Upload
anderson-pontes
View
136
Download
5
Embed Size (px)
Citation preview
Pneumática Professor Anderson Pontes
Introdução
O termo pneumática é derivado do grego Pneumos ou Pneuma (respiração, sopro) e é definido como a parte da Física que se ocupa da dinâmica e dos fenômenos físicos relacionados com os gases ou vácuos.
É também o estudo da conservação da energia pneumática em energia mecânica, através dos respectivos elementos de trabalho.
Propriedades do ar comprimido
COMPRESSIBILIDADE
ELASTICIDADE
Propriedades do ar comprimido
DIFUSIBILIDADE EXPANSIBILIDADE
Instalações de produção
Para a produção de ar comprimido são necessários compressores, os quais comprimem o ar para a pressão de trabalho desejada.
Na maioria dos acionamentos e comandos pneumáticos se encontra, geralmente, uma estação central de distribuição de ar comprimido. Não é necessário calcular e planejar a transformação e transmissão da energia para cada consumidor individual. A Instalação do compressão fornece o ar comprimido para os devidos lugares através de uma rede tubular.
Central de distribuição de ar comprimido
Central de distribuição de ar comprimido
Compressores
São máquinas destinadas a elevar a pressão de um certo volume de ar, admitido nas condições atmosféricas, até uma determinada pressão, exigida na execução dos trabalhos realizados pelo ar comprimido.
Tipo de compressores
Compressores
Deslocamentos dinâmicos
Ejetor
Fluxo Radial
Fluxo Axial
Deslocamentos Positivos
Rotativos
Alternativos
Diafragma, Mecânico, Hidráulico
Pistão
Simples efeito & Duplo efeito
Compressor dinâmico de fluxo radial
Compressor de parafuso
Compressor de simples efeito
Compressor de duplo efeito
Sistema de refrigeração dos compressores
Remove o calor gerado entre os estágios de compressão, visando:
Manter baixa a temperatura das válvulas, do óleo lubrificante e do ar que está sendo comprimido (coma queda de temperatura do ar a umidade é removida).
Aproximar a compressão da isotérmica, embora esta dificilmente possa ser atingida, devido à pequena superfície para troca de calor.
Evitar deformação do bloco e cabeçote, devido às temperaturas.
Aumentar a eficiência do compressor.
Resfriador posterior
Reservatórios
Resfriar o ar auxiliando a eliminação do condensado
Armazenar o ar comprimido
Estabilizar o fluxo de ar
Umidade do ar - Desumidificação
Oxida a tubulação e componentes pneumáticos.
Destrói a película lubrificante existente entre as duas superfícies que estão em contato, acarretando desgaste prematuro e reduzindo a vida útil das peças, válvulas, cilindros, etc.
Prejudica a produção de peças.
Arrasta partículas sólidas que prejudicarão o funcionamento dos componentes pneumáticos.
Aumenta o índice de manutenção
Impossibilita a aplicação em equipamentos de pulverização.
Provoca golpes de ariete nas superfícies adjacentes, etc.
Tipos de secagem
Secagem
Refrigeração
Absorção
Adsorção
Secagem por resfriamento
Secagem por absorção
Secagem por adsorção
Unidade de conservação
Após passar por todo o processo de produção, tratamento e distribuição, o ar comprimido deve sofrer um ultimo condicionamento, antes de ser colocado para trabalhar, a fim de produzir melhores desempenhos.
Neste processo o ar sofre um beneficiamento que se constitui em três etapas; filtragem, regulagem de pressão e lubrificação, isto é, introdução de certa quantidade de óleo no ar para a lubrificação dos equipamentos pneumáticos.
Unidade de conservação - lubrefil
Unidade de conservação - lubrefil
Composto por
Regulador de pressão
Lubrificador
Filtragem do ar
Regulador de pressão
manter a pressão de trabalho constante na sua saída, mesmo que ocorra variação de pressão na sua entrada
funcionar como válvula de segurança
compensar o volume de ar requerido pelos equipamentos
Lubrificador
A lubrificação consiste em misturar uma quantidade controlada de óleo lubrificante ao ar comprimido, para que ele carregue as gotículas de óleo em suspensão até às partes mecânicas internas e móveis dos equipamentos. O controle é feito para não causar obstáculos na passagem de ar, problemas nas guarnições, etc
Filtro de ar comprimido
A filtragem do ar consiste na aplicação de dispositivos capazes de reter as impurezas suspensas no fluxo de ar, e em suprimir ainda mais a umidade presente.
Dreno
Válvula de Controle Direcional
Este tipo de válvula de controle tem como função orientar a direção que o fluxo de ar deve seguir, a fim de realizar um trabalho proposto. Para um conhecimento perfeito de uma válvula direcional, devem-se levar em conta os seguintes dados:
número de posições; número de vias;
posição inicial; tipo de acionamento;
tipo de retorno; e vazão ou pressão de trabalho
É a quantidade de manobras distintas que uma válvula direcional pode executar ou permanecer sob a ação de seu acionamento. O número de posições de uma VCD é representado graficamente por um retângulo que está dividido em quadrados. O número de quadrados representados na simbologia é igual ao número de posições da válvula. Dessa forma, representa-se a quantidade de movimentos que a VCD executa através dos seus acionamentos.
Número de Posições
É o número de conexões de trabalho que a válvula possui. Consideram-se como vias: a conexão de entrada de pressão, as conexões de utilização de ar e as de escape de ar. O número de vias de uma VCD pode ser determinado através dos símbolos internos que estão presentes em cada quadrado (posição) da mesma.
Número de Vias
Identificação das VCD
Corresponde ao quadrado (posição) que possui as vias identificadas por letras ou números ou, ainda, em esquemas pneumáticos, é a posição que está interligada a outros dispositivos pneumáticos.
Posição inicial
Podem ser simples ou combinados. São representados graficamente por símbolos normalizados e são escolhidos conforme a necessidade de aplicação da válvula de controle direcional. Os comandos simples podem ser: musculares, mecânicos, pneumáticos ou elétricos.
Acionamentos
Acionamentos Musculares
Acionamentos Mecânicos
Acionamentos Elétricos
Acionamentos Pneumáticos
Modelos Comerciais
Válvula de Controle Direcional
Válvula de Controle Direcional
Essas válvulas têm como função impedir o fluxo
de ar comprimido em um sentido determinado e
possibilitar o livre fluxo no sentido oposto.
As válvulas de bloqueio são divididas em:
• válvula de retenção com mola e sem mola;
• válvula de escape rápido;
• válvula de isolamento (elemento OU); e
• válvula de simultaneidade (elemento E).
Válvulas de Bloqueio
Válvulas de Bloqueio
Estas válvulas de controle são utilizadas em situações
nos quais ocorre a necessidade de diminuir a quantidade
de ar que passa através de uma tubulação.
Essa situação é mais frequente quando se necessita
regular a velocidade de um cilindro ou formar
condições de temporização pneumática. Portanto, esse
tipo de válvula é a solução ideal quando se necessita
influenciar o fluxo de ar comprimido.
Válvulas Controle de Fluxo
Válvulas Controle de Fluxo
Essas válvulas podem limitar a pressão máxima em um
reservatório, linha de ar comprimido ou compressor; podem
detectar o fim de um movimento sem a presença de um fim de
curso apenas pela elevação de pressão, e controlar a
“energia” pneumática fornecida a um sistema pneumático.
• válvula de alívio ou limitadora de pressão;
• válvula de sequência; e
• válvula reguladora de pressão.
Válvulas Reguladoras de Pressão
Válvulas Reguladoras de Pressão
Válvulas Reguladoras de Pressão
Atuadores Pneumáticos
Os atuadores pneumáticos são elementos mecânicos que, por meio de movimentos lineares ou rotativos, transformam a energia cinética gerada pelo ar pressurizado e em expansão, em energia mecânica, produzindo trabalho.
cilindros de simples ação ou simples efeito;
cilindros de dupla ação ou duplo efeito;
cilindros de dupla ação ou duplo efeito com amortecimento; e
cilindros de dupla ação ou duplo efeito com êmbolo magnético.
Cilindro de Simples Ação
Esse tipo de atuador pneumático possui movimento de avanço ou retorno pela ação de uma mola interna ao seu tubo cilíndrico (ou camisa), podendo ainda ter retorno por força externa.
Cilindro de Simples Ação
Funcionamento do cilindro de simples ação com retorno por mola.
Cilindro de Simples Ação
Funcionamento do cilindro de simples ação com retorno por ação de força externa.
Cilindro de Simples Ação
Esse tipo de atuador pneumático possui tanto o
avanço como o retorno comandado através de ar
comprimido.
Funcionamento do cilindro de dupla ação.
Cilindro de Dupla Ação
Amortecimento Variável
A função do amortecimento é absorver a energia cinética excessiva gerada em função das velocidades de avanço e de retorno que o atuador desenvolve durante o seu funcionamento.
O amortecimento só entra em ação a partir de uma determinada posição do êmbolo na qual o ar passa através de uma restrição que pode ser fixa ou variável. Dessa forma o amortecimento será responsável pela redução do impacto no fim de curso do atuador.
Amortecimento Variável
Cilindros Comerciais
O cilindro A avança e eleva os pacotes;
O cilindro B empurra os pacotes sobre o
segundo transportador;
O cilindro A desce;
O cilindro B retrocede.
Sequência de Movimentos
Representação Sequencial
Neste tipo, a letra maiúscula representa o atuador, enquanto que, o sinal algébrico representa o movimento. Sinal positivo (+) para o avanço e negativo (-) para o retorno.
Exemplo: A +, B +, A -, B -.
Trajeto e Passo
Trajeto e Tempo
O trajeto de uma unidade construtiva é representado em função do tempo. Contrariamente ao diagrama de trajeto e passo, o tempo é representado, linearmente, neste caso, e constitui a ligação entre as diversas unidades.
Tipos de Esquemas
Esquema de comando de posição.
Tipos de Esquemas
Esquema de comando de sistema.