Peter Croser, Frank Ebel - leonidas/hidraulica e pneumatica/pneum_tica...  6 Festo Didactic TaC

  • View
    227

  • Download
    0

Embed Size (px)

Text of Peter Croser, Frank Ebel - leonidas/hidraulica e pneumatica/pneum_tica...  6 Festo Didactic TaC

Festo Didactic TaC - Treinamento e Consultoria

Peter Croser, Frank Ebel

Pneumtica

Nvel Bsico

Festo

Festo Didactic TaC - Treinamento e Consultoria

Ordem n: 09131 Descrio: PNEUM.GS.LEHRB Designao: D.LB-TP101-1-GB Edio: 10/2002 Layout: B. Huber Gravuras: D. Schwarzenberger, T. Ocker Autor: P. Croser, F. Ebel Copyright por Festo Didactic GmbH & Co., 73770 Denkendorf 2002 So proibidas a cpia, distribuio e utilizao deste documento, bem como a comunicao de seu contedo a outros sem autorizao expressa. Os transgressores sero responsveis pelo pagamento dos danos. Todos os direitos reservados, em particular o direito de registro de patente, modelo de utilidade ou design ornamental.

3

Festo Didactic TaC - Treinamento e Consultoria

CAPTULO 1 FUNDAMENTOS DA PNEUMTICA .......................................................... 4

1.1 FUNDAMENTOS DA FSICA ................................................................................................................ 5

CAPTULO 2 DISTRIBUIO E GERAO DE AR ....................................................... 10

2.1 PREPARAO DE AR ....................................................................................................................... 11 2.3 RESERVATRIOS ............................................................................................................................ 15 2.4 SECADORES DE AR.......................................................................................................................... 17 2.6 UNIDADE DE TRATAMENTO DE AR .................................................................................................. 25

CAPTULO 3 ATUADORES E ELEMENTOS DE TRABALHO ....................................... 36

3.1 CILINDROS DE SIMPLES AO ......................................................................................................... 37 3.2 CILINDROS DE DUPLA AO ........................................................................................................... 39 3.3 CILINDROS SEM HASTE ................................................................................................................... 45 3.4 CONSTRUO DO CILINDRO ........................................................................................................... 48 3.5 CARACTERSTICAS DE DESEMPENHO DO CILINDRO ......................................................................... 51 3.6 MOTORES ....................................................................................................................................... 57 3.7 INDICADORES PTICOS ................................................................................................................... 59 38 OUTROS ELEMENTOS DE TRABALHO .............................................................................................. 60

CAPTULO 4 VLVULAS DE CONTROLE DIRECIONAL .............................................. 64

4.1 FUNCIONAMENTO ........................................................................................................................... 65 4.2 VLVULA 2/2 VIAS ......................................................................................................................... 66 4.3 VLVULA DE 3/2 VIAS .................................................................................................................... 66 4.4 VLVULA DE 4/2 VIAS .................................................................................................................... 78 4.5 VLVULA DE 4/3 VIAS .................................................................................................................... 80 4.6 VLVULA DE 5/2 VIAS .................................................................................................................... 82 4.7 VLVULA DE 5/3 VIAS .................................................................................................................... 85 4.8 VALORES DE FLUXO DAS VLVULAS .............................................................................................. 86 4.9 OPERAES CONFIVEIS DE VLVULA ........................................................................................... 87

CAPTULO 5 VLVULAS DE RETENO, FLUXO E PRESSO, COMBINAO DE VLVULAS ..................................................................................................................... 88

5.1 VLVULAS DE RETENO .............................................................................................................. 89 5.2 VLVULAS REGULADORAS DE FLUXO ............................................................................................ 96 5.3 VLVULAS DE PRESSO ............................................................................................................... 101 5.4 VLVULAS COMBINADAS ............................................................................................................ 103

CAPTULO 6 SMBOLOS E PADRES EM PNEUMTICA ......................................... 109

3.1 SMBOLOS E DESCRIO DOS COMPONENTES ............................................................................... 110 3.2 REQUISITOS DE SEGURANA PARA SISTEMAS PNEUMTICOS ........................................................ 121

CAPITULO 7 COMANDO SEQUENCIAL ...................................................................... 124

6.1 SELEO E COMPARAO DO MEIO DE TRABALHO E DE CONTROLE ............................................ 126 6.2 TEORIA DE CONTROLE ................................................................................................................. 129 6.3 DESENVOLVIMENTO DO SISTEMA DE CONTROL ........................................................................... 133

Festo Didactic TaC - Treinamento e Consulta

4

Captulo 1 Fundamentos da Pneumtica

Festo Didactic TP101

5

1.1 Fundamentos da fsica

O ar uma mistura de gases abundantes, com a seguinte composio:

Aproximadamente 78% do volume de Nitrognio

Aproximadamente 21% do volume de Oxignio

O ar tambm contm traos de dixido de carbono, argnio, hidrognio, non, hlio, criptnio e xennio. Para auxiliar na compreenso das leis naturais, bem como no entendimento do comportamento do ar e das dimenses fsicas que sero empregadas, os dados foram utilizados a partir do Sistema Internacional de Unidades, abreviado por SI.

Unidades Bsicas

Quantidade Smbolo Unidades

Comprimento L Metros (m) Massa M Quilograma (kg) Tempo t Segundo (s) Temperatura T Kelvin (K, 0 C = 273,15 K)

Unidades

Derivadas Quantidade Smbolo Unidades

Fora F Newton (N) = 1kg m/s

2

rea A Metros quadrados (m2) Volume V Metros cbicos (m3) Fluxo qv (m

3/s) Presso p Pascal (Pa)

1 Pa = 1 N/m2 1 bar = 105 Pa

Lei de Newton: Fora = massa acelerao

F = m a

Onde a substitudo pela acelerao devido gravidade (g = 9,81 m/s2). Presso: 1 Pascal igual a presso constante em uma rea de superfcie de 1 m2, com fora vertical de 1 N (Newton).

Festo Didactic TaC - Treinamento e Consulta

6

A presso que prevalece diretamente na superfcie da Terra conhecida como presso atmosfrica (pamb). Esta presso tambm se refere como uma presso de referncia. A faixa acima dessa presso conhecida como faixa de sobre-presso (pe > 0), a faixa abaixo conhecida como faixa de vcuo (pe < 0). O diferencial de presso atmosfrica pe calculado de acordo com a frmula:

Pe = pabs pamb Isso ilustrado pelo diagrama abaixo:

Figura 1.1 Presso do ar

A presso atmosfrica no possui um valor constante. Esse valor varia conforme a localizao geogrfica e o clima. A presso absoluta pabs o valor relativo presso Zero Vcuo. Seu valor igual soma da presso atmosfrica e a sobre-presso ou o vcuo. Na prtica, so utilizados geralmente os medidores de presso que indicam somente a sobre-presso. O valor de presso absoluta pabs de aproximadamente 100 kPA (1 bar) maior. Geralmente, em pneumtica, todos os dados que dizem respeito quantidade de ar se referem ao assim chamado estado padro. De acordo com DIN 1343, o estado padro a condio da substncia slida, lquida ou gasosa, definida pela temperatura e presso padro.

Temperatura padro: Tn = 273,15 K, tn = 0 C

Presso padro: pn = 101325 Pa = 1,01325 bar

Presso atmosfrica

flutuante

Festo Didactic TP101

7

1.1 Caractersticas do ar

Uma caracterstica do ar sua coeso mnima, isto , as foras entre as molculas, em pneumtica, geralmente devem ser desconsideradas para condies operacionais. Como todos os gases, o ar no possui uma forma particular. Sua forma se altera sem a menor resistncia, isto , ele assume a forma conforme o que est sua volta.

Figura 1.2 Lei de Boyle-

Mariotte

Lei de Boyle- Mariotte

O ar pode ser comprimido e se esfora para expandir. A relao aplicvel dada pela Lei de Boyle-Mariotte. Em temperatura constante, o volume de uma dada massa de gs inversamente proporcional presso absoluta, isto , o produto da presso absoluta e do volume constante para uma dada massa de gs.

p1 V1 = p2 V2 = p3 V3 = Constante

Festo Didactic TaC - Treinamento e Consulta

8

O exemplo seguinte ilustra os princpios acima. O ar na presso atmosfrica comprimido por um compressor de ar para 1/7 de seu volume. Qual a presso do medidor de ar, presumindo-se um processo de temperatura constante? p1 V1 = p2 V2

p = p1 V1

Observao: V2 / V1 = 1/7 V2

p1 = pamb = 100 kPa =