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Page 1: Festo Didactic - Pneumática

DIDACTIC Automação Pneumática 1

Automação Pneumática

Page 2: Festo Didactic - Pneumática

DIDACTIC Automação Pneumática 2

⌦ Mecânica

Boa força

Ótimas velocidades

Ótima precisão

Ótima força

Baixas velocidades

Boa precisão

⌦ Hidráulica

⌦ Pneumática

Força limitada

Boas velocidades

Precisão limitada

Comando/Controle

⌦ Elétrica

Comparação qualitativa: força, velocidade e precisão

Page 3: Festo Didactic - Pneumática

DIDACTIC Automação Pneumática 3

Energia Hidráulica Elétrica Pneumática

Transmissão Limitada e muito bem rápida e Limitada e lentacara longas distâncias

Dist. econômica Até aprox. 100m Pratic. s/ limites Até aprox. 1000m

Vel. de trans- Aprox. 50 mm/s Aprox. 300.000 Aprox. 2 m/smissão km/s

Rotações Limitado Boas Até 500.000 rpm

Força Bem alto Alto Baixo

Proteção contra Excelente Não tão boa Excelentesobrecarga

Comparação quantitativa

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DIDACTIC Automação Pneumática 4

Compressibilidade: Capacidade de reduzir o espaço de uma certa quantidade de ar.

ViFVf

Expansibilidade: Capacidade de retornar ao seu volume inicial.

Difusibilidade: Capacidade de misturar-se homogeneamente com quaisquer outros gases.

Inodoro

Incolor

InsípidoOxygen20,70%

Nitrogen77,00%

Water1,30%

Carbondioxid0,03%

Argon0,90%

Various0,07%

Propriedades físicas do ar

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DIDACTIC Automação Pneumática 5

Sendo:p = Pressão - PaF = Força - N A = Área - m2

É a relação entre a força dividida pela área onde está sendo aplicada.

p =F

A----

FORÇA

ÁREA

Pressão (p)

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DIDACTIC Automação Pneumática 6

Nível variávelda Pressão Atmosférica101kPa

Faixa de depressão

Faixa de Sobre-pressão

Pressão absolutakPa

+ Pe

0

- Pe

Gráfico das pressões

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DIDACTIC Automação Pneumática 7

Simbologia

Compressores – Pistão ou êmbolo

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DIDACTIC Automação Pneumática 8

• Suporta pressões acima de 10 bar

• Contamina o ar com óleo

• Compressão pulsante

• Baixo custo

SimbologiaSimbologia

Compressores – Duplo pistão

Page 9: Festo Didactic - Pneumática

DIDACTIC Automação Pneumática 9

• Isento de contaminação

• Não atinge altas pressões

• Compressão pulsante

• Baixa vazão

• Pequenas aplicações

Simbologia

Compressores – Pistão com membrana

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DIDACTIC Automação Pneumática 10

• Isento de lubrificação

• Não atinge altas pressões

• Compressão contínua

• Pode ser utilizado como bomba de vácuo

Simbologia

Compressores – Palhetas

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DIDACTIC Automação Pneumática 11

• Isento de lubrificação

• Alta vazão

• Baixa manutenção

• Custo elevado

• Grande aplicação na indústria

• Compressão contínua

Simbologia

Compressores – Duplo parafuso

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DIDACTIC Automação Pneumática 12

Escolha de compressores

Page 13: Festo Didactic - Pneumática

DIDACTIC Automação Pneumática 13

• Circuito aberto

• Circuito fechado (anel)

• Circuito combinado (válvulas de fechamento)

Redes de ar comprimido

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DIDACTIC Automação Pneumática 14

Tubulações de Ar Comprimido (Anéis)

Page 15: Festo Didactic - Pneumática

DIDACTIC Automação Pneumática 15

Tubulações de Ar Comprimido (Drenos)

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DIDACTIC Automação Pneumática 16

1. Compressor

2. Resfriador posterior ar/ar

3. Separador de condensados

4. Reservatório

5. Purgador automático

6. Pré-filtro coalescente

7. Secador

8. Purgador automático eletrônico

9. Pré-filtro coalescente grau x

10. Pré-filtro coalescente grau y

11. Pré-filtro coalescente grau z

12. Separador de água e óleo

Rede de ar Comprimido

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DIDACTIC Automação Pneumática 17

SimbologiaEstabilização da rede de ar comprimido

Elimina as oscilações

Garantia de reserva

Refrigera o ar (por sua grande superfície)

Separa parte da umidade contida no arpor condensação

Reservatório

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DIDACTIC Automação Pneumática 18

Simbologia

Condensado

Dreno

Separador

Ar Seco

Ar Úmido

Pré-Resfriador

Resfriador Principal

Freon

Compressor Refrigeração

By-Pass• Resfria o ar

• Necessita de energia externa

• Reduz a umidade pela condensação do ar

• Muito utilizado na indústria metalúrgica

Secadores - Secagem por resfriamento

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DIDACTIC Automação Pneumática 19

Ar Seco

Ar ÚmidoPurgador

• Processo químico

• Não necessita de energia externa

• Instalação e manutenção simples

• Utiliza-se geralmente Cloreto de Cálcio

Simbologia

Secadores - Secagem por absorção

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DIDACTIC Automação Pneumática 20

• Elemento secante regenerável

• Manutenção simples

• Não é preciso parar o fornecimento pararegenerar o elemento secante

• Utiliza-se geralmente Sílica-Gel

Simbologia

Secadores - Secagem por adsorção

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DIDACTIC Automação Pneumática 21

Produção, preparação e distribuição do ar

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DIDACTIC Automação Pneumática 22

Simbologia detalhada

• A vazão total em m3/hora é determinante para o tamanho da unidade.

• Uma demanda (consumo) de ar grande demais provoca uma queda de pressão nos aparelhos.

• Devem-se observar rigorosamente os dados indicados pelos fabricantes.

• A pressão de trabalho nunca deve ser superior à indicada no aparelho.

• A temperatura não deve ser maior que 500C (corpos de material sintético).

Simbologia simplificada

Preparação final – Unidade de conservação

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DIDACTIC Automação Pneumática 23

• Os sistemas pneumáticos evoluem para não comprometer o meio ambiente.

=

Filtro-regulador com lubrificador

Lubrificador Filtro-Regulador

• Já existem vários produtos que trabalham sem lubrificação.

Simbologia detalhada

Preparação final – Filtro/regulador

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DIDACTIC Automação Pneumática 24

Pré-filtro

Água, pó40 ... 5 μm

Carbono ativo

OdoresÁgua, pó> 50 μm

Cyclone separador Estéril

Bactérias, vírus

Micro filtro

àgua, pó, óleo0.01 μm

Tipos de filtros

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DIDACTIC Automação Pneumática 25

Simbologia

• A função do filtro é reter as partículas de impurezas, bem como a água condensada.

Copo do filtro

Saída do ar

Placa defletora

Condensado

Parafuso purgador

FiltrosinterizadoElemento filtrante

Filtro de impurezas

Page 26: Festo Didactic - Pneumática

DIDACTIC Automação Pneumática 26

Simbologia

Purgador automático

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DIDACTIC Automação Pneumática 27

Simbologia

Válvula reguladora de pressão

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DIDACTIC Automação Pneumática 28

Simbologia

Câmara de gotejamento

Válvula de retenção

Tubo ascendente

Óleo

Parafuso deregulagem Parafuso de

abastecimento

Canal de alimentação

Lubrificador de ar comprimido

Page 29: Festo Didactic - Pneumática

DIDACTIC Automação Pneumática 29

Simbologia

Manômetros

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DIDACTIC Automação Pneumática 30

Atuadores

Lineares

Giro Limitado

Rotativos

MotoresSimples Ação

Dupla Ação

Outros

Garras

Músculo

Antigiro

Elementos de trabalho

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DIDACTIC Automação Pneumática 31

Diâmetro: 6 a 320 mm

Curso: 1 mm a 2000 mm

Força: 2 a 50.000 Newtons

Vel. de avanço: 0,02 a 1m/s Aplicações:

Fixação

Expulsão

Extração

Prensagem de peças entre outras

Simbologia

Atuadores – Simples ação

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DIDACTIC Automação Pneumática 32

Simbologia

Atuadores – Simples ação

Page 33: Festo Didactic - Pneumática

DIDACTIC Automação Pneumática 33

Simbologia

Atuadores – Simples ação (com membrana)

Page 34: Festo Didactic - Pneumática

DIDACTIC Automação Pneumática 34

Simbologia

Atuadores – Dupla ação

Page 35: Festo Didactic - Pneumática

DIDACTIC Automação Pneumática 35

Simbologia

Atuadores – Dupla ação (amortecimento por buchas)

Page 36: Festo Didactic - Pneumática

DIDACTIC Automação Pneumática 36

Simbologia

Atuadores – Dupla ação (amortecimento pneumático regulável)

Page 37: Festo Didactic - Pneumática

DIDACTIC Automação Pneumática 37

Parafuso de regulagem

Êmbolo de amortecimento

Atuadores – Dupla ação (amortecimento pneumático regulável)

Simbologia

Page 38: Festo Didactic - Pneumática

DIDACTIC Automação Pneumática 38

Simbologia

Atuadores – Dupla ação (haste passante)

Page 39: Festo Didactic - Pneumática

DIDACTIC Automação Pneumática 39

Simbologia

Atuadores – Dupla ação (múltiplas posições)

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DIDACTIC Automação Pneumática 40

Simbologia

Atuadores – Dupla ação (tandem)

Page 41: Festo Didactic - Pneumática

DIDACTIC Automação Pneumática 41

Simbologia

Atuadores – Dupla ação sem haste acoplamento mecânico

Page 42: Festo Didactic - Pneumática

DIDACTIC Automação Pneumática 42

Simbologia

Atuadores – Dupla ação sem haste acoplamento mecânico

FFF

Page 43: Festo Didactic - Pneumática

DIDACTIC Automação Pneumática 43

Simbologia

Atuadores – Dupla ação sem haste acoplamento magnético

Page 44: Festo Didactic - Pneumática

DIDACTIC Automação Pneumática 44

Êmbolo Retangular Êmbolo Oblongo Êmbolo Oval

Atuadores – Anti-giro

Page 45: Festo Didactic - Pneumática

DIDACTIC Automação Pneumática 45

Paralela Angular3 PontosRadial

Atuadores – Garras pneumáticas

Page 46: Festo Didactic - Pneumática

DIDACTIC Automação Pneumática 46

Simbologia •Alta velocidade (até 2000 mm/s)

•Diâmetro de 10, 20 e 40 mm

•Comprimento de 40 até 9000 mm

•Possibilita contração (curso) de 15% até25% do comprimento•Freqüência de até 90 Hz

Atuadores – Músculo pneumático

Page 47: Festo Didactic - Pneumática

DIDACTIC Automação Pneumática 47

Simbologia

Atuadores – Rotativo (giro limitado)

Page 48: Festo Didactic - Pneumática

DIDACTIC Automação Pneumática 48

Simbologia

Atuadores – Rotativo (giro limitado)

Page 49: Festo Didactic - Pneumática

DIDACTIC Automação Pneumática 49

Simbologia

Atuadores – Rotativo (pinhão cremalheira)

Page 50: Festo Didactic - Pneumática

DIDACTIC Automação Pneumática 50

Os motores de palhetas podem atingir rotações entre 3000 e 8500 rpm com potências que vão de 0,1 à 24 cv, àpressão normal.

Simbologia

Atuadores – Motor de palhetas

Page 51: Festo Didactic - Pneumática

DIDACTIC Automação Pneumática 51

Cálculos

Simples ação

Dupla ação

Atuadores – Cálculos

Page 52: Festo Didactic - Pneumática

DIDACTIC Automação Pneumática 52

Fa

Fa

Fa

Fa

Fm

p

D

p = pressão de trabalho (bar)Fm = força da mola (kgf)Fa = força de atrito (kgf)D = diâmetro do êmbolo (cm)d = diâmetro da haste (cm)A = área do êmbolo (cm2)a = área da haste (cm2)Fav = força de avanço teórica (kgf)Frt = força de retorno teórica (kgf)

Cálculo da forca nos cilindros – simples ação

)%203:(

.4. 2

ava

maavav

av

FF

FFFFApF

DA

real

−−==

Page 53: Festo Didactic - Pneumática

DIDACTIC Automação Pneumática 53

Fa

Fa

Fa

Fa

p p

D d

a = área da haste

)%203:(

.4. 2

ava

aavav

av

FF

FFFApF

DA

real

−==

artrt

rt

FFFaApF

da

real−=−=

=

).(4. 2π

Cálculo da forca nos cilindros – dupla ação

Page 54: Festo Didactic - Pneumática

DIDACTIC Automação Pneumática 54

Válvulas

Direcionais

Pressão

Bloqueio

Fluxo

Combinadas

Válvulas

Page 55: Festo Didactic - Pneumática

DIDACTIC Automação Pneumática 55

Quadrado representa posição

Setas indicam a direção e sentido do fluxo do ar

T’s representam bloqueios das vias

Número de posições da válvula

As conexões de entrada e saída são representadas por traços externos. Estes, indicam o número de vias.

Construção do símbolo de válvulas (norma DIN/ISO 1219)

Page 56: Festo Didactic - Pneumática

DIDACTIC Automação Pneumática 56

Musculares Mecânicos Pneumáticos

Geral

Botão

Alavanca

Pedal

Came

Rolete

Gatilho

Mola

Piloto Positivo

Decréscimo de pressão

Acionamentos e seus símbolos

Page 57: Festo Didactic - Pneumática

DIDACTIC Automação Pneumática 57

Tipos de acionamentos

Page 58: Festo Didactic - Pneumática

DIDACTIC Automação Pneumática 58

(1) (1)

(2) (2)

Simbologia

2

1

(A)

(P)

Válvulas direcionais - 2/2 vias NF acionamento por came retorno por mola

Page 59: Festo Didactic - Pneumática

DIDACTIC Automação Pneumática 59

Simbologia

2

1 3

(A)

(P) (R)

Válvulas direcionais - 3/2 vias NA acionamento por came retorno por mola

Page 60: Festo Didactic - Pneumática

DIDACTIC Automação Pneumática 60

Simbologia

(A)

(P) (R)

2

1 3

Válvulas direcionais - 3/2 vias NF acionamento por came retorno por mola

Page 61: Festo Didactic - Pneumática

DIDACTIC Automação Pneumática 61

Simbologia

(A)

(P) (R)

2

1 3

Válvulas direcionais - 3/2 vias NF acionamento por came retorno por mola

Page 62: Festo Didactic - Pneumática

DIDACTIC Automação Pneumática 62

Simbologia

2

1 3

(A)

(P) (R)

Válvulas direcionais - 3/2 vias NF acionamento por simples piloto

Page 63: Festo Didactic - Pneumática

DIDACTIC Automação Pneumática 63

Simbologia

2

1 3

Válvulas direcionais - 3/2 vias NF acionamento botão retorno por mola

Page 64: Festo Didactic - Pneumática

DIDACTIC Automação Pneumática 64

Simbologia

2

1 3

(A)

(P) (R)

Válvulas direcionais - 3/2 vias NF acionamento por rolete servopilotada

Page 65: Festo Didactic - Pneumática

DIDACTIC Automação Pneumática 65

Simbologia

4 2

1 3

Válvulas direcionais - 4/2 vias acionamento por duplo piloto

Page 66: Festo Didactic - Pneumática

DIDACTIC Automação Pneumática 66

Simbologia

4 2

51

3

(A)

(P)(R) (S)

(B)

1

12(Y)14(Z)

Válvulas direcionais - 5/2 vias acionamento por duplo piloto

Page 67: Festo Didactic - Pneumática

DIDACTIC Automação Pneumática 67

Simbologia

4 2

51

3

(A)

(P)(R) (S)

(B)

1

12(Y)14(Z)

Válvulas direcionais - 5/2 vias acionamento por duplo piloto

Page 68: Festo Didactic - Pneumática

DIDACTIC Automação Pneumática 68

Simbologia

Válvulas de bloqueio – válvula de retenção

Page 69: Festo Didactic - Pneumática

DIDACTIC Automação Pneumática 69

Válvulas de bloqueio – Retenção pilotada

Simbologia

1

2

21

Page 70: Festo Didactic - Pneumática

DIDACTIC Automação Pneumática 70

Válvulas de bloqueio – Alternadora (OU)

Simbologia

12 142

Page 71: Festo Didactic - Pneumática

DIDACTIC Automação Pneumática 71

Válvulas de bloqueio – Simultaneidade (E)

Simbologia

12 142

Page 72: Festo Didactic - Pneumática

DIDACTIC Automação Pneumática 72

Simbologia

1

2

3

(A)

(R)

(P)

Válvulas de bloqueio – Escape rápido

Page 73: Festo Didactic - Pneumática

DIDACTIC Automação Pneumática 73

R

Simbologia

1(P)

3(R)

Válvulas de pressão – Limitadora de pressão

Page 74: Festo Didactic - Pneumática

DIDACTIC Automação Pneumática 74

P

RA

Simbologia

2

1 3

Válvulas de pressão – Reguladora de pressão

Page 75: Festo Didactic - Pneumática

DIDACTIC Automação Pneumática 75

Simbologia

Válvulas de fluxo – Reguladora de fluxo bidirecional

Page 76: Festo Didactic - Pneumática

DIDACTIC Automação Pneumática 76

Válvulas de fluxo – Reguladora de fluxo unidirecional

Simbologia

Page 77: Festo Didactic - Pneumática

DIDACTIC Automação Pneumática 77

Simbologia

100%

2

1

12

3

Válvulas combinadas – Temporizadora NF

Page 78: Festo Didactic - Pneumática

DIDACTIC Automação Pneumática 78

Válvulas combinadas – Temporizadora NA

RP

Simbologia

100%

2

1

10

3

Page 79: Festo Didactic - Pneumática

DIDACTIC Automação Pneumática 79

Simbologia

(Z)12

2(A)

3(R)1(P)

2

12 1

3

(Z) (P)

(A)

(R)

Válvulas combinadas – Seqüência

Page 80: Festo Didactic - Pneumática

DIDACTIC Automação Pneumática 80

Válvulas combinadas – Corte de sinal

Page 81: Festo Didactic - Pneumática

DIDACTIC Automação Pneumática 81

Festo Automação Ltda.

Rua Giuseppe Crespi, 76

Km 12,5 da Via Anchieta

CEP : 04183-080

São Paulo / SP

Tel. : (11) 5013-1616

Fax : (11) 5013-1613

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