a membrana épressionada contra a mola. Com isso, abre-se a parte central da membrana e o ar em excesso vaipelo furo de escape para a atmosfera.. Um outro tipo de regulador de pressão existente é o regulador sem abertura para escape do ar. Nestetipo de regulador, não se permite a saída para a atmosfera do ar contido no sistema secundário.  

Regulador sem abertura de escape

 

Funcionamento

 

Por meio de parafusos de ajuste, a mola é tencionada juntamente com a membrana. Conforme aregulagem da mola, a passagem do primário para o secundário torna-se maior ou menor. Com isso, opino, encostado à membrana, afasta ou aproxima a vedação do assento. Se do lado secundário nãohouver consumo de ar, a pressão cresce e força a membrana contra a mola. Desta forma, a molapressiona o pino para baixo e a passagem é fechada pela vedação. Somente quando houverdemanda de ar pelo lado secundário é que o ar comprimido do lado primário voltará a passar.  

Lubrificador de ar comprimido

 

Nos elementos pneumáticos encontram-se peças móveis que devem ser submetidas alubrificação. Os materiais lubrificantes são necessários para garantir desgaste mínimo nos

elementos móveis, manter tão mínimas quanto possível as forças de atrito e proteger os

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  aparelhos contra corrosão. Mediante o lubrificador, espalha-se no ar comprimido uma névoaadequada de óleo. Lubrificadores de óleo trabalham, geralmente, segundo o princípio Venturi. A diferença depressão p (queda da pressão) entre a pressão existente antes do bocal nebulizador e apressão no ponto estrangulado do bocal será aproveitada para sugar óleo de um reservatórioe misturá-lo com o ar em forma de neblina. O lubrificador de ar somente começa a funcionarquando existe um fluxo suficientemente grande. Quando houver pequena demanda de ar, avelocidade no bocal é insuficiente para gerar uma depressão (baixa pressão) que possasugar o óleo do reservatório. Deve-se, portanto, prestar atenção aos valores de vazão (fluxo)indicados pelo fabricante. 

Princípio Venturi

 Funcionamento do lubrificador

 A corrente de ar no lubrificador vai de A para B. A válvula de regulagem H obriga o ar a entrar nodepósito E, pelo canal C. Pelo efeito de sucção no canal C, o óleo é transportado pelo tuboascendente L até a câmara D. Nesta câmara, o óleo é gotejado na corrente de ar e é arrastado.  

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  Mediante o parafuso k, ajusta-se a quantidade de óleo adequada. O desvio do ar comprimidoaté o depósito realiza-se através da câmara F, onde se efetua o fenômeno da aspiração. Asgotas grandes demais caem no ambiente E. Somente a neblina ar - óleo chega à saída B,através do canal G. 

Unidade de conservação

 A unidade de conservação tem a finalidade de purificar o ar comprimido, ajustar uma pressãoconstante do ar e acrescentar uma fina neblina de óleo ao ar comprimido, para fins delubrificação. Devido a isso, a unidade de conservação aumenta consideravelmente asegurança de funcionamento dos equipamentos pneumáticos. 

A unidade de conservação é uma combinação de: 

Filtro de ar comprimido; Regulador de ar comprimido; Lubrificador de ar comprimido. 

No emprego da unidade de conservação, devem-se observar os seguintes pontos: 

1. A vazão total de ar em Nm3/h é determinada para o tamanho da unidade. Demanda (consumo) dear muito grande provoca queda de pressão nos aparelhos. Devem-se observar rigorosamente osdados indicados pelo fabricante. 

2. A pressão de trabalho nunca deve ser superior à indicada no aparelho. A temperatura ambientenão deve ser superior a 50°C (máxima para copos de material sintético). 

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  Símbolos (unidade de conservação) Manutenção das unidades de conservação

 Filtro de ar comprimido Quando o filtro não é dotado de dreno automático, o nível de água condensada deve ser controladoregularmente, pois a água não deve ultrapassar a altura determinada no copo. A água condensadaacumulada pode ser arrastada para a tubulação de ar comprimido e equipamentos.  

Regulador de pressão de ar comprimido

 Quando existe um filtro de ar comprimido instalado antes do regulador, dispensa-se praticamente amanutenção desse regulador. 

Lubrificador de ar comprimido

 Controlar o nível de óleo no copo reservatório. Sempre que necessário, completar o óleo até no nívelindicado. Filtros de material plástico e copo lubrificador devem ser limpos somente com querosene.Solventes como “thinner”, acetona, acetatos, etc. não são recomendados, pois atacam o materialplástico. Para o lubrificador, devem ser usados somente óleos minerais de baixa viscosidade (máximo200 Engler). 

Simbologia

 

Filtro de ar comprimido com dreno manual 

Filtro de ar comprimido com dreno automático 

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 Regulador de pressão sem exaustão 

Regulador de pressão com exaustão 

Lubrificador de ar comprimido 

Unidade de conservação (símbolo simplificado) 

Manômetro 

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  55.. RReeddeess ddee DDiissttrriibbuuiiççããoo 

Aplicar, para cada máquina ou dispositivos automatizados, um compressor próprio, é possível

somente em casos isolados. Onde existem vários pontos de aplicação, o processo maisconveniente e racional é efetuar a distribuição do ar comprimido posicionando as tomadasnas proximidades dos utilizadores. 

A rede de distribuição de ar comprimido compreende todas as tubulações que saem do reservatóriopassando pelo secador e que, unidas, orientam o ar comprimido até os pontos individuais deutilização. 

A rede possui duas funções básicas: 

1.  comunicar a fonte produtora com os equipamentos consumidores; 2.  funcionar como um reservatório para atender as exigências locais. 

Um sistema de distribuição perfeitamente executado deve apresentar os seguintes requisitos: 

pequena queda de pressão entre o compressor e as partes de consumo, a fim de manter a pressãodentro dos limites toleráveis em conformidade com as exigências das aplicações; não apresentar escape de ar, do contrário haveria perda de potência;  apresentar grande capacidade de realizar separação de condensado. Ao serem efetuados o projeto e a instalação de uma planta qualquer de distribuição, é necessáriolevar em consideração alguns preceitos. O não cumprimento de certas bases é contraproducente eaumenta sensivelmente a necessidade de manutenção. 

Formato

 Em relação ao tipo de linha a ser executada, anel fechado (circuito fechado) ou circuito aberto, deve-se analisar as condições favoráveis e desfavoráveis de cada uma. Geralmente, a rede de distribuição é em circuito fechado, em torno da área onde há necessidade doar comprimido. Deste anel partem as ramificações para os diferentes pontos de consumo. O anel fechado auxilia na manutenção de uma pressão constante, além de proporcionar umadistribuição mais uniforme do ar comprimido para os consumos intermitentes. Porém, dificulta aseparação da umidade, porque o fluxo não possui uma direção e, dependendo do local de consumo,circula em duas direções. Existem casos, por exemplo, em que o circuito aberto deve ser feito: área onde o transporte demateriais e peças é aéreo, pontos isolados, pontos distantes, etc. Nestes casos são estendidas linhasprincipais para o ponto. 

Válvulas de fechamento na linha de distribuição

 

As válvulas são importantes na rede de distribuição para permitir sua divisão em seções,especialmente em casos de grandes redes, fazendo com que as seções tornem-se isoladas parainspeções, modificações e manutenção. Assim, evitamos que outras seções sejam simultaneamenteatingidas, não havendo paralisação no trabalho e da produção. As válvulas mais utilizadas são do tipo esfera e diafragma. Acima de 2” são usadas as válvulas tipogaveta. 

Montagem

 

A tendência é colocar a linha principal, aérea e interna, com as correspondentes tomadas de arpróximas a cada utilizador, para que a tubulação não obstrua a passagem, além de requerer menoscurvas. 

As tubulações aéreas aconselháveis são aquelas suspensas por tirantes, fixas nas paredesou no forro por cantoneiras de fixação. Em alguns casos, como na fundição, forjaria ou

posicionadas externamente, é aconselhável colocar as tubulações em valetas apropriadassob o pavimento, levando-se em consideração os espaços necessários para a montagem e a

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  manutenção com os respectivos movimentos das ferramentas, rotações de curvas,derivações em “T”. O posicionamento também deve permitir a drenagem de águacondensada de maneira satisfatória. Os tubos não devem ser posicionados em profundidadesexcessivas e nunca enterrados. 

Material para a tubulação

 Ao serem escolhidos, os materiais da tubulação principal devem apresentar alguns requisitos, comofácil manuseio e instalação, resistência à oxidação e corrosão e preço acessível. É recomendável construir a rede de ar comprimido com tubos de aço preto, mas geralmente éconstruída com tubos de aço galvanizado, devido ao menor preço e a maior facilidade de compra.  Apesar dessas facilidades, uma instalação com tubos de aço zincado apresenta inconvenientesquando comparada com uma instalação efetuada com tubos pretos. O tubo de aço preto possui parede interna bastante lisa, isenta de aspereza e rugosidade, o que évantajoso, pois tende a eliminar consideráveis perdas de pressão, o que evita a formação de

turbulência no seu interior. O tubo galvanizado não é liso, apresentando maior perda de pressão.  A resistência do tubo de aço preto em relação à oxidação e corrosão também é superior aos tuboszincados, visto que esses oxidam com facilidade nas extremidades roscadas. Ligação entre os tubos As ligações entre os tubos são de diversas maneiras: rosca, solda, flange, acoplamento rápido,devendo todas apresentar a mais perfeita vedação. As ligações roscadas são comuns, devido ao seu baixo custo e facilidade de montagem edesmontagem. Para evitar vazamentos nas roscas deve-se utilizar vedantes à base de teflon (porexemplo: fita teflon), devido às imperfeições existentes na confecção das roscas. A união realizada por solda oferece menor possibilidade de vazamento se comparada à uniãoroscada, apesar de um custo maior. As uniões soldadas devem estar cercadas de certos cuidados: osescamas de óxido têm que ser retiradas do interior do tubo e o cordão de solda deve ser o maisuniforme possível 

De maneira geral, a utilização de conexões roscadas se faz até diâmetros de 3“. Para valores

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  maiores, recomendam-se conexões soldadas, que podem ser por topo para tubos, soquetepara curvas, flanges e válvulas. Para instalações que apresentam maior grau de confiabilidade, recomenda-se o uso deconexões flangeadas e soldadas. 

Inclinação

 As tubulações devem possuir uma determinada inclinação no sentido do fluxo interior. A inclinação serve para favorecer o recolhimento de uma eventual condensação da água e deimpurezas, devido à formação de óxido, levando-as para o ponto mais baixo, onde são eliminadaspara atmosfera através do dreno. O valor desta inclinação é de 1 a 2% em função do comprimentoreto da tubulação onde for executada. 

Drenagem de umidade

 Tomados os cuidados para a eliminação do condensado, resta uma umidade remanescente a qualdeve ser removida ou eliminada, no caso de condensação desta umidade. Para que a drenagem eventual seja feita, devem ser instalados drenos (purgadores) manuais ou

automáticos, com preferência para os automáticos. Os pontos de drenagem devem-se situar emtodos os locais baixos da tubulação principal. Nestes pontos, para auxiliar a eficiência da drenagem,podem ser construídos bolsões, que retêm o condensado e o encaminham para o purgador. Estesbolsões não devem possuir diâmetros menores que os da tubulação. O ideal é que sejam do mesmodiâmetro. 

Tomadas de ar

 Devem ser feitas pela parte superior da tubulação principal, evitando os problemas de condensado.Recomenda-se ainda que não se realize a utilização direta do ar no ponto terminal do tubo detomada. No terminal é colocada uma pequena válvula de drenagem e a utilização deve ser feita umpouco mais acima, aonde o ar, antes de ir para a máquina, passa através da unidade deconservação. 

A figura seguinte mostra a inclinação, as tomadas e a drenagem da rede de ar comprimido.  

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  66.. EElleemmeennttooss PPnneeuummááttiiccooss ddee TTrraabbaallhhoo 

A energia pneumática é transformada em movimento e força através dos elementos de trabalho.

Esses movimentos podem ser lineares ou rotativos. Os movimentos lineares são executados pelos cilindros (atuadores lineares) e os movimentosrotativos pelos motores pneumáticos e cilindros rotativos (atuadores rotativos). 

Os atuadores lineares são:

 1.  de ação simples; 2.  de ação dupla. 

os atuadores rotativos são:

 1.  de giro contínuo; 2.  de giro limitado. 

Atuadores lineares 

Cilindros de ação simples

 Os cilindros de ação simples realizam trabalho recebendo ar comprimido em apenas um de seuslados. Em geral o movimento de avanço é o mais utilizado para a atuação com ar comprimido, sendoo movimento de retorno realizado através de mola ou por atuação de uma força externa devidamenteaplicada. A força da mola é calculada apenas para que possa repor o êmbolo do cilindro na sua posição inicialcom velocidade suficientemente alta, sem absorver energia elevada. O curso dos cilindros de ação simples está limitado ao comprimento da mola. Por esta razão não sãofabricados cilindros de ação simples com atuação por mola com mais de 100 mm. Os cilindros de ação simples são especialmente utilizados em operações que envolvam fixação,expulsão, extração e prensagem, entre outras. 

Os cilindros de ação simples podem ainda ser construídos com elementos elásticos parareposição. É o caso dos cilindros de membrana, cujo movimento de retorno é feito por uma

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  membrana elástica presa à haste. 

A vantagem da membrana está na redução do atrito mas a limitação de força, nestes casos, se torna

uma desvantagem. Estes cilindros são usados especialmente em situações de pequenos espaçosdisponíveis para operações de fixação e indexação de peças ou dispositivos. 

Cilindros de ação dupla

 Os cilindros de ação dupla realizam trabalho recebendo ar comprimido em ambos os lados. Destaforma realizam trabalho tanto no movimento de avanço como no movimento de retorno. Um sistemade comando adequado permite ao ar comprimido atingir uma câmara de cada vez, exaurindo o arretido na câmara oposta. Assim, quando o ar comprimido atinge a câmara traseira, estará em escapea câmara dianteira e o cilindro avançará. No movimento de retorno, o ar comprimido chega à câmaradianteira, e a câmara traseira estará em escape. 

Como não há a presença da mola, as limitações impostas aos cilindros de ação dupla estão ligadas

às deformações da haste quanto à flexão e a flambagem. 

Os cilindros de ação dupla, quando sujeitos a carga e velocidades elevadas, sofrem grandesimpactos, especialmente entre o êmbolo e as tampas. Com a introdução de um sistema deamortecimento, os cilindros podem trabalhar sem o risco do impacto que, na maioria das vezes, odanifica, causando vazamento e reduzindo seu rendimento e sua vida útil. 

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  Para evitar tais danos, antes de alcançar a posição final de curso, um êmbolo deamortecimento interrompe o escape direto do ar, deixando somente uma pequena passagemgeralmente regulável. Com o escape de ar restringido, cria-se uma sobrepressão que, para ser vencida, absorveparte da energia, resultando em perda de velocidade nos finais de curso. 

Em muitas aplicações industriais os cilindros convencionais de ação simples e ação dupla não podemser utilizados satisfatoriamente. Para esses casos foram desenvolvidos cilindros diferenciados dospadrões normais, ou cilindros especiais: com haste passante, de múltiplas posições, de impacto, semhaste. 

Cilindro com haste passante

 Com este cilindro trabalha-se em ambos os lados ao mesmo tempo.Pode-se também utilizar um dos lados somente para acionamento de elementos de Sinal. Um pontopositivo deste tipo de cilindro é, por possuir dois mancais de apoio para as hastes, suportar cargas

laterais maiores.Porém, por possuir hastes em ambos os lados, têm sua capacidade de força reduzida em relação acilindros convencionais com uma única haste. 

Estes cilindros, em alguns casos, possuem haste vazada, ou seja, haste com furo passante nosentido longitudinal, podendo ser utilizados para aplicações com vácuo, passagem de fluidos e atémesmo condutores elétricos. 

Cilindro de múltiplas posições

 

Este tipo de cilindro é formado por dois cilindros unidos por suas câmaras traseiras. Desta forma, seconsegue um curso intermediário escalonado, conforme a figura seguinte. 

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 Cilindro de impacto

 O uso de cilindros normais para trabalho de deformação é limitado. O cilindro de impacto é utilizadopara se obter energia cinética elevada. Segundo a fórmula de energia cinética, pode-se ter uma idéiada energia conseguida através da elevação da velocidade. 

2m.v

E2

onde 

E = energia em kg.m/s2 = Nm = Joule m = massa em kg v = velocidade em m/s 

Os cilindros de impacto desenvolvem uma velocidade de 7,5 a 10 m/s (a velocidade de um cilindronormal é de 1 a 2 m/s). Esta velocidade só pode ser alcançada por um elemento de construçãoespecial. A energia deste cilindro poderá ser empregada para prensar, rebordar, rebitar, cortar, etc.  Sua força de impacto é muito grande em relação ao tamanho de construção de um cilindro.

Geralmente são empregados em pequenas prensas. Em relação ao diâmetro do cilindro, podem seralcançadas energias cinéticas de 25 a 500 Nm. 

Cilindro sem haste

 

O cilindro sem haste é constituído de um êmbolo que desliza livremente no interior da camisa docilindro. No lado externo à camisa temos um cursor que desliza junto com o êmbolo. A força que fazcom que o cursor externo deslize juntamente com o êmbolo é obtida através de um pacote de ímãssituados na face interna ao cursor. Com o cilindro sem haste se reduz a necessidade de grandes espaços para a instalação. Secomparados aos cilindros convencionais, esse espaço é reduzido em 50%. 

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 Cálculos para cilindros

 As forças realizadas pelos cilindros dependem da pressão do ar, do diâmetro do êmbolo e dasresistências de atrito impostas pelos elementos de vedação. 

A força teórica exercida pelo cilindro é calculada segundo a fórmula: 

onde: Ft= força teórica do êmbolo (N)A = superfície útil do êmbolo (cm2) P = pressão de trabalho (kPa, 105 N/m2, bar) 

Fr = p . Ar  Fa = p . Aa Ar = 0,7854 . ( e2 - h2)  Aa = 0,7854 . e2

 

Tipo de cilindro  Fórmula Cilindro de ação simples  Fn = Aa . p.. . ( Fat + Ff) Cilindro de dupla ação avanço  Fav = Aa . p _ Fat 

Cilindro de dupla ação retorno  Fret = Ar . p Fat 

Fn = força efetiva Fav = força efetiva de avanço Fret = força efetiva de retorno p = pressão de trabalho Fat = resistência de atrito (N) (3 a 20% de Ft) Ff = força da mola de retrocesso

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  Movimentos rotativos  Cilindro rotativo O cilindro rotativo transforma movimento linear de um cilindro comum em movimento rotativode giro limitado.O ar atinge o êmbolo do cilindro movimentando-o. Preso ao êmbolo encontra-

se a haste e, em sua extremidade, uma cremalheira que transforma o movimento linear emmovimento rotativo. O ângulo de rotação pode ser ajustado mediante um parafuso e osângulos mais utilizados são: 90 , 180 , 360 . Como aplicações mais comuns estão:operações de giro de peças, curvamento de tubos, abertura e fechamento de válvulas,registros etc. 

Cilindro de aleta giratória

 Com este cilindro se consegue movimentos rotativos ajustáveis de até 180 .

É utilizado especialmente para abertura e fechamento de válvulas de grande porte e rotação depeças ou dispositivos. 

Motores pneumáticos

 

Através de motores pneumáticos podem ser executados movimentos rotativos de forma ilimitada. Aprincipal característica destes motores é a alta rotação que se pode atingir. Como exemplos deaplicação podemos citar as ferramentas pneumáticas e as brocas utilizadas por dentistas, que podematingir até 500.000 rpm (turbo motores). 

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  Os motores pneumáticos são classificados, segundo a construção, em motores: de pistão; de palhetas; de engrenagens; turbomotores. 

Motores de pistão

 Este tipo está subdividido em motores de pistão radial e axial. 

Motores de pistões radiais

 O êmbolo, através de uma biela, aciona o eixo do motor. Para que seja garantido um movimento semgolpes e vibrações são necessários vários pistões. A potência dos motores depende da pressão deentrada, número e área dos pistões. Os motores de pistões radiais podem atingir até 5.000 min-1 com potências variando entre 2 e 25 cv,a pressão normal.

Motores de pistões axiais

 

O funcionamento dos motores de pistões axiais é semelhante ao dos motores de pistões radiais. Umdisco oscilante transforma a força de cinco cilindros, axialmente posicionados, em movimentogiratório. Dois pistões são alimentados simultaneamente com ar comprimido. Com isso obtém-se ummomento de inércia equilibrado, garantindo um movimento uniforme e sem vibrações do motor.  

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 Motor de palhetas

 Graças ao pequeno peso e construção simples, os motores pneumáticos geralmente são fabricadossegundo este tipo construtivo. Estes são, em princípio, de funcionamento inverso aos compressoresde palhetas (multicelulares). O rotor está fixado excentricamente em um espaço cilíndrico. O rotor é dotado de ranhuras. Aspalhetas colocadas nas ranhuras serão, inicialmente, afastadas da parede interna do cilindromediante uma pequena quantidade de ar aplicada sob elas. Depois, pela força centrífuga, a vedaçãoindividual das câmaras estará garantida. Motores de palhetas podem atingir rotações entre 3.000 e 

8.500 min-1 com potências que vão de 0,1 a 24 cv, a pressão normal. 

Motores de engrenagem

 

A geração do momento de torção se dá neste tipo de motor pela pressão do ar contra os flancos dosdentes de duas rodas dentadas engrenadas. Uma roda é montada fixa no eixo do motor e a outra,livre no outro eixo. Estes motores, utilizados como máquinas de acionar; têm potências de até 60 cv. 

Turbomotores

 

Turbomotores são usados somente para trabalhos leves, pois sua velocidade de giro é muito alta(500.000 min-1). Seu princípio de funcionamento é inverso ao dos turbocompressores. 

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  Características dos motores pneumáticos Regulagem sem escala de rotação e do momento de torção. Grande escolha de rotação.

Construção leve e pequena. Seguro contra sobrecarga. Insensível contra poeira, água, calor e frio.Seguro contra explosão. Conservação e manutenção insignificantes sentidos de rotação fácil de inverter. 

Bocal de aspiração por depressão

 Este bocal é utilizado, juntamente com uma ventosa, como elemento de transporte. Com isto, pode-setransportar variados tipos de peças. Seu funcionamento está baseado no princípio de Venturi (depressão). A pressão de alimentação é aplicada na entrada P por estrangulamento da seção de passagem. Avelocidade do ar até R aumenta e na saída A, ou seja, na ventosa, é produzida uma depressão (efeito

de sucção). Com este efeito a peça é presa e transportada. A superfície deve estar bem limpa para que seobtenha um bom efeito de sucção. 

Cabeçote de aspiração por depressão

 O funcionamento também está baseado no princípio Venturi. A diferença do elemento anterior é um depósito adicional. Neste depósito é acumulado ar durante oprocesso de sucção. Não existindo mais ar em P, o ar do depósito sai através de uma válvula deescape rápido para a ventosa, produzindo um golpe de pressão e soltando as peças fixadas pelaventosa. Ao lado estão representados os bocais de aspiração por depressão e o cabeçote de aspiração pordepressão. 

Estes dois elementos têm as seguintes características: grande depressão;baixo consumo de ar;

pouco ruído. 

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  77.. VVáállvvuullaass PPnneeuummááttiiccaass 

Os circuitos pneumáticos são constituídos por elementos, de sinal, comando e de trabalho.

Os elementos emissores de sinais e de comando influenciam no processo dos trabalhos,razão pela qual serão denominadas “válvulas". 

As válvulas são elementos de comando para partida, parada e direção ou regulagem. Adenominação "válvula" é válida considerando-se a linguagem internacionalmente usada para tipos deconstrução como: registros, válvulas de esfera, válvulas de assento, válvulas corrediças, etc. Esta é a definição da norma DIN/ISO 1219, conforme recomendação da CETOP (Comissão Européiade Transmissões Óleo-Hidráulicas e Pneumáticas). Segundo suas funções as válvulas se subdividem em 5 grupos: 

1.  Válvulas direcionais. 2.  Válvulas de bloqueio.3.  Válvulas de pressão. 4.  Válvulas de fluxo (vazão). 

5.  Válvulas de fechamento. 

Válvulas direcionais

 São elementos que influenciam no trajeto do fluxo de ar, principalmente nas partidas, paradas edireção do fluxo. Simbologia das válvulas 

Para representar as válvulas direcionais nos esquemas, são utilizados símbolos; estes símbolos nãodão idéia da construção interna da válvula; somente a função desempenhada por elas. 

As posições das válvulas são representadas por meio de quadrados. 

O número de quadrados unidos indica o número de posições que umaválvula pode assumir. 

O funcionamento é representado simbolicamente dentro dos quadrados. 

As linhas indicam as vias de passagem. As setas indicam o sentido dofluxo. 

Os bloqueios são indicados dentro dos quadrados com traçostransversais. 

A união de vias dentro de uma válvula é simbolizada por um ponto. 

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  As conexões (entrada e saída) serão caracterizadas por traçosexternos, que indicam a posição de repouso da válvula. O número detraços indica o número de vias. 

Outras posições são obtidas deslocando os quadrados, até quecoincidam com as conexões. 

As posições de comando podem ser indicadas por letrasminúsculas (a, b, c, o). 

Válvula com 3 posições de comando. Posição central = posição de

repouso. 

Define-se como "posição de repouso" aquela condição em que, através de molas, por exemplo, oselementos móveis da válvula são posicionados enquanto a mesma não está sendo acionada. A posição de partida (ou inicial) será denominada àquela em que os elementos móveis da válvulaassumem após montagem na instalação e ligação da pressão de rede, bem como a possível ligaçãoelétrica, e com a qual começa o programa previsto. 

Vias de exaustão sem conexão, escape livre, ou seja, semsilenciador.(triângulo no símbolo) 

Vias de exaustão com conexão, escape dirigido, ou seja, comsilenciador. (triângulo afastado do símbolo) 

Para garantir uma identificação e uma ligação correta das válvulas, marcam-se as vias com letrasmaiúsculas, ou números. 

Conexão  ISO  DIN 

Pressão 1 P

Exaustão  3,5  R (3/2) R,S (5/2) Saída  2,4  B,A Piloto  14, 12, 10  Z,Y 

A denominação de uma válvula depende do número de vias (conexões) e do número das posições decomando. O primeiro número indica a quantidade de vias e o segundo número indica a quantidadedas posições de comando da válvula. As conexões de pilotagem não são consideradas como vias. 

Exemplos: Válvula direcional 3/2: 3 vias, 2 posições Válvula direcional 4/3: 4 vias, 3 posições 

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  Tipos de acionamentos de válvulas  Conforme a necessidade, podem ser adicionados às válvulas direcionais os mais diferentes tipos deacionamento. Os símbolos dos elementos de acionamento desenham-se horizontalmente nosquadrados. 

Acionamento por força muscular

geral (sem identificação do modo de operação) 

Botão 

Alavanca 

Pedal 

Acionamento mecânico

 apalpador ou pino 

Mola 

Rolete 

rolete, operando num único sentido (gatilho) 

Acionamento elétrico

 

por solenóide com uma bobina 

com duas bobinas operando em um único sentido 

com duas bobinas operando em sentidos opostos 

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  Acionamento pneumático direto

por acréscimo de pressão 

por alívio de pressão 

por diferencial de áreas 

Acionamento pneumático indireto

por acréscimo de pressão da válvula servopilotada 

por alívio de pressão da válvula servopilotada 

Acionamento pneumático combinado

 por solenóide e válvula servopilotada 

por solenóide ou válvula servopilotada 

Tempo de acionamento

 O tempo de acionamento das válvulas pode ser:

contínuomomentâneo 

Acionamento contínuo

 

Durante o tempo da comutação, a válvula é acionada mecânica, manual, pneumática oueletricamente. O retorno efetua-se manual ou mecanicamente através da mola. 

Acionamento momentâneo (impulso) 

A válvula é comutada por um breve sinal (impulso) e permanece indefinidamente nessa posição, atéque um novo sinal seja dado repondo a válvula à sua posição anterior. A figura abaixo mostra a representação de uma válvula direcional de 3 vias, 2 posições, acionada porbotão e retorno por mola. 

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  Características de construção das válvulas direcionais As características de construção das válvulas determinam sua vida útil, força de acionamento,possibilidades de ligação e tamanho. 

Segundo a construção, distinguem-se os tipos: 

Válvulas de assento com: 

1.  sede esférica 2.  sede de prato 

Válvulas corrediças: 

1.  longitudinal (carretel); 2.  plana longitudinal (comutador); 3.  giratória (disco). 

Válvulas de assento

 As ligações nas válvulas de assento são abertas por esfera, prato ou cone. A vedação das sedes deválvula efetua-se de maneira muito simples, geralmente com elemento elástico de vedação. Asválvulas de assento com sede possuem poucas peças de desgaste e têm, portanto, uma longa vidaútil. Elas são robustas e insensíveis à sujeira. A força de acionamento é relativamente alta; sendo necessário vencer a força da mola de retorno edo ar comprimido agindo sobre a área do elemento de vedação. 

Válvulas de sede esférica

 A construção das válvulas de sede esférica é muito simples e, portanto, de preço vantajoso. Estasválvulas se caracterizam por suas reduzidas dimensões. Inicialmente uma mola força a esfera contra a sede, evitando que o ar comprimido passe do orif íciode pressão P para o orifício de trabalho A. Por acionamento da haste da válvula, afasta-se a esferada sede. Para isto, é necessário vencer a força da mola e a força do ar comprimido. Estas sãoválvulas direcionais de 2 vias, pois têm 2 posições de comando (aberto e fechado) e 2 ligações,entrada e saída (P e A). 

A figura mostra uma válvula direcional de 2 vias por2 posições. 

Com um canal de exaustão pela haste elas podem ser empregadas também como válvulasdirecionais de 3 vias. O acionamento pode ser realizado manual ou mecanicamente. A figura mostrauma válvula direcional de 3 vias por 2 posições. 

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 Válvula de sede de prato

 As válvulas de sede de prato têm uma vedaçãosimples e boa. O tempo de comutação é curto. Umpequeno movimento do prato libera uma áreabastante grande para o fluxo do ar. Também estas,como as de sede esférica, são insensíveis à sujeirae têm uma longa vida útil. A figura mostra umaválvula direcional de 3 vias por 2 posições(normal aberta). 

Ao acionar o apalpador são interligados, num campo limitado, todos os três orifícios: P, A e R. Istoprovoca, quando em movimento lento, um escape livre de um grande volume de ar, sem ser

aproveitado para o trabalho. Quando isto ocorre, dizemos que existe "exaustão cruzada". A figuraapresenta uma válvula direcional de 3 vias por 2 posições (normal fechada). 

As válvulas construídas segundo o princípio de sede de prato único, são livres de exaustão cruzada.Não existe perda de ar quando de uma comutação lenta. Ao acionar o apalpador fecha-se primeiro a passagem de A para R (escape), pois o mesmo se vedano prato. Empurrando mais ainda, o prato afasta-se da sede, abrindo a passagem de P para A; oretorno é feito por meio da mola. A figura abaixo mostra uma válvula direcional de 3 vias por 2posições (sem cruzamento, normal fechada). 

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 As válvulas direcionais de 3/2 vias são utilizadas para comandar cilindros de ação simples ou como

emissores de sinal para pilotar válvulas de comando. Uma válvula em posição de repouso aberta, ao ser acionada, é fechada primeiramente a ligaçãoentre P e A com um prato e posteriormente a passagem A para R através de um segundo prato. Umamola retrocede o apalpador com os dois pratos na posição inicial. A figura abaixo mostra uma válvuladirecional de 3 vias por 2 posições (normal aberta). 

O acionamento das válvulas pode ser feito manual, mecânica, elétrica ou pneumaticamente. Uma válvula direcional de 4 vias (4/2), construída com sede de prato, consiste na combinação deduas válvulas de 3 vias (3/2); uma válvula em posição inicial fechada e outra aberta. Na figura a seguir, estão abertas as vias de P para B e de A para R. Ao serem acionadossimultaneamente os dois apalpadores, serão fechadas as vias de P para B e de A para R.Empurrando-se ainda mais os apalpadores até os pratos, deslocando-os contra a mola de retorno,

serão abertas as vias de P para A e de B para R.

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 Esta válvula direcional de 4 vias por 2 posições é livre de exaustão cruzada e volta à posição inicialpor meio de mola. Estas válvulas são usadas em comando de cilindro de ação dupla. 

Válvula direcional de 3 vias (3/2) (sede de prato) acionada pneumaticamente

 Acionando-se o pistão de comando com ar comprimido na conexão Z, será deslocado o eixo daválvula contra a mola de retorno. Os orifícios P e A serão interligados. Após a exaustão do sinal decomando Z, o pistão de comando será recolocado na posição inicial por intermédio da mola. O pratofecha a via de P para A. O ar do canal de trabalho A pode escapar através de R. A figura a seguir mostra uma válvula direcional de 3 vias por 2 posições (acionamento pneumático).  

Uma outra válvula de 3/2 vias construída com sede de prato está representada na figura a seguir. A

pressão de comando na conexão Z aciona uma membrana ligada ao pistão de comutação, afastandoo prato de sua sede. Invertendo-se as ligações P e R, pode ser constituída uma válvula normalfechada ou aberta. A pressão mínima de acionamento é de 120 kPa (1,2 bar); a pressão de trabalhoé de 600 kPa (6 bar). A faixa de pressão está entre 120 kPa a 800 kPa (1,2 a 8 bar). A vazãonominal é de 100  /min.

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 A figura a seguir mostra uma válvula direcional de 5/2 vias (5 vias por 2 posições). Trata-se de umaválvula que trabalha segundo o princípio de assento flutuante. 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 àpressão. No centro do pistão de comando encontra-se um prato com anel vedante, o qual selecionaos canais de trabalho A e B, com o canal de entrada P de pressão. A exaustão é feita por meio doscanais R ou S. 

Válvulas eletromagnéticas

 

Estas válvulas são utilizadas onde o sinal de comando parte de um timer elétrico, de uma chave fimde curso elétrico, de um pressostato ou de aparelhos eletrônicos. Em comandos com distância

relativamente grande e de tempo de comutação curto, escolhe-se na maioria dos casos, comandoelétrico. As válvulas de acionamento eletromagnético dividem-se em válvulas de comando direto e indireto.As de comando direto são usadas apenas para pequenas secções de passagem. Para passagensmaiores são usadas as válvulas eletromagnéticas com servo comando (indireto). Quando energizada a bobina, o induzido é puxado para cima contra a mola. O resultado é ainterligação dos canais P e A. A extremidade superior do induzido fecha o canal R. Cessando oacionamento da bobina, a mola pressiona o induzido contra a sede inferior da válvula e interrompe aligação de P para A. O ar do canal de trabalho A escapa por R. Esta válvula tem cruzamento de ar. Otempo de atuação é curto. A figura a seguir mostra uma válvula direcional de 3 vias com 2 posições com acionamentoeletromagnético. 

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 Para poder manter pequena a construção do conjunto eletromagnético, são utilizadas válvulassolenóides com servo comando (comando indireto). Estas são formadas de duas válvulas: a válvula

solenóide com servo, de medidas reduzidas e a válvula principal, acionada pelo ar do servo.A figura a seguir mostra uma válvula direcional de 4 vias por 2 posições equipada com solenóide eservo comando.

O funcionamento desta válvula se dá da seguinte maneira: da alimentação P na válvula principalderiva uma passagem para a sede da válvula de servocomando (comando indireto). O núcleo dabobina é pressionado por uma mola contra a sede da válvula piloto. Após excitação da bobina, oinduzido se ergue e o ar flui para o pistão de comando da válvula principal, afastando o prato dasede. O ar comprimido pode agora fluir de P para A. O canal de exaustão R, porém, já foi fechado

(sem cruzamento). Em válvulas direcionais de 4 vias (4/2), ocorre, simultaneamente, uma inversão, olado fechado se abre e o lado aberto se fecha. Ao desenergizar a bobina, uma mola pressiona o induzido sobre a sede e fecha o canal do ar piloto.O pistão de comando da válvula principal será recuado por uma mola na posição inicial. 

Válvula direcional de 3 vias (3/2) servocomandada (princípio de sede de prato)

 

Para reduzir a força de atuação em válvulas direcionais com comando mecânico, é utilizado o sistemade servocomando. A força de acionamento de uma válvula é geralmente determinante para a utilização da mesma. Es taforça, em válvulas de 1/8 como a descrita, a uma pressão de serviço de 600 kPa (6 bar) resulta numvalor de I,8 N (0,180 kp). A figura abaixo mostra uma válvula direcional de 3 vias por 2 posições, comacionamento por rolete, servocomandada (normal fechada). 

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 A válvula piloto é alimentada através de uma pequena passagem com o canal de alimentação P.

Acionando a alavanca do rolete, abre-se a válvula de servocomando. O ar comprimido flui para amembrana e movimenta o prato da válvula principal para baixo. Primeiro fecha-se a passagem de A para R; em seguida, abre-se a passagem de P para A. O retornoé feito após soltar-se a alavanca do rolete. Isto provoca o fechamento da passagem do ar para amembrana, e posterior exaustão. Uma mola repõe o pistão de comando da válvula principal naposição inicial. Este tipo de válvula também pode ser utilizada como válvula normal aberta ou fechada. Devem serintercambiadas apenas as ligações P e R e deslocada em 180

 a unidade de acionamento

(cabeçote). A figura a seguir mostra uma válvula direcional de 3 vias por 2 posições, com acionamento por rolete,servocomandada (normal aberta). 

Em válvulas direcionais servopilotadas de 4 vias (4/2) serão, através das válvulas piloto, acionadassimultaneamente duas membranas e dois pistões de comando que conectam os pontos de ligação. Aforça de acionamento não se altera; é de 1,8 N (0,180 kp).A figura a seguir mostra uma válvula direcional de 4 vias por 2 posições (servopilotadas).  

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 Válvulas corrediças

 Os diversos pontos de ligação das válvulas corrediças serão interligados e fechados por pistõescorrediços, comutadores corrediços ou discos giratórios. 

Válvula corrediça longitudinal

 Esta válvula tem como elemento de comando um pistão que seleciona as ligações mediante seumovimento longitudinal. A força de acionamento é pequena, pois não é necessário vencer a pressãodo ar ou da mola, ambas inexistentes (como nos princípios de sede esférica e de prato). Neste tipode válvulas são possíveis todos os tipos de acionamentos: manual, mecânico, elétrico e pneumático,o mesmo é válido também para o retorno à posição inicial.O curso é consideravelmente mais longo do que as válvulas de assento assim como os tempos decomutação.A figura abaixo mostra uma válvula direcional de 5 vias por 2 posições, utilizando o princípio decorrediça longitudinal. 

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 Válvula corrediça plana longitudinal

 Esta construção tem para comutação, um pistão de comando. A seleção das ligações é feita, porém,

por uma corrediça plana adicional. Uma boa vedação ao deslizar é também garantida. A corrediçase ajusta automaticamente pela pressão do ar e pela mola montada. As câmaras de ar são vedadaspor anéis "O" (O-Ring) montados no pistão de comando; não existem furos na camisa do pistão quepoderiam provocar danificação na vedação. A figura a seguir mostra uma válvula direcional corrediça plana longitudinal de 4 vias por 2 posiçõesde comando, com comutação feita por impulso pneumático. Mediante um breve impulso pneumáticona ligação de comando Y, a corrediça une P com B e A com R e outro impulso do lado Z liga P com Ae B com R.

Tirando o ar da linha de comando, o pistão permanece em posição estável até que seja dado outrosinal do lado oposto (comportamento bi-estável). 

Válvula corrediça giratória

 

Estas válvulas são geralmente de acionamento manual ou por pedal. É difícil adaptar-se outro tipo deacionamento a essas válvulas. São fabricadas geralmente como válvulas direcionais de 3/3 vias ou4/3 vias. Mediante o deslocamento rotativo de duas corrediças pode ser feita à comunicação doscanais entre si. A figura à esquerda mostra que na posição central todos os canais estão bloqueados. Devido a isso,o êmbolo do cilindro pode parar em qualquer posição do seu curso, porém essas posiçõesintermediárias não podem ser fixadas com exatidão. Devido à compressibilidade do ar comprimido,ao variar a carga a haste também varia sua posição. Prolongando os canais das corrediças, consegue-se um outro tipo de posição central. A figura à direita mostra que na posição central os canais A e B estão conectados com o escape.Nesta posição, o êmbolo do cilindro pode ser movido por força externa, até a posição de ajuste. 

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  a)Válvula corrediça giratória (posição central fechada) 

b)Válvula corrediça giratória (posição central em exaustão) 

Válvulas de bloqueio

 

São elementos que bloqueiam a passagem preferentemente em um só sentido, permitindo passagemlivre em direção contrária. A pressão do lado de entrada, atua sobre o elemento vedante e permitecom isso uma vedação perfeita da válvula. 

Válvula de retenção

 

Estas válvulas impedem completamente a passagem em uma direção; em direção contrária, o ar fluicom a mínima queda de pressão. O fechamento em um sentido pode ser feito por cone, esfera, placaou membrana. A figura abaixo mostra uma válvula de retenção com fechamento por atuação de contra pressão, porexemplo, por mola. A válvula permanecerá fechada quando a pressão de entrada for menor ou iguala de saída. 

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 Válvula alternadora

 Também chamada "Elemento OU (OR)”.Esta válvula possui duas entradas X e Y, e uma saída A.Quando o ar comprimido entra em X, a esfera bloqueia a entrada Y e o ar circula de X para A. Emsentido contrário quando o ar circula de Y para A, a entrada X fica bloqueada. Quando o ar retorna,quer dizer, quando um lado de um cilindro ou de uma válvula entra em exaustão, a esfera permanecena posição em que se encontrava antes do retorno do ar. A figura abaixo mostra uma válvula alternadora. 

Estas válvulas selecionam sinais emitidos por válvulas de “sinais” provenientes de diversos pontos eimpede o escape de ar por uma segunda válvula.Se um cilindro ou uma válvula de comando deve ser acionado de dois ou mais lugares, é necessáriaa utilização desta válvula alternadora. 

Exemplo

 A haste de um cilindro deve avançar ao ser acionada uma válvula com atuação manual, ouopcionalmente também através de um pedal. Comando para um cilindro de ação simples 

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  Válvula reguladora de fluxo unidirecional Também conhecida como "válvula reguladora de velocidade" ou regulador 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. Emsentido contrário, o ar passa livre através da válvula de retenção aberta. Estas válvulas sãoutilizadas para a regulagem da velocidade em cilindros pneumáticos. 

Para os cilindros de ação dupla, são possíveis dois tipos de regulagem. As válvulas reguladoras defluxo unidirecional devem ficar o mais próximo possível dos cilindros. A figura mostra uma válvulareguladora de fluxo unidirecional. 

A figura seguinte mostra outro tipo de construção. A função é a mesma, só que neste caso apassagem de ar comprimido não é fechada por uma membrana. Em seu lugar é utilizado umelemento semi-esférico. 

Regulagem da saída de ar  Regulagem da entrada de ar 

A válvula é montada diretamente no cilindro. Pode ser usada para limitar a vazão de saída ou deentrada. No último caso, deverá ser colocada invertida (usando-se duas conexões). 

Regulagem da entrada de ar (regulagem primária ou meter-in)

 

Neste caso, as válvulas reguladoras de fluxo unidirecional são montadas de modo que o

estrangulamento seja feito na entrada do ar para o cilindro. O ar de retorno pode fluir para

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  atmosfera pela válvula de retenção. Ligeiras variações de carga na haste do pistão,provocadas, por exemplo, ao passar pela chave fim de curso, resultam em grandesdiferenças de velocidade do avanço. Por esta razão, a regulagem na entrada é utilizadaunicamente para cilindros de ação simples ou de pequeno volume. 

Regulagem da saída de ar (regulagem secundária ou meter-out)

 Neste caso o ar de alimentação entra livremente no cilindro, sendo estrangulado o ar de saída. Comisso, o êmbolo fica submetido a duas pressões de ar. Esta montagem da válvula reguladora de fluxounidirecional melhora muito a conduta do avanço, razão pela qual a regulagem em cilindros de açãodupla, deve ser efetuada na saída do ar da câmara do cilindro. 

Em cilindros de pequeno diâmetro (pequeno volume) ou de pequeno curso, a pressão no lado daexaustão não pode aumentar com suficiente rapidez, sendo eventualmente obrigatório o empregoconjunto de válvulas reguladoras de fluxo unidirecional para a entrada e para a saída do ar dascâmaras dos cilindros, a fim de se conseguir a velocidade desejada. 

Válvula reguladora de fluxo unidirecional com acionamento mecânico regulável (com rolete)

 

São utilizadas quando houver necessidade de alterar a velocidade de um cilindro, de ação simples oudupla, durante o seu trajeto. Para os cilindros de ação dupla, podem ser utilizadas comoamortecimento de fim de curso. Antes do avanço ou recuo se completar, a massa de ar é sustentadapor um fechamento ou redução da secção transversal da exaustão. Esta aplicação se faz quando forrecomendável um reforço no amortecimento de fim de curso. 

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  Por meio de um parafuso pode-se regular uma velocidade inicial do êmbolo. Um came, queforça o rolete para baixo, regula a secção transversal de passagem. Em sentido contrário, o ar desloca uma vedação do seu assento e passa livremente. A figura abaixo mostra uma válvula reguladora de fluxo unidirecional com acionamentomecânico regulável (com rolete). 

Válvula de escape rápido

 Estas válvulas são usadas para aumentar a velocidade dos êmbolos dos cilindros. Tempos de retornoelevados, especialmente em cilindros de ação simples podem ser eliminados dessa forma. A válvula é dotada de uma conexão de pressão P, uma conexão de escape R bloqueado e uma saídaA. Quando se aplica pressão em P, a junta desloca-se contra o assento e veda o escape R. O arcircula até a saída A. Quando a pressão em P deixa de existir, o ar, que agora retorna pela conexãoA, movimenta a junta contra a conexão P provocando seu bloqueio. Dessa forma, o ar pode escaparpor R rapidamente para a atmosfera. Evita-se com isso, que o ar de escape seja obrigado a passarpor uma canalização longa e de diâmetro pequeno até a válvula de comando. O mais recomendável écolocar o escape rápido diretamente no cilindro ou então o mais próximo possível do mesmo. A figura abaixo mostra uma válvula de escape rápido. 

O esquema abaixo mostra o posicionamento da válvula de escape rápido para um cilindro de açãosimples. 

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  Válvula de simultaneidade Esta válvula possui duas entradas X e Y e uma saída A. O ar comprimido pode passar

unicamente quando houver pressão em ambas as entradas. Um sinal de entrada em X ou Yimpede o fluxo para A em virtude do desequilíbrio das forças que atuam sobre a peça móvel.Quando existe uma diferença de tempo das pressões, a última é a que chega na saída A. Seos sinais de entrada são de pressões diferentes, a maior bloqueia um lado da válvula e apressão menor chega até a saída A. Esta válvula é também chamada de "elemento E (AND)". É utilizada em comandos de bloqueio, funções de controle e operações lógicas. A figura abaixo mostra a válvula de simultaneidade. 

O esquema a seguir mostra o comando para um cilindro de ação simples. 

Válvulas de pressão

 

São válvulas que têm influência principalmente sobre a pressão, e pelas quais podem ser feitas asregulagens; ou válvulas que dependem da pressão em comandos.

Distinguem-se: 

Válvula reguladora de pressão; Válvula limitadora de pressão; Válvula de seqüência. 

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  Válvula reguladora de pressão  Essa válvula tem a tarefa de manter constante a pressão de trabalho, isto é, transmitir a pressãoajustada no manômetro sem variação aos elementos de trabalho ou válvulas, mesmo com apressão oscilante da rede. A pressão de entrada mínima deve ser sempre maior que a pressão

de saída. Estas válvulas foram mostradas no capítulo de preparação do ar comprimido 

Válvula Iimitadora de pressão

 Estas válvulas são utilizadas, sobretudo, como válvula de segurança (válvula de alívio). Nãopermitem um aumento da pressão no sistema, acima da pressão máxima ajustada. Alcançada naentrada da válvula o valor máximo da pressão abre-se a saída e o ar escapa para a atmosfera. Aválvula permanece aberta até que a mola, após a pressão ter caído abaixo do valor ajustado, volte afechá-la. 

Válvula de seqüência

 O funcionamento é muito similar ao da válvula limitadora de pressão. Abre-se a passagem quando éalcançada uma pressão superior à ajustada pela mola. Quando no comando Z é atingida uma certapressão pré-ajustada, o êmbolo atua uma válvula 3/2 vias, de maneira a estabelecer um sinal nasaída A. Estas válvulas são utilizadas em comandos pneumáticos que atuam quando há necessidade de umapressão fixa para o processo de comutação (comandos em função da pressão). O sinal é transmitidosomente quando for alcançada a pressão de comando. A figura abaixo mostra os detalhes internosda válvula de seqüência. 

Válvulas de fluxo

 

Estas válvulas têm influência sobre aquantidade de ar comprimido que fluipor uma tubulação; a vazão seráregulada em ambas as direções dofluxo. A figura mostra uma válvula deestrangulamento regulável. 

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  Válvula reguladora de vazão com estrangulamento constante  Válvula de estrangulamento: nesta válvula, o comprimento doestrangulamento é maior do que o diâmetro. 

Válvula de membrana: nesta válvula o comprimento do estrangulamento émenor do que o diâmetro. 

Válvula reguladora de vazão com estrangulamento regulável

 Válvula reguladora de fluxo. 

Válvula reguladora de fluxo com acionamento mecânico e retorno pormola. 

Válvulas de fechamento

 São válvulas que abrem e fecham a passagem do fluxo, sem escalas, utilizadas como torneira ouregistro. A figura abaixo mostra os detalhes internos de um registro. 

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  Acionamento pneumático com comutação retardada (temporizador)  Esta unidade consiste de uma válvula direcional de 3/2 vias, com acionamento pneumático,de uma válvula reguladora de fluxo unidirecional e um reservatório de ar. A figura abaixomostra os detalhes internos de um temporizador (normalmente fechado). 

O funcionamento do temporizador consiste na entrada do ar comprimido na válvula pelo orifício P. Oar de comando entra na válvula pelo orifício Z e passa através de uma reguladora de fluxounidirecional; conforme o ajuste da válvula, passa uma quantidade maior ou menor de ar por unidadede tempo para o depósito de ar, incorporado. Alcançada a pressão necessária de comutação, oêmbolo de comando afasta o prato do assento da válvula dando passagem de ar de P para A. Otempo de formação da pressão no reservatório corresponde ao retardo da válvula.  A figura abaixo mostra os detalhes internos de um temporizador (normalmente aberto) Esta válvulatambém é uma combinação de válvulas, integrada por uma válvula de 3/2 vias, uma válvulareguladora de fluxo unidirecional e um reservatório de ar. A válvula direcional 3/2 vias é uma válvula

normalmente aberta. 

Também neste caso, o ar de comando entra em Z; uma vez estabelecida no reservatório à pressãonecessária para o comando, é atuada a válvula de 3/2 vias. Devido a isso, a válvula fecha apassagem P para A. Nesse instante o orifício A entra em exaustão com R. O tempo de retardocorresponde também ao tempo necessário para estabelecer a pressão no reservatório.  

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  Caso for retirado o ar de Z, a válvula de 3/2 vias voltará à sua posição inicial. Em ambos os temporizadores, o tempo de retardo normal é de 0 a 30 segundos. Este tempopode ser prolongado com um depósito adicional. Se o ar é limpo e a pressão constante,podem ser obtidas temporizações exatas. 

Válvula direcional de 3/2 vias com divisor binário

 Este elemento consiste de uma válvula direcional de 3/2 vias normalmente fechada, um êmbolo decomando com haste basculante e um came. O acionamento é pneumático. Quando o êmbolo de comando não está submetido à pressão, a haste encontra -se fora do alcance docame de comando como mostra a figura abaixo.

Se for introduzido ar no orifício Z o êmbolo de comando e a haste se deslocam em direção à válvulade 3/2 vias. A haste avança e penetra no rebaixo do came girando-o; com isso, o apalpador daválvula 3/2 vias é acionado e esta estabelece as ligações de P para A, fechando o escape R. 

Retirando o ar de Z, o êmbolo de comando e a haste retornam à sua posição normal. Devido aotravamento por atrito, o came permanece em sua posição, mantendo aberta à válvula de 3/2 vias.  

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 Mediante um novo sinal em Z, a haste do êmbolo de comando avança e penetra no outro rebaixo docame girando-o. Com isso, libera o apalpador da válvula 3/2 vias, que retorna pela ação da mola; a

esfera bloqueia a passagem de P para A e o ar de A escapa por R. Retirando o ar de Z o êmbolo e ahaste retornam à sua posição inicial. Esta válvula é utilizada para o movimento alternado de retorno e avanço de um cilindro. 

Comandos básicos

 Comando de um cilindro de ação simples

 Exemplo

 A haste de um cilindro de ação simples deve avançar ao se acionar um botão. Ao soltar o botão, ahaste do cilindro deverá voltar a sua posição inicial. 

Comando de um cilindro de ação dupla

 Exemplo

 A haste de um cilindro de ação dupla deve avançar ao se acionar um botão. Ao soltar o botão, aComando com válvula alternadora (elemento “ou”) 

Exemplo

 Um cilindro de ação simples deve poder realizar seu movimento de avanço de dois pontos diferentes. 

Regulagem da velocidade de um cilindro de ação simples

 

Exemplo 1

 

A velocidade de avanço de um cilindro de ação simples deve ser regulada. 

Exemplo 2

 

A velocidade de retorno da haste deve ser regulada. 

Exemplo 3

 

As velocidades de avanço e retorno da haste de um cilindro de ação simples devem ser reguladasseparadamente. 

Regulagem da velocidade em cilindro de ação dupla

 

Exemplo 1

 

As velocidades de avanço e retorno da haste de um cilindro de ação dupla devem ser reguladasseparadamente, estrangulando o ar na entrada. 

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  Exemplo 2  As velocidades de avanço e retorno da haste de um cilindro de ação dupla devem serreguladas separadamente, estrangulando o ar na saída. 

Comando com utilização da válvula de escape rápido

 Exemplo 1

 Deve-se aumentar a velocidade da haste no retorno de um cilindro de ação simples. 

Exemplo 2

 Deve-se aumentar a velocidade de avanço da haste de um cilindro de ação dupla. 

Comando com válvula de simultaneidade

 ExemploA haste de um cilindro de ação simples deve avançar somente quando se acionam as duas válvulasdirecionais de 3/2 vias simultaneamente. 

Comandos indiretos

 Comando com cilindros de ação simples

 Exemplo 1

 A haste de um cilindro de ação simples de grande volume, comandado a longa distância, deveavançar após o acionamento de uma válvula e, depois, retornar à posição. 

Exemplo 2

 A haste de um cilindro de ação dupla de grande volume, comandado a longa distância, deve avançarapós o acionamento de uma válvula e, depois, retornar à posição. 

Comando por impulso de dois botões

 Mediante duas válvulas, deve-se comandar o avanço e o retorno da haste de um cilindro de açãodupla. Uma válvula comanda o avanço e a outra comanda o retorno. 

Comando em função de pressão

 Após o avanço da haste do cilindro de ação dupla, tão logo na câmara traseira se tenha acumuladouma determinada pressão, pré-ajustada, o cilindro deverá retornar a sua posição inicial. 

Comando em função de pressão com fim de curso

 

A haste de um cilindro de ação dupla deve avançar após o acionamento do botão de partida. Oretorno deverá ocorrer quando a haste estiver totalmente avançada e for atingida a pressãopreestabelecida na câmara traseira do cilindro. 

Comando em função do tempo

 

Sem fim de curso

 

Após o acionamento do botão de partida, a haste do cilindro deve avançar, voltando a suaposição inicial após um tempo preestabelecido. 

Com fim de curso

 

Ao ser acionado o botão de partida, a haste de um cilindro de ação dupla deverá avançar. No final de

seu curso deverá acionar uma válvula que, após um tempo predeterminado, comandará o retorno dahaste do cilindro. 

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  88.. VVáállvvuullaass PPnneeuummááttiiccaass 

Quando os procedimentos de comando de instalações pneumáticas são complicados, e estas

instalações têm de ser reparadas, é importante que o técnico disponha de esquemas decomando e seqüência, segundo o desenvolvimento de trabalho das máquinas. 

A má confecção dos esquemas resulta em interpretação insegura que torna impossível, para muitos,a montagem ou a busca de defeitos, de forma sistemática. É pouco rentável ter de basear amontagem ou a busca de defeito empiricamente. Antes de iniciar qualquer montagem ou busca de defeitos, é importante representar seqüências demovimentos e estados de comutação, de maneira clara e correta. Essas representações permitirãorealizar um estudo, e, com ele, ganhar tempo no momento de montar ou reparar o equipamento.  A figura a seguir mostra pacotes que chegam sobre um transportador de rolos são elevados por umcilindro pneumático A e empurrados por um cilindro B sobre um segundo transportador. Assim, paraque o sistema funcione devidamente, o cilindro B deverá retornar apenas quando A houver alcançadoa posição final. 

Possibilidades de representação da seqüência de trabalho, para o exemplo dado: 

Relação em seqüência cronológica

 

A haste do cilindro A avança e eleva os pacotes; A haste do cilindro B empurra os pacotes no transportador 2; A haste do cilindro A retorna a sua posição inicial; 

A haste do cilindro B retorna a sua posição inicial. Forma de tabela

  

Movimento  Cilindro A  Cilindro B 1 avança  parado 2 parado  avança 3 retorna  parado 4 parado  retorna 

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  Indicação vetorial  avanço Diagrama de setas retorno 

ABAB

Indicação algébrica

 avanço +

Maneira de escrever retorno -

A+, B+, A-, B- ou A+ B+ 

A-B-

Representação gráfica em forma de diagrama

 Na representação de seqüências de funcionamento deve-se distinguir: 

Diagrama de movimento Diagrama de comando Diagrama de funcionamento 

Diagrama de movimento

 Onde se fixam estados de elementos de trabalho e unidades construtivas. O diagrama de movimento pode ser: 

Diagrama de trajeto e passo Diagrama de trajeto e tempo 

O diagrama de trajeto e passo representa a seqüência de movimentos de um elemento de trabalho eo valor percorrido em cada passo considerado. O passo é a variação do estado de movimento de qualquer elemento de trabalho pneumático.  No caso de vários elementos de trabalho para comando, estes são representados da mesma maneirae desenhados uns sob os outros. A correspondência é realizada por meio de passos.

Para o exemplo citado significa que, do passo 1 até o passo 2, a haste do cilindro A avança daposição final traseira para posição final dianteira, sendo que esta é alcançada no passo 2. 

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  Entre o passo 2 e 4 a haste permanece imóvel. A partir do passo 4, a haste do cilindro retorna e alcança a posição final traseira no passo 5. Para o exemplo apresentado, o diagrama de trajeto e passo possui construção segundo afigura abaixo. 

Recomendamos que, para a disposição do desenho, observe-se o seguinte: 

convém representar os passos de maneira linear e horizontalmente; o trajeto não deve ser representado em escala, mas com tamanho igual para todas asunidades construtivas;  já que a representação do estado é arbitrária, pode-se designar, como no exemplo, atravésda indicação da posição do cilindro ou através de sinais binários, isto é, 0 para posiçãofinal traseira e 1 ou L para posição final dianteira; 

a designação da unidade em questão deve ser posicionada à esquerda do diagrama. No diagrama de trajeto e tempo o trajeto de uma unidade construtiva é representado em função dotempo. 

Para representação em desenho, também são válidas as recomendações para o diagrama de trajetoe passo. Através das linhas pontilhadas (linhas de passo), a correspondência com o diagrama de trajeto epasso torna-se clara. Neste caso, porém, a distância entre os passos está em função do tempo.Enquanto o diagrama de trajeto e passo oferece a possibilidade de melhor visão das correlações, nodiagrama de trajeto e tempo podem ser representadas, mais claramente, sobreposições e diferençasde velocidade de trabalho. 

No caso de se desejar construir diagramas para elementos de trabalho rotativos como, por exemplo,motores elétricos e motores a ar comprimido, devem ser utilizadas as mesmas formas fundamentais.

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  Entretanto, a seqüência das variações de estado no tempo não é considerada, isto é, no diagrama detrajeto e passo, uma variação de estado, como o ligar de um motor elétrico, não transcorrerá duranteum passo inteiro, mas será representada diretamente sobre a linha de passo. 

Esquema de comando de sistema

 O esquema de comando de sistema está baseado em uma ordenação, isto é, todos os símbolospneumáticos são desenhados em sentido horizontal e em cadeia de comando. A combinação decomandos básicos simples, de funções iguais ou diferentes, resulta em um comando mais amplo commuitas cadeias de comando. Este tipo de esquema, em razão da ordenação, além de facilitar a leitura, elimina ou reduz oscruzamentos de linhas. No esquema de comando, deve-se caracterizar os elementos pneumáticos, em geral numericamente,para indicar a posição que ocupam e facilitar sua interpretação. 

Noções de composição de esquemas

 Em princípio, pode-se apresentar duas possibilidades principais para composição de esquemas:Método intuitivo com base tecnológica, também denominado convencional ou de experimentação.Neste método a intuição e a experiência predominam, portanto, a influência do projetista é marcante.Composição metódica segundo prescrições e diretrizes estabelecidas. Neste caso, praticamente, nãohaverá influência pessoal do projetista, porque é seguida uma sistemática preestabelecida. Convém ressaltar que, para a composição de esquema independentemente do método ou da técnica,deve-se ter um conhecimento bem fundamentado da tecnologia considerada, das possibilidades deligação e das características dos elementos utilizados. Ao elaborar um esquema de comando, devemser considerados aspectos importantes como:

conforto na operação; segurança exterior da instalação; segurança de funcionamento; facilidade de manutenção; custo, etc. 

Outro aspecto a considerar são as condições marginais de funcionamento ou de segurança. Exemplo: 

ciclo único -- ciclo contínuo manual -- automático parada de emergência -- desbloqueio de parada de emergência 

Estas condições devem ser introduzidas no esquema somente depois de esquematizada a seqüênciaem ciclo único (esquema fundamental). Em todos os casos de elaboração de esquemas, é recomendável, a partir do problema, fazer um

esboço da situação e uma representação gráfica dos movimentos. Pela facilidade de visualização, principalmente das sobreposições de sinais (contrapressão, porexemplo), dá-se preferência ao diagrama de funcionamento, mas em muitos casos, apenas odiagrama de movimento é suficiente. Em caso de sobreposição de sinais, onde o desligamento de sinais se faz necessário, devemosescolher a maneira mais conveniente para fazê-lo. Podemos optar por válvulas de: 

encurtamento de sinais; rolete escamoteável (gatilho); inversão (memória). 

Ao empregar válvula de rolete escamoteável, deve-se identificar com flechas o seu sentido decomando, no esquema de comando de sistema. 

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  Exemplo 

As linhas de marcação indicam que, na posição final dianteira, comanda-se o elemento de sinal 1.3,e, no retrocesso do cilindro, comanda-se o elemento de sinal 2.2. A flecha indica que se trata de umaválvula com rolete escamoteável, que só é acionada no retrocesso do cilindro. 

Representação de equipamento

 Todos os equipamentos devem ser representados no esquema na posição inicial de comando. Casonão se proceda desta maneira, é necessário fazer uma indicação. Exemplo 

Supondo que a posição inicial seja conforme a figura acima e a0 válvula fim de curso de 3/2 vias NF

de rolete. Devemos então representá-la no esquema em estado acionado, através de um ressalto. 

Tratando-se de uma botoeira, podemos representá-la através de uma seta. 

Ordem de composição

 

Para facilitar a composição de esquema de comando,recomenda-se o seguinte procedimento: desenhar os elementos de trabalho e suas respectivas válvulas de comando; desenhar os módulos de sinais (partida, fim de curso, etc.); 

conectar as canalizações de comando (pilotagem) e de trabalho (utilização), seguindo aseqüência de movimento; 

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  numerar os elementos; desenhar o abastecimento de energia; verificar os locais onde se tornam necessários os desligamentos de sinais para evitar assobreposições de sinais; eliminar as possibilidades de contrapressão nos elementos de comando; eventualmente, introduzir as condições marginais; desenhar os elementos auxiliares; certificar-se de que, mesmo colocando pressão nas válvulas, o primeiro movimento doelemento de trabalho só se dará depois de acionada a válvula de partida. 

Denominação dos elementos pneumáticos

 Para denominar os elementos usamos oseguinte critério: 

Elementos de trabalho Elementos de comando Elementos de sinais Elementos auxiliares 

Um elemento de trabalho (cilindros, motores pneumáticos, unidades de avanço, etc.), com ascorrespondentes válvulas é considerado como cadeia de comando número 1, 2, 3, etc. Por isto, o primeiro número da denominação do elemento indica a que cadeia de comando pertence o

elemento. O número depois do ponto indica de que elemento se trata. De acordo com o esquema acima temos: 

0 elementos de trabalho; 1 elementos de comando; 

2,4,...  todos os elementos que influenciam o avanço do elemento de trabalhoconsiderado (números pares); 

3,5,...  todos os elementos que influenciam o retorno (números ímpares); 01,02,...  elementos entre o elemento de comando e o elemento de trabalho; 

0.1, 0.2,... elementos auxiliares(unidade de conservação, válvulas de fechamento) queinfluenciam todas as cadeias de comando. 

A denominação dos elementos de trabalho e de sinais pode ser feita também através de letras. Nestecaso, as denominações das chaves fim de curso ou elementos de sinal não correspondem ao grupoinfluenciado pelos mesmos, mas a cada cilindro que os aciona. 

A,B,C,... para elemento de trabalho 

a0, b0, c0, ... para elementos de sinal acionados, na posição final traseirados cilindros A, B, C 

a1, b1, c1, ... para elementos de sinal acionados, na posição finaldianteira dos cilindros A, B, C 

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  99.. EElleettrrooppnneeuummááttiiccaa 

Elementos de entrada de sinais

 Os componentes de entrada de sinais elétricos são aqueles que emitem informações aocircuito por meio de uma ação muscular, mecânica, elétrica, eletrônica ou combinação entreelas. Entre os elementos de entrada de sinais podemos citar as botoeiras, as chaves fim decurso, os sensores de proximidade e os pressostatos, entre outros, todos destinados a emitirsinais para energização ou desenergização do circuito ou parte dele. 

Botoeiras

 As botoeiras são chaves elétricas acionadas manualmente que apresentam, geralmente, um contatoaberto e outro fechado. De acordo com o tipo de sinal a ser enviado ao comando elétrico, asbotoeiras são caracterizadas como pulsadoras ou com trava. 

Botão pulsador tipo cogumelo

 As botoeiras pulsadoras invertem seus contatos mediante o acionamento de um botão e, devido àação de uma mola, retornam à posição inicial quando cessa o acionamento. 

Botão liso tipo pulsador 

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  Essa botoeira possui um contato aberto e um contato fechado, sendo acionada por um botãopulsador liso e reposicionada por mola. Enquanto o botão não for acionado, os contatos 11 e12 permanecem fechados, permitindo a passagem da corrente elétrica, ao mesmo tempo emque os contatos 13 e 14 se mantêm abertos, interrompendo a passagem da corrente. Quandoo botão é acionado, os contatos se invertem de forma que o fechado abre e o aberto fecha.

Soltando-se o botão, os contatos voltam à posição inicial pela ação da mola de retorno. 

As botoeiras com trava também invertem seuscontatos mediante o acionamento de um botão,entretanto, ao contrário das botoeiras pulsadoras,permanecem acionadas e travadas mesmo depoisde cessado o acionamento. 

Esta botoeira é acionada por um botão giratório com uma trava que mantém os contatos na últimaposição acionada. Como o corpo de contatos e os bornes são os mesmos da figura anterior e apenaso cabeçote de acionamento foi substituído, esta botoeira também possui as mesmas característicasconstrutivas, isto é, um contato fechado nos bornes 11 e 12 e um aberto 13 e 14. Quando o botão éacionado, o contato fechado 11/12 abre e o contato 13/14 fecha e se mantêm travados na posição,mesmo depois de cessado o acionamento. Para que os contatos retornem à posição inicial énecessário acionar novamente o botão, agora no sentido contrário ao primeiro acionamento.  

Outro tipo de botoeira com trava, muito usada como botão de emergência para desligar o circuito decomando elétrico em momentos críticos, é acionada por botão do tipo cogumelo. 

Mais uma vez, o corpo de contatos e os bornes são os mesmos, sendo trocado apenas o

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  cabeçote de acionamento. O botão do tipo cogumelo, também conhecido como botão soco-trava, quando é acionado, inverte os contatos da botoeira e os mantém travados. O retorno àposição inicial se faz mediante um pequeno giro do botão no sentido horário, o que destrava omecanismo e aciona automaticamente os contatos de volta à mesma situação de antes doacionamento. 

Outro tipo de botão de acionamento manual utilizado em botoeiras é o botão flip-flop, tambémconhecido como divisor binário, o qual alterna os pulsos dados no botão, uma vez invertendo oscontatos da botoeira, outra os trazendo à posição inicial. 

Chaves Fim de Curso

 As chaves fim de curso, assim como as botoeiras, são comutadores elétricos de entrada de sinais, sóque acionados mecanicamente. As chaves fim de curso são, geralmente, posicionadas no decorrer dopercurso de cabeçotes móveis de máquinas e equipamentos industriais, bem como das haste decilindros hidráulicos e ou pneumáticos.O acionamento de uma chave fim de curso pode ser efetuado por meio de um rolete mecânico ou deum rolete escamoteável, também conhecido como gatilho. Existem, ainda, chaves fim de cursoacionadas por uma haste apalpadora, do tipo utilizada em instrumentos de medição como, por

exemplo, num relógio comparador. 

Esta chave fim de curso é acionada por um rolete mecânico e possui um contato comutador formadopor um borne comum 11, um contato fechado 12 e um aberto 14. Enquanto o rolete não for acionado,

a corrente elétrica pode passar pelos contatos 11 e 12 e está interrompida entre os contatos 11 e 14.Quando o rolete é acionado, a corrente passa pelos contatos 11 e 14 e é bloqueada entre os contatos11 e 12. Uma vez cessado o acionamento, os contatos retornam à posição inicial, ou seja, 11interligado com 12 e 14 desligado. 

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 Esta outra chave fim de curso também é acionada por um rolete mecânico mas, diferentemente daanterior, apresenta dois contatos independentes sendo um fechado, formado pelos bornes 11 e 12, eoutro aberto, efetuado pelos bornes 13 e 14. Quando o rolete é acionado, os contatos 11 e 12 abrem,interrompendo a passagem da corrente elétrica, enquanto que os contatos 13 e 14 fecham, liberandoa corrente. Os roletes mecânicos acima apresentados podem ser acionados em qualquer direção que efetuarãoa comutação dos contatos das chaves fim de curso. Existem, porém, outros tipos de roletes quesomente comutam os contatos das chaves se forem acionados num determinado sentido de direção.São os chamados roletes escamoteáveis, também conhecidos na indústria como gatilhos. 

Esta chave fim de curso, acionada por gatilho, somente inverte seus contatos quando o rolete foratuado da esquerda para a direita. No sentido contrário, uma articulação mecânica faz com que ahaste do mecanismo dobre, sem acionar os contatos comutadores da chave fim de curso. Dessaforma, somente quando o rolete é acionado da esquerda para a direita, os contatos da chave seinvertem permitindo que a corrente elétrica passe pelos contatos 11 e 14 e seja bloqueada entre oscontatos 11 e 12. Uma vez cessado o acionamento, os contatos retornam à posição inicial, ou seja,11 interligado com 12 e 14 desligado. 

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  Sensores de Proximidade  Os sensores de proximidade, assim como as chaves fim de curso, são elementos emissoresde sinais elétricos os quais são posicionados no decorrer do percurso de cabeçotes móveisde máquinas e equipamentos industriais, bem como das haste de cilindros hidráulicos e ou

pneumáticos. O acionamento dos sensores, entretanto, não dependem de contato físico comas partes móveis dos equipamentos, basta apenas que estas partes aproximem-se dossensores a uma distância que varia de acordo com o tipo de sensor utilizado. 

Existem no mercado diversos tipos de sensores de proximidade os quais devem ser selecionados deacordo com o tipo de aplicação e do material a ser detectado. Os mais empregados na automação demáquinas e equipamentos industriais são os sensores capacitivos, indutivos, ópticos, magnéticos eultra-sônicos, além dos sensores de pressão, volume e temperatura, muito utilizados na indústria deprocessos. Basicamente, os sensores de proximidade apresentam as mesmas características de funcionamento.Possuem dois cabos de alimentação elétrica, sendo um positivo e outro negativo, e um cabo de saídade sinal. Estando energizados e ao se aproximarem do material a ser detectado, os sensores emitemum sinal de saída que, devido principalmente à baixa corrente desse sinal, não podem ser utilizadospara energizar diretamente bobinas de solenóides ou outros componentes elétricos que exigem maior

potência. Diante dessa característica comum da maior parte dos sensores de proximidade, é necessária autilização de relés auxiliares com o objetivo de amplificar o sinal de saída dos sensores, garantindo acorreta aplicação do sinal e a integridade do equipamento. 

Os sensores de proximidade capacitivos registram apresença de qualquer tipo de material. A distância dedetecção varia de 0 a 20 mm, dependendo da massa domaterial a ser detectado e das característicasdeterminadas pelo fabricante. 

Os sensores de proximidade indutivos são capazes dedetectar apenas materiais metálicos, a uma distânciaque oscila de 0 a 2 mm, dependendo também dotamanho do material a ser detectado e dascaracterísticas especificadas pelos diferentesfabricantes. 

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  Os sensores de proximidade ópticos detectam a aproximação de qualquer tipo de objeto,desde que este não seja transparente. A distância de detecção varia de 0 a 100 mm,dependendo da luminosidade do ambiente. Normalmente, os sensores ópticos por barreirafotoelétrica são construídos em dois corpos distintos, sendo um emissor de luz e outroreceptor. Quando um objeto se coloca entre os dois, interrompendo a propagação da luz

entre eles, um sinal de saída é então enviado ao circuito elétrico de comando. 

Outro tipo de sensor de proximidade óptico, muito usado na automação industrial, é o do tipo reflexivono qual emissor e receptor de luz são montados num único corpo, o que reduz espaço e facilita suamontagem entre as partes móveis dos equipamentos industriais. A distância de detecção é entretantomenor, considerando-se que a luz transmitida pelo emissor deve refletir no material a ser detectado epenetrar no receptor o qual emitirá o sinal elétrico de saída. 

Os sensores de proximidade magnéticos, como o próprio nome sugere, detectam apenas a presençade materiais metálicos e magnéticos, como no caso dos imãs permanentes. São utilizados com maiorfreqüência em máquinas e equipamentos pneumáticos e são montados diretamente sobre as camisasdos cilindros dotados de êmbolos magnéticos. Toda vez que o êmbolo magnético de um cilindro semovimenta, ao passar pela região da camisa onde externamente está posicionado um sensormagnético, este é sensibilizado e emite um sinal ao circuito elétrico de comando. 

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 Sensor de Proximidade Magnético 

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  Referências Bibliográficas

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SERVIÇO NACIONAL DE APRENDIZAGEM INDUSTRIAL – SENAI – SP. Aconstrução do texto didático; desenvolvendo MDI: a concretização de uma idéia.São Paulo: SENAI – SP, 2000.

SERVIÇO SOCIAL DA INDÚSTRIA – SESI – DN. Normas para elaboração damonografia. Brasília: SESI – DN, 2003. 19p. 

FRANCO, Sergio Nobre. Comandos hidráulicos: informações tecnológicas:mantenedor e reparador de circuitos hidráulicos. São Paulo: SENAI, 1987. 

FRANCO, Sérgio Nobre; TERAHATA, Keiji. Movimentos e esquemas decomandos pneumáticos. São Paulo: SENAI, 1985. 

INTRODUÇÃO à Pneumática (P11). São Paulo: Festo Didatic, 1977.MOREIRA, IIo da Silva. Compressores: instalação, funcionamento e manutenção.São Paulo: SENAI, 1991. 

MOREIRA, IIo da Silva. Eletropneumática. São Paulo: SENAI, 1999.

SÃO PAULO. Escola SENAI Roberto Simonsen. Hidráulica e pneumática. SãoPaulo: SENAI, 2000. 

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