Apostila sobre Tecnologia Pneumática Industrial da Parker Hannifin

Apostila M1001 BR Agosto 2000 Tecnologia Pneumática Industrial Training Parker Hannifin Ind Com Ltda Jacareí SP Brasil Training Pense em Qualidade Pense Parker Você pode ter certeza de que sendo certificada pela ISO 9001 e QS9000 a Parker Tem implementado um sistema de garantia de qualida de documentado avaliado e aprovado Assim você não precisa inspecionar e testar os produtos recebidos Trabalha com fornecedores qualificados e aplica o princí pio de perda zero em todo o processo de produção Todos os componentes agregados ao produto satisfazem os mais altos requisitos de qualidade Trabalha para garantir que o projeto do produto atenda a qualidade requerida O trabalho realizado com garantia de qualidade oferece soluções racionais e reduz custos Previne as não conformidades dos processos em todos os estágios com qualidade permanente e conforme especificações Tem como objetivo permanente o aumento da eficiência e a redução de custos sendo que como cliente isto lhe proporciona maior competitividade Trabalha para atender suas expectativas da melhor forma possível oferecendo sempre o produto adequado com a melhor qualidade preço justo e no prazo conveniente Para você cliente Parker isto não é nenhuma novidade Qualidade Parker sem dúvida uma grande conquista Para nós da Parker a qualidade é alcançada quando suas expectativas são atendidas tanto em relação aos produtos e suas características quanto aos nossos serviços Nosso maior objetivo é corresponder a todas as suas expectativas da melhor maneira possível A Parker Hannifin implementou substanciais modifica ções em sua organização e métodos de trabalho a fim de satisfazer os requisitos do Sistema de Garantia de Qualidade ISO 9001e QS9000 Este sistema controla a garantia de qualidade dos processos através de toda a organização desde o projeto e planejamento passando pelo suprimento e produção até a distribuição e serviços A Parker Hannifin está certificada pelo ABS Quality Evaluations Inc desde 130594 na ISO 9001 e em 261199 teve seu certificado graduado para a norma automotiva QS9000 Terceira Edição Este certificado é a certeza de que a Parker trabalha ativa e profissionalmente para garantir a qualidade de seus produtos e serviços e a sua garantia é segurança de estar adquirindo a melhor qualidade possível Isto significa que como cliente você pode ter total credibi lidade em nós como seu fornecedor sabendo que iremos atender plenamente as condições previamente negociadas ADVERTÊNCIA SELEÇÃO IMPRÓPRIA FALHA OU USO IMPRÓPRIO DOS PRODUTOS EOU SISTEMAS DESCRITOS NESTE CATÁLOGO OU NOS ITENS RELACIONADOS PODEM CAUSAR MORTE DANOS PESSOAIS EOU DANOS MATERIAIS Este documento e outras informações contidas neste catálogo da Parker Hannifin Ind e Com Ltda e seus Distribuidores Autorizados fornecem opções de produtos eou sistemas para aplicações por usuários que tenham habilidade técnica É importante que você analise os aspectos de sua aplicação incluindo consequências de qualquer falha e revise as informações que dizem respeito ao produto ou sistemas no catálogo geral da Parker Hannifin Ind e Com Ltda Devido à variedade de condições de operações e aplicações para estes produtos e sistemas o usuário através de sua própria análise e teste é o único responsável para fazer a seleção final dos produtos e sistemas e também para assegurar que todo o desempenho segurança da aplicação e cuidados sejam atingidos Os produtos aqui descritos com suas características especificações desempenhos e disponibilidade de preço são objetos de mudança pela Parker Hannifin Ind e Com Ltda a qualquer hora sem prévia notificação Tecnologia Pneumática Industrial Parker Hannifin Ind Com Ltda Jacareí SP Brasil 1 Training COPYRIGHT by Parker Hannifin Corporation Tecnologia Pneumática Industrial Tecnologia Pneumática Industrial 2 Parker Hannifin Ind Com Ltda Jacareí SP Brasil Training Apresentação Para incentivar ampliar e difundir as tecnologias de automação industrial da Parker Hannifin numa gama tão ampla de aplicações foi criada na Parker Jacareí a Parker Training Há mais de 26 anos treinando profissionais em empresas escolas e universidades a Parker Training vem oferecendo treinamento técnico especializado e desenvolvendo material didático diversificado e bem elaborado com o intuito de facilitar a compreensão Com instrutores qualificados esse projeto é pioneiro na área de treinamento em automação industrial no Brasil e colaborou para a formação de mais de 25 mil pessoas em aproximadamente 4 mil empresas através de cursos e materiais reconhecidos pelo conteúdo técnico e qualidade de ensino Para alcançar tais números e continuar a atender seus clientes de forma cada vez melhor com uma parceria cada vez mais forte os profissionais da Parker Training se dedicam a apresentar sempre novos conceitos em cursos e materiais didáticos São ministrados cursos abertos ou in company em todo o país através de instrutores próprios ou de uma rede de franqueados igualmente habilitada e com a mesma qualidade de treinamento Os cursos oferecidos abrangem as áreas de Automação PneumáticaEletropneumática Manutenção de Equipamentos PneumáticosHidráulicos Técnicas de Comando Pneumático Controladores Lógicos Programáveis e HidráulicaEletrohidráulica Industrial com controle proporcional São oferecidos também programas de treinamento especial com conteúdo e carga horária de acordo com as necessidades do cliente empresa ou entidade de ensino Faz parte dos nossos cursos uma grande gama de materiais didáticos de apoio que facilita e agiliza o trabalho do instrutor e do aluno transparências componentes em corte símbolos magnéticos apostilas e livros didáticos ligados às técnicas de automação gabaritos para desenho de circuitos fitas de vídeo software de desenho e simulação de circuitos pneumáticos e hidráulicos além de bancadas de treinamento para realização prática destes circuitos Parker Training Tecnologia Pneumática Industrial Parker Hannifin Ind Com Ltda Jacareí SP Brasil 3 Training Índice 1 Introdução 4 2 Implantação 5 3 Produção e Distribuição 10 4 Unidade de Condicionamento Lubrefil 25 5 Válvulas de Controle Direcional 39 6 Elementos Auxiliares 67 7 Geradores de Vácuo Ventosas 79 8 Atuadores Pneumáticos 85 9 Método de Movimento Intuitivo 118 10 Exercícios Práticos 122 11 Simbologia dos Componentes 147 Tecnologia Pneumática Industrial 4 Parker Hannifin Ind Com Ltda Jacareí SP Brasil Training Pelas razões mencionadas e à vista posso chegar à conclusão de que o homem dominará e poderá elevarse sobre o ar mediante grandes asas construídas por si contra a resistência da gravidade A frase de Leonardo Da Vinci demonstra apenas uma das muitas possibilidades de aproveitamento do ar na técnica o que ocorre hoje em dia em grande escala Como meio de racionalização do trabalho o ar comprimido vem encontrando cada vez mais campo de aplicação na indústria assim como a água a energia elétrica etc Somente na segunda metade do século XIX é que o ar comprimido adquiriu importância industrial No entanto sua utilização é anterior a Da Vinci que em diversos inventos dominou e usou o ar No Velho Testamento são encontradas referências ao emprego do ar comprimido na fundição de prata ferro chumbo e estanho A história demonstra que há mais de 2000 anos os técnicos construíam máquinas pneumáticas produzindo energia pneumática por meio de um pistão Como instrumento de trabalho utilizavam um cilindro de madeira dotado de êmbolo Os antigos aproveitavam ainda a força gerada pela dilatação do ar aquecido e a força produzida pelo vento Em Alexandria centro cultural vigoroso no mundo helênico foram construídas as primeiras máquinas reais no século III aC Neste mesmo período Ctesibios fundou a Escola de Mecânicos também em Alexandria tornando se portanto o precursor da técnica para comprimir o ar A Escola de Mecânicos era especializada em Alta Mecânica e eram construídas máquinas impulsionadas por ar comprimido No século III dC um grego Hero escreveu um trabalho em dois volumes sobre as aplicações do ar comprimido e do vácuo Contudo a falta de recursos materiais adequados e mesmo incentivos contribuiu para que a maior parte destas primeiras aplicações não fosse prática ou não pudesse ser convenientemente desenvolvida A técnica era extremamente depreciada a não ser que estivesse a serviço de reis e exércitos para aprimoramento das máquinas de guerra Como consequência a maioria das informações perdeuse por séculos Durante um longo período o desenvolvimento da energia pneumática sofreu paralisação renascendo apenas nos séculos XVI e XVII com as descobertas dos grandes pensadores e cientistas como Galileu Otto Von Guericke Robert Boyle Bacon e outros que passaram a observar as leis naturais sobre compressão e expansão dos gases Leibinz Huyghens Papin e Newcomem são considerados os pais da Física Experimental sendo que os dois últimos consideravam a pressão atmosférica como uma força enorme contra o vácuo efetivo o que era objeto das Ciências Naturais Filosóficas e da Especulação Teológica desde Aristóteles até o final da época Escolástica Encerrando esse período encontrase Evangelista Torricelli o inventor do barômetro um tubo de mercúrio para medir a pressão atmosférica Com a invenção da máquina a vapor de Watts tem início a era da máquina No decorrer dos séculos desenvolveramse várias maneiras de aplicação do ar com o aprimoramento da técnica e novas descobertas Assim foram surgindo os mais extraordinários conhecimentos físicos bem como alguns instrumentos Um longo caminho foi percorrido das máquinas impulsionadas por ar comprimido na Alexandria aos engenhos pneumoeletrônicos de nossos dias Portanto o homem sempre tentou aprisionar esta força para colocála a seu serviço com um único objetivo controlála e fazêla trabalhar quando necessário Atualmente o controle do ar suplanta os melhores graus da eficiência executando operações sem fadiga economizando tempo ferramentas e materiais além de fornecer segurança ao trabalho 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 1 Introdução Tecnologia Pneumática Industrial Parker Hannifin Ind Com Ltda Jacareí SP Brasil 5 Training 2 Implantação Vantagens 1 Incremento da produção com investimento relati vamente pequeno 2 Redução dos custos operacionais A rapidez nos movimentos pneumáticos e a liberta ção do operário homem de operações repetitivas possibilitam o aumento do ritmo de trabalho aumento de produtividade e portanto um menor custo operacional 3 Robustez dos componentes pneumáticos A robustez inerente aos controles pneumáticos tornaos relativamente insensíveis a vibrações e golpes permitindo que ações mecânicas do pró prio processo sirvam de sinal para as diversas sequências de operação São de fácil manutenção 4 Facilidade de implantação Pequenas modificações nas máquinas conven cionais aliadas à disponibilidade de ar comprimi do são os requisitos necessários para implanta ção dos controles pneumáticos 5 Resistência a ambientes hostis Poeira atmosfera corrosiva oscilações de tempe ratura umidade submersão em líquidos raramen te prejudicam os componentes pneumáticos quando projetados para essa finalidade 6 Simplicidade de manipulação Os controles pneumáticos não necessitam de ope rários superespecializados para sua manipula ção 7 Segurança Como os equipamentos pneumáticos envolvem sempre pressões moderadas tornamse seguros contra possíveis acidentes quer no pessoal quer no próprio equipamento além de evitarem proble mas de explosão 8 Redução do número de acidentes A fadiga é um dos principais fatores que favorecem acidentes a implantação de controles pneumáti cos reduz sua incidência liberação de operações repetitivas Limitações 1 O ar comprimido necessita de uma boa prepara ção para realizar o trabalho proposto remoção de impurezas eliminação de umidade para evitar corrosão nos equipamentos engates ou trava mentos e maiores desgastes nas partes móveis do sistema 2 Os componentes pneumáticos são normalmente projetados e utilizados a uma pressão máxima de 17236 kPa Portanto as forças envolvidas são pequenas se comparadas a outros sistemas Assim não é conveniente o uso de controles pneu máticos em operação de extrusão de metais Provavelmente o seu uso é vantajoso para recolher ou transportar as barras extrudadas 3 Velocidades muito baixas são difíceis de ser obti das com o ar comprimido devido às suas proprie dades físicas Neste caso recorrese a sistemas mistos hidráulicos e pneumáticos 4 O ar é um fluido altamente compressível portanto é impossível se obterem paradas intermediárias e velocidades uniformes O ar comprimido é um poluidor sonoro quando são efetuadas exaustões para a atmosfera Esta poluição pode ser evitada com o uso de silenciado res nos orifícios de escape Propriedades Físicas do Ar Apesar de insípido inodoro e incolor percebemos o ar através dos ventos aviões e pássaros que nele flutuam e se movimentam sentimos também o seu impacto sobre o nosso corpo Concluimos facilmente que o ar tem existência real e concreta ocupando lugar no espaço Tecnologia Pneumática Industrial 6 Parker Hannifin Ind Com Ltda Jacareí SP Brasil Training Elasticidade Propriedade que possibilita ao ar voltar ao seu volu me inicial uma vez extinto o efeito força responsável pela redução do volume Compressibilidade O ar assim como todos os gases tem a propriedade de ocupar todo o volume de qualquer recipiente adqui rindo seu formato já que não tem forma própria Assim podemos encerrálo num recipiente com volume determinado e posteriormente provocarlhe uma redução de volume usando uma de suas propriedades a compressibilidade Podemos concluir que o ar permite reduzir o seu volu me quando sujeito à ação de uma força exterior Difusibilidade Propriedade do ar que lhe permite misturarse homoge neamente com qualquer meio gasoso que não esteja saturado Expansibilidade Propriedade do ar que lhe possibilita ocupar totalmente o volume de qualquer recipiente adquirindo o seu formato Compressibilidade do Ar Ar submetido a um volume inicial V0 Ar submetido a um volume inicial Vf Vf V0 Elasticidade do Ar Ar submetido a um volume inicial V0 Ar submetido a um volume inicial Vf Vf V0 Difusibilidade do Ar Volumes contendo ar e gases válvula fechada Válvula aberta temos uma mistura homogênea Expansibilidade do Ar Possuímos um recipiente contendo ar a válvula na situação 1 está fechada Quando a válvula é aberta o ar expande assumindo o formato dos recipientes porque não possui forma própria F 1 2 1 2 F 1 2 1 2 Tecnologia Pneumática Industrial Parker Hannifin Ind Com Ltda Jacareí SP Brasil 7 Training Peso do Ar Como toda matéria concreta o ar tem peso A experiência abaixo mostra a existência do peso do ar Temos dois balões idênticos hermeticamente fechados contendo ar com a mesma pressão e temperatura Colocandoos numa balança de precisão os pratos se equilibram De um dos balões retirase o ar através de uma bomba de vácuo Colocase outra vez o balão na balança já sem o ar e haverá o desequilíbrio causado pela falta do ar Um litro de ar a 0C e ao nível do mar pesa 1293 x 103 Kgf O Ar Quente é Mais Leve que o Ar Frio Uma experiência que mostra este fato é a seguinte Uma balança equilibra dois balões idênticos abertos Expondose um dos balões em contato com uma chama o ar do seu interior se aquece escapa pela boca do balão tornandose assim menos denso Consequentemente há um desequilíbrio na balança Atmosfera Camada formada por gases principalmente por oxigênio O2 e nitrogênio N2 que envolve toda a superfície terrestre responsável pela existência de vida no planeta Ar Quente é Menos Denso que Ar Frio Camadas Gasosas da Atmosfera A Troposfera 12 Km D TermosferaIonosfera 500 Km B Estratosfera 50 Km E Exosfera 800 a 3000 Km C Mesosfera 80 km C D B A E Tecnologia Pneumática Industrial 8 Parker Hannifin Ind Com Ltda Jacareí SP Brasil Training Pelo fato do ar ter peso as camadas inferiores são comprimidas pelas camadas superiores Assim as camadas inferiores são mais densas que as superiores Concluímos portanto que um volume de ar compri mido é mais pesado que o ar à pressão normal ou à pressão atmosférica Quando dizemos que um litro de ar pesa 1293 X 103 Kgf ao nível do mar isto significa que em altitudes diferentes o peso tem valor diferente Pressão Atmosférica Sabemos que o ar tem peso portanto vivemos sob esse peso A atmosfera exerce sobre nós uma força equivalente ao seu peso mas não a sentimos pois ela atua em todos os sentidos e direções com a mesma intensidade A pressão atmosférica varia proporcionalmente à alti tude considerada Esta variação pode ser notada A Pressão Atmosférica Atua em Todos os Sentidos e Direções Altitude Pressão Altitude Pressão m Kgfcm2 m Kgfcm2 0 1033 1000 0915 100 1021 2000 0810 200 1008 3000 0715 300 0996 4000 0629 400 0985 5000 0552 500 0973 6000 0481 600 0960 7000 0419 700 0948 8000 0363 800 0936 9000 0313 900 0925 10000 0270 Variação da Pressão Atmosférica com Relação à Altitude Medição da Pressão Atmosférica Nós geralmente pensamos que o ar não tem peso Mas o oceano de ar cobrindo a terra exerce pressão sobre ela Torricelli o inventor do barômetro mostrou que a pressão atmosférica pode ser medida por uma coluna de mercúrio Enchendose um tubo com mercúrio e invertendoo em uma cuba cheia com mercúrio ele descobriu que a atmosfera padrão ao nível do mar suporta uma coluna de mercúrio de 760 mm de altura A pressão atmosférica ao nível do mar mede ou é equivalente a 760 mm de mercúrio Qualquer elevação acima desse nível deve medir evidentemente menos do que isso Num sistema hidráulico as pressões acima da pressão atmosférica são medidas em kgf cm2 As pressões abaixo da pressão atmosférica são medidas em unidade de milímetros de mercúrio 0710 kgfcm2 1033 kgfcm2 1067 kgfcm2 76 cm Pressão Atmosférica ao Nível do Mar Barômetro Tecnologia Pneumática Industrial Parker Hannifin Ind Com Ltda Jacareí SP Brasil 9 Training P1V1 P2V2 T1 T2 De acordo com esta relação são conhecidas as três variáveis do gás Por isso se qualquer uma delas so frer alteração o efeito nas outras poderá ser previsto Efeito Combinado entre as Três Variáveis Físicas Princípio de Pascal Constatase que o ar é muito compressível sob ação de pequenas forças Quando contido em um recipiente fechado o ar exerce uma pressão igual sobre as paredes em todos os sentidos Por Blaise Pascal temos A pressão exercida em um líquido confinado em forma estática atua em todos os sentidos e direções com a mesma intensidade exercendo forças iguais em áreas iguais Princípio de Blaise Pascal 1 Suponhamos um recipiente cheio de um líquido o qual é praticamente incompressível 2 Se aplicarmos uma força de 10 Kgf num êmbolo de 1 cm2 de área 3 O resultado será uma pressão de 10 Kgfcm2 nas paredes do recipiente p F A No SI F Newton Força P Newtonm2 Pressão A m2 Área No MKS F kgf Força P kgfcm2 Pressão A cm2 Área Temos que 1 kgf 98 N Nota Pascal não faz menção ao fator atrito existente quando o líquido está em movimento pois baseiase na forma estática e não nos líquidos em movimento Efeitos Combinados entre as 3 Variáveis Físicas do Gás Lei Geral dos Gases Perfeitos As leis de BoyleMariotte Charles e Gay Lussac referemse a transformações de estado nas quais uma das variáveis físicas permanece constante Geralmente a transformação de um estado para outro envolve um relacionamento entre todas sendo assim a relação generalizada é expressa pela fórmula T1 V1 P1 Mesma Temperatura Volume Diminui Pressão Aumenta T2 V2 P2 Mesmo Volume Pressão Aumenta Temperatura Aumenta e ViceVersa T3 V3 P3 Mesma Pressão Volume Aumenta Temperatura Aumenta e ViceVersa T4 V4 P4 Tecnologia Pneumática Industrial 10 Parker Hannifin Ind Com Ltda Jacareí SP Brasil Training 3 Produção e Distribuição Nota Em nosso livro encontraremos daqui para adiante figuras e desenhos que foram ilustrados em cores Essas cores não foram estabelecidas aleatoriamente Um circuito pneumático ou hidráulico pode ser mais facilmente interpretado quando trabalhamos com cores técnicas colorindo as linhas de fluxo com o objetivo de identificar o que está ocorrendo com o mesmo ou qual função que este desenvolverá As cores utilizadas para esse fim são normalizadas porém existe uma diversificação em função da norma seguida Apresentamos abaixo as cores utilizadas pelo ANSI American National Standard Institute que substitui a organização ASA sua padronização de cores é bem completa e abrange a maioria das necessidades de um circuito Vermelho Indica pressão de alimentação pressão normal do sis tema é a pressão do processo de transformação de energia ex compressor Violeta Indica que a pressão do sistema de transformação de energia foi intensificada ex multiplicador de pressão Laranja Indica linha de comando pilotagem ou que a pressão básica foi reduzida ex pilotagem de uma válvula Amarelo Indica uma restrição no controle de passagem do fluxo ex utilização de válvula de controle de fluxo Azul Indica fluxo em descarga escape ou retorno ex exaustão para atmosfera Verde Indica sucção ou linha de drenagem ex sucção do compressor Branco Indica fluido inativo ex armazenagem Elementos de Produção de Ar Comprimido Compressores Definição 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 Classificação e Definição Segundo os Princípios de Trabalho São duas as classificações fundamentais para os princípios de trabalho Deslocamento Positivo Baseiase fundamentalmente na redução de volume O ar é admitido em uma câmara isolada do meio exte rior onde seu volume é gradualmente diminuído processandose a compressão Quando uma certa pressão é atingida provoca a abertura de válvulas de descarga ou simplesmente o ar é empurrado para o tubo de descarga durante a contínua diminuição do volume da câmara de compressão Deslocamento dinâmico A elevação da pressão é obtida por meio de conversão de energia cinética em energia de pressão durante a passagem do ar através do compressor O ar admitido é colocado em contato com impulsores rotor laminado dotados de alta velocidade Este ar é acelerado atingindo velocidades elevadas e consequentemente os impulsores transmitem energia cinética ao ar Posteriormente seu escoamento é retardado por meio de difusores obrigando a uma elevação na pressão Difusor É uma espécie de duto que provoca diminuição na velocidade de escoamento de um fluido causando aumento de pressão Tecnologia Pneumática Industrial Parker Hannifin Ind Com Ltda Jacareí SP Brasil 11 Training Tipos Fundamentais de Compressores São apresentados a seguir alguns dos tipos de compressores O ar é acelerado a partir do centro de rotação em direção à periferia ou seja é admitido pela primeira hélice rotor dotado de lâminas dispostas radialmente axialmente é acelerado e expulso radialmente Quando vários estágios estão reunidos em uma carcaça única o ar é obrigado a passar por um difusor antes de ser conduzido ao centro de rotação do estágio seguinte causando a conversão de energia cinética em energia de pressão A relação de compressão entre os estágios é determinada pelo desenho da hélice sua velocidade tangencial e a densidade do gás O resfriamento entre os estágios a princípio era realizado através de camisas dágua nas paredes internas do compressor Atualmente existem resfriadores intermediários separados de grande porte devido à sensibilidade à pressão por onde o ar é dirigido após dois ou três estágios antes de ser injetado no grupo seguinte Em compressores de baixa pressão não existe resfriamento intermediário Os compressores de fluxo radial requerem altas velocidades de trabalho como por exemplo 334 550 834 até 1667 rps Isto implica também em um deslocamento mínimo de ar 01667 m3s As pressões influem na sua eficiência razão pela qual geralmente são geradores de ar comprimido Assim comparandose a sua eficiência com a de um compres sor de deslocamento positivo esta seria menor Por isso esses compressores são empregados quando se exigem grandes volumes de ar comprimido Compressor de Parafuso Este compressor é dotado de uma carcaça onde giram dois rotores helicoidais em sentidos opostos Um dos rotores possui lóbulos convexos o outro uma depres são côncava e são denominados respectivamente rotor macho e rotor fêmea Os rotores são sincronizados por meio de engrena gens entretanto existem fabricantes que fazem com que um rotor acione o outro por contato direto O processo mais comum é acionar o rotor macho obtendose uma velocidade menor do rotor fêmea Estes rotores revolvemse numa carcaça cuja superfície interna consiste de dois cilindros ligados como um oito Compressor Dinâmico de Fluxo Radial Compressores Deslocamentos Dinâmicos Deslocamentos Positivos Ejetor Fluxo Radial Fluxo Axial Rotativos Alternativos Roots Anel Líquido Palhetas Parafuso Diafragma Pistão Mecânico Tipo Labirinto Hidráulico Simples Efeito ou Tronco Duplo Efeito ou Cruzeta Simbologia Compressor Dinâmico de Fluxo Radial Simbologia Tecnologia Pneumática Industrial 12 Parker Hannifin Ind Com Ltda Jacareí SP Brasil Training Nas extremidades da câmara existem aberturas para admissão e descarga do ar O ciclo de compressão pode ser seguido pelas figuras abcd Compressor de Simples Efeito ou Compressor Tipo Tronco Este tipo de compressor leva este nome por ter somen te uma câmara de compressão ou seja apenas a face superior do pistão aspira o ar e comprime a câmara formada pela face inferior está em conexão com o carter O pistão está ligado diretamente ao virabrequim por uma biela este sistema de ligação é denominado tronco que proporciona um movimento alternativo de sobe e desce ao pistão e o empuxo é totalmente trans mitido ao cilindro de compressão Iniciado o movimento descendente o ar é aspirado por meio de válvulas de admissão preenchendo a câmara de compressão A compressão do ar tem início com o movimento da subida Após obterse uma pres são suficiente para abrir a válvula de descarga o ar é expulso para o sistema O ar à pressão atmosférica ocupa espaço entre os rotores e conforme eles giram o volume compreendi do entre os mesmos é isolado da admissão Em seguida começa a decrescer dando início à compres são Esta prossegue até uma posição tal que a des carga é descoberta e o ar é descarregado continua mente livre de pulsações No tubo de descarga existe uma válvula de retenção para evitar que a pressão faça o compressor trabalhar como motor durante os períodos em que estiver parado Ciclo de Trabalho de um Compressor de Parafuso a O ar entra pela abertura de admissão preenchendo o espaço entre os parafusos A linha tracejada representa a abertura da descarga b À medida que os rotores giram o ar é isolado tendo início a compressão c O movimento de rotação produz uma compressão suave que continua até ser atingido o começo da abertura de descarga d O ar comprimido é suavemente descarregado do compres sor ficando a abertura de descarga selada até a passagem do volume comprimido no ciclo seguinte Simbologia Ciclo de Trabalho de um Compressor de Pistão de Simples Efeito Simbologia Tecnologia Pneumática Industrial Parker Hannifin Ind Com Ltda Jacareí SP Brasil 13 Training Compressor de Duplo Efeito Compressor Tipo Cruzeta Este compressor é assim chamado por ter duas câma ras ou seja as duas faces do êmbolo aspiram e com primem O virabrequim está ligado a uma cruzeta por uma biela a cruzeta por sua vez está ligada ao êmbolo por uma haste Desta maneira consegue transmitir movimento alternativo ao êmbolo além do que a força de empuxo não é mais transmitida ao cilindro de compressão e sim às paredes guias da cruzeta O êmbolo efetua o movimento descendente e o ar é admitido na câmara superior enquanto que o ar contido na câmara inferior é comprimido e expelido Procedendose o movimento oposto a câmara que havia efetuado a admissão do ar realiza a sua compressão e a que havia comprimido efetua a admissão Os movimentos prosseguem desta maneira durante a marcha do trabalho Complementação sobre os Compressores Cilindros Cabeçotes São executados geralmente em ferro fundido perlítico de boa resistência mecânica com dureza suficiente e boas características de lubrificação devido à presença de carbono sob a forma de grafite Pode ser fundido com aletas para resfriamento com ar ou com paredes duplas para resfriamento com água usamse geralmente o bloco de ferro fundido e cami sas de aço A quantidade de cilindros com camisas determina o número de estágios que podem ser Ciclo de Trabalho de um Compressor de Pistão de Duplo Efeito Simbologia Êmbolo pistão O seu formato varia de acordo com a articulação existente entre ele e a biela Nos compressores de SE o pé da biela se articula diretamente sobre o pistão e este ao subir provoca empuxo na parede do cilindro Em consequência o êmbolo deve apresentar uma superfície de contato suficiente No caso de DE o empuxo lateral é suporta do pela cruzeta e o êmbolo é rigidamente preso à haste Os êmbolos são feitos de ferro fundido ou ligas de alumínio Simbologia Pistão de Simples Efeito Pistão de Duplo Efeito A SE DE B Tecnologia Pneumática Industrial 14 Parker Hannifin Ind Com Ltda Jacareí SP Brasil Training Sistema de Refrigeração dos Compressores Resfriamento Intermediário Remove o calor gerado entre os estágios de compres são visando Manter baixa a temperatura das válvulas do óleo lubrificante e do ar que está sendo comprimido com a 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 O sistema de refrigeração compreende duas fases Resfriamento dos cilindros de compressão Resfriamento do Resfriador Intermediário Um sistema de refrigeração ideal é aquele em que a temperatura do ar na saída do resfriador intermediário é igual à temperatura de admissão deste ar O resfriamento pode ser realizado por meio de ar em circulação ventilação forçada e água sendo que o resfriamento à água é o ideal porque provoca condensação de umidade os demais não provocam condensação Resfriamento à Água Os blocos dos cilindros são dotados de paredes duplas entre as quais circula água A superfície que exige um melhor resfriamento é a do cabeçote pois permanece em contato com o gás ao fim da compressão No resfriador intermediário empregamse em geral tubos com aletas O ar a ser resfriado passa em torno dos tubos transferindo o calor para a água em circulação Esta construção é preferida pois permite maior vazão e maior troca de calor A água utilizada para este fim deve ter baixa temperatura pressão suficiente estar livre de impure zas e ser mole isto é conter pouco teor de sais de cálcio ou outras substâncias O processo de resfriamento se inicia geralmente pela circulação de água através da câmara de baixa pressão entrando posteriormente em contato com o resfriador intermediário Além de provocar o resfria mento do ar uma considerável quantidade de umidade é retida em consequência da queda de temperatura provocada no fluxo de ar proveniente do estágio de baixa pressão Em seguida a água é dirigida para a câmara de alta pressão sendo eliminada do interior do compressor indo para as torres ou piscinas de resfriamento Aqui todo o calor adquirido é eliminado da água para que haja condições de reaproveitamento Determinados tipos de compressores necessitam de grandes quanti dades de água e portanto não havendo um reaprovei tamento haverá gastos Este reaproveitamento se faz mais necessário quando a água disponível é fornecida racionalmente para usos gerais Os compressores refrigeradores à água necessitam atenção constante para que o fluxo refrigerante não sofra qualquer interrupção o que acarretaria um aumento sensível na temperatura de trabalho Determinados tipos de compressores possuem no sistema de resfriamento intermediário válvulas termos táticas visando assegurar o seu funcionamento e protegendoo contra a temperatura excessiva por falta dágua ou outro motivo qualquer O resfriamento inter mediário pela circulação de água é o mais indicado Resfriamento a Ar Compressores pequenos e médios podem ser vanta josamente resfriados a ar num sistema muito prático particularmente em instalações ao ar livre ou onde o calor pode ser retirado facilmente das dependências Nestes casos o resfriamento a ar é a alternativa conve niente Existem dois modos básicos de resfriamento por ar Circulação os cilindros e cabeçotes geralmente são aletados a fim de proporcionar maior troca de calor o que é feito por meio da circulação do ar ambiente e com auxílio de hélices nas polias de transmissão Ventilação Forçada a refrigeração interna dos cabeçotes e resfriador intermediário é conseguida através de ventilação forçada ocasionada por uma ventoinha obrigando o ar a circular no interior do com pressor Sistema de Refrigeração à Água em um Compressor de Dois Estágios e Duplo Efeito Resfriador Intermediário Ar Ar Água Tecnologia Pneumática Industrial Parker Hannifin Ind Com Ltda Jacareí SP Brasil 15 Training Manutenção do Compressor Esta é uma tarefa importante dentro do setor indus trial É imprescindível seguir as instruções recomenda das pelo fabricante que melhor do que ninguém conhece os pontos vitais de manutenção Um plano semanal de manutenção será previsto e nele será programada uma verificação no nível de lubri ficação nos lugares apropriados e particularmente nos mancais do compressor motor e no carter Neste mesmo prazo será prevista a limpeza do filtro de ar e a verificação experimental da válvula de segurança para comprovação do seu real funcionamento Será prevista também a verificação da tensão das correias Periodicamente será verificada a fixação do volante sobre o eixo de manivelas Considerações Sobre Irregularidades na Compressão Como na compressão o ar é aquecido é normal um aquecimento do compressor Porém às vezes o aquecimento exagerado pode ser devido a uma das seguintes causas a Falta de óleo no carter b Válvulas presas c Ventilação insuficiente d Válvulas sujas e Óleo do carter viscoso demais f Válvulas de recalque quebradas g Filtro de ar entupido Em caso de batidas ou barulho anormal observar os itens seguintes a Carvão no pistão b Folga ou desgaste nos pinos que prendem as buchas e os pistões c Jogo nos mancais das buchas no eixo das manivelas d Desgaste nos mancais principais e Válvulas mal assentadas f Volante solto Se os períodos de funcionamento são mais longos que os normais isto pode ser devido a a Entupimento do filtro de ar b Perda de ar nas linhas c Válvulas sujas ou emperradas d Necessidade de maior capacidade de ar Preparação do ar Comprimido Umidade O ar atmosférico é uma mistura de gases principal mente de oxigênio e nitrogênio e contém contaminan tes de três tipos básicos água óleo e poeira As partículas de poeira em geral abrasivas e o óleo queimado no ambiente de lubrificação do compres sor são responsáveis por manchas nos produtos A água é responsável por outra série de inconvenientes que mencionaremos adiante O compressor ao admitir ar aspira também os seus compostos e ao comprimir adiciona a esta mistura o calor sob a forma de pressão e temperatura além de adicionar óleo lubrificante Os gases sempre permanecem em seu estado nas temperaturas e pressões normais encontradas no emprego da pneumática Componentes com água sofrerão condensação e ocasionarão problemas Sabemos que a quantidade de água absorvida pelo ar está relacionada com a sua temperatura e volume A maior quantidade de vapor dágua contida num volu me de ar sem ocorrer condensação dependerá da temperatura de saturação ou ponto de orvalho a que está submetido este volume No ar comprimido temos ar saturado O ar estará satu rado quando a pressão parcial do vapor dágua for igual à pressão de saturação do vapor dágua à temperatura local O vapor é superaquecido quando a pressão par cial do vapor dágua for menor que a pressão de satura ção Enquanto tivermos a presença de água em forma de vapor normalmente superaquecido nenhum proble ma ocorrerá Analisemos agora um certo volume de ar está satura do com vapor dágua isto é sua umidade relativa é 100 comprimimos este volume até o dobro da pres são absoluta o seu volume se reduzirá à metade Logicamente isto significará que sua capacidade de reter vapor dágua também foi reduzida à metade devido ao aumento da pressão e redução do seu volu me Então o excesso de vapor será precipitado como água Isto ocorre se a temperatura for mantida constante durante a compressão ou seja processo isotérmico de compressão Entretanto isso não acontece verificase uma elevação considerável na temperatura durante a compressão Como foi mencionado anteriormente a capacidade de retenção da água pelo ar está relacionada com a temperatura sendo assim não haverá precipitação no interior das câmaras de compressão A precipitação de água ocorrerá quando o ar sofrer um resfriamento seja no resfriador ou na linha de distribuição Isto explica porque no ar comprimido existe sempre Tecnologia Pneumática Industrial 16 Parker Hannifin Ind Com Ltda Jacareí SP Brasil Training de distribuição sofra uma dilatação causada pela alta da temperatura de descarga do ar Ainda mais devido às paradas e à presença de umidade poderemos ter na linha choques térmicos e contrações acarretando trincamentos nas uniões soldadas que viriam a ser ponto de fuga para o ar além de manter a temperatura do ar compatível com as vedações sintéticas utilizadas pelos componentes pneumáticos Um resfriador posterior é constituído basicamente de duas partes um corpo geralmente cilíndrico onde se alojam feixes de tubos confeccionados com materiais de boa condução de calor formando no interior do corpo uma espécie de colméia A segunda parte é um separador de condensado dotado de dreno O ar proveniente do compressor é obrigado a passar através dos tubos sempre em sentido oposto ao fluxo da água de refrigeração que é mudado constante mente de direção por placas defletoras garantindo desta forma uma maior dissipação de calor Na saída está o separador Devido à sinuosidade do caminho que o ar deve percorrer provoca a eliminação da água condensada que fica retida numa câmara A parte inferior do separador é dotada de um dreno manual ou automático na maioria dos casos através do qual a água condensada é expulsa para a atmosfera Devese observar cuidadosamente a temperatura da água fornecida para o resfriamento do ar Do contrário se o fluido refrigerante for circulado com uma tempera tura elevada ou se o volume necessário de água para o resfriamento for insuficiente o desempenho do res friador poderá ser comprometido A temperatura na saída do resfriador dependerá da temperatura com que o ar é descarregado da tempe ratura da água de refrigeração e do volume de água necessário para a refrigeração Certamente a capacidade do compressor influi diretamente no porte do resfriador Devido ao resfriamento o volume de ar disponível é reduzido e portanto a sua energia também sofre redu ção Contudo o emprego do resfriador posterior não representa perda real de enegia já que o ar deveria de qualquer forma ser resfriado na tubulação de distribuição causando os efeitos indesejáveis já mencionados Com o resfriador estes problemas são minimizados ar saturado com vapor dágua em suspensão que se precipita ao longo das tubulações na proporção em que se resfria Quando o ar é resfriado à pressão constante a temperatura diminui então a parcial do vapor será igual à pressão de saturação no ponto de orvalho Qualquer resfriamento adicional provocará condensação da umidade Denominase Ponto de Orvalho o estado termodinâmico correspondente ao início da condensação do vapor dágua quando o ar úmido é resfriado e a pressão parcial do vapor é constante A presença desta água condensada nas linhas de ar causada pela diminuição de temperatura terá como consequências Oxida a tubulação e componentes pneumáticos Destrói a película lubrificante existente entre as duas superfícies que estão em contato acarretando des gaste prematuro e reduzindo a vida útil das peças válvulas cilindros etc Prejudica a produção de peças Arrasta partículas sólidas que prejudicarão o funcio namento dos componentes pneumáticos Aumenta o índice de manutenção Impossibilita a aplicação em equipamentos de pulve rização Provoca golpes de ariete nas superfícies adjacentes etc Portanto é da maior importância que grande parte da água bem como dos resíduos de óleo seja removida do ar para evitar redução de todos os dispositivos e máquinas pneumáticas Resfriador Posterior Como vimos no tópico anterior a umidade presente no ar comprimido é prejudicial supondo que a tempe ratura de descarga de uma compressão seja de 130oC sua capacidade de retenção de água é de 1496 Kg m3 e à medida que esta temperatura diminui a água precipitase no sistema de distribuição causando sérios problemas Para resolver de maneira eficaz o problema inicial da água nas instalações de ar comprimido o equipamento mais completo é o resfriador posterior localizado en tre a saída do compressor e o reservatório pelo fato de que o ar comprimido na saída atinge sua maior temperatura O resfriador posterior é simplesmente um trocador de calor utilizado para resfriar o ar comprimido Como consequência deste resfriamento permitese retirar cerca de 75 a 90 do vapor de água contido no ar bem como vapores de óleo além de evitar que a linha Tecnologia Pneumática Industrial Parker Hannifin Ind Com Ltda Jacareí SP Brasil 17 Training Resfriador Posterior Simbologia Reservatório de ar Comprimido Um sistema de ar comprimido é dotado geralmente de um ou mais reservatórios desempenhando grandes funções junto a todo o processo de produção Reservatório de Ar Comprimido Simbologia Em geral o reservatório possui as seguintes funções Armazenar o ar comprimido Resfriar o ar auxiliando a eliminação do condensado Compensar as flutuações de pressão em todo o sistema de distribuição Estabilizar o fluxo de ar Controlar as marchas dos compressores etc Os reservatórios são construídos no Brasil conforme a norma PNB 109 da ABNT que recomenda Nenhum reservatório deve operar com uma pressão acima da Pressão Máxima de Trabalho permitida exceto quando a válvula de segurança estiver dando vazão nesta condição a pressão não deve ser excedi da em mais de 6 do seu valor Localização Os reservatórios devem ser instalados de modo que todos os drenos conexões e aberturas de inspeção sejam facilmente acessíveis Em nenhuma condição o reservatório deve ser enterrado ou instalado em lo cal de difícil acesso deve ser instalado de preferência fora da casa dos compressores na sombra para facilitar a condensação da umidade e do óleo contidos no ar comprimido deve possuir um dreno no ponto mais baixo para fazer a remoção deste condensado acumulado em cada 8 horas de trabalho o dreno preferencialmente deverá ser automático Os reservatórios são dotados ainda de manômetro válvulas de segurança e são submetidos a uma prova de pressão hidrostática antes da utilização 1 Manômetro 5 Placa de Identificação 2 Válvula Registro 6 Válvula de Alívio 3 Saída 7 Escotilha para Inspeção 4 Entrada 8 Dreno 1 2 3 4 5 6 7 8 Tecnologia Pneumática Industrial 18 Parker Hannifin Ind Com Ltda Jacareí SP Brasil Training Desumidificação do Ar A presença de umidade no ar comprimido é sempre prejudicial para as automatizações pneumáticas pois causa sérias consequências É necessário eliminar ou reduzir ao máximo esta umidade O ideal seria eliminála do ar comprimido de modo absoluto o que é praticamente impossível Ar seco industrial não é aquele totalmente isento de água é o ar que após um processo de desidratação flui com um conteúdo de umidade residual de tal ordem que possa ser utilizado sem qualquer inconveniente Com as devidas preparações conseguese a distribuição do ar com valor de umidade baixo e tolerável nas aplicações encontradas A aquisição de um secador de ar comprimido pode figurar no orçamento de uma empresa como um alto investimento Em alguns casos verificouse que um secador chegava a custar 25 do valor total da instalação de ar Mas cálculos efetuados mostravam também os prejuízos causados pelo ar úmido substituição de componentes pneumáticos filtros válvulas cilindros danificados impossibilidade de aplicar o ar em determinadas operações como pintura pulverizações e ainda mais os refugos causados na produção de produtos Concluiuse que o emprego do secador tornouse altamente lucrativo sendo pago em pouco tempo de trabalho considerandose somente as peças que não eram mais refugadas pela produção Os meios utilizados para secagem do ar são múltiplos Vamos nos referir aos três mais importantes tanto pelos resultados finais obtidos quanto por sua maior difusão Secagem por Refrigeração O método de desumidificação do ar comprimido por refrigeração consiste em submeter o ar a uma tempe ratura suficientemente baixa a fim de que a quantidade de água existente seja retirada em grande parte e não prejudique de modo algum o funcionamento dos equipamentos porque como mencionamos anterior mente a capacidade do ar de reter umidade está em função da temperatura Além de remover a água provoca no compartimento de resfriamento uma emulsão com o óleo lubrificante do compressor auxiliando na remoção de certa quan tidade O método de secagem por refrigeração é bastante simples O ar comprimido entra inicialmente em um préresfria dor trocador de calor A sofrendo uma queda de temperatura causada pelo ar que sai do resfriador prin cipal B No resfriador principal o ar é resfriado ainda mais pois está em contato com um circuito de refrigeração Durante esta fase a umidade presente no AC forma pequenas gotas de água corrente chamadas conden sado e que são eliminadas pelo separador C onde a água depositada é evacuada através de um dreno D para a atmosfera A temperatura do AC é mantida entre 065 e 32oC no resfriador principal por meio de um termostato que atua sobre o compressor de refrigeração E O AC seco volta novamente ao trocador de calor inicial A causando o préresfriamento no ar úmido de entrada coletando parte do calor deste ar O calor adquirido serve para recuperar sua energia e evitar o resfriamento por expansão que ocasionaria a formação de gelo caso fosse lançado a uma baixa temperatura na rede de distribuição devido à alta velocidade Secagem por Refrigeração Simbologia Ar Úmido PréResfriador Ar Seco Resfriador Principal Separador C D Dreno Condensado Freon Bypass Compressor de Refrigeração E A B Tecnologia Pneumática Industrial Parker Hannifin Ind Com Ltda Jacareí SP Brasil 19 Training Secagem Por Absorção É a fixação de um absorto geralmente líquido ou gaso so no interior da massa de um absorto sólido resul tante de um conjunto de reações químicas Em outras palavras é o método que utiliza em um circuito uma substância sólida ou líquida com capacidade de absorver outra substância líquida ou gasosa Este processo é também chamado de Processo Químico de Secagem pois o ar é conduzido no inte rior de um volume atráves de uma massa higroscópica insolúvel ou deliquescente que absorve a umidade do ar processandose uma reação química As substâncias higroscópicas são classificadas como insolúveis quando reagem quimicamente com o va por dágua sem se liquefazerem São deliquescentes quando ao absorver o vapor dágua reagem e tornam se líquidas Secagem por Absorção Simbologia As principais substâncias utilizadas são Cloreto de Cálcio Cloreto de Lítio DryoLite Com a consequente diluição das substâncias é neces sária uma reposição regular caso contrário o processo tornase deficiente A umidade retirada e a substância diluída são deposita das na parte inferior do invólucro junto a um dreno de onde são eliminadas para a atmosfera Secagem Por Adsorção É a fixação das moléculas de um adsorvato na superfí cie de um adsorvente geralmente poroso e granulado ou seja é o processo de depositar moléculas de uma substância ex água na superfície de outra substân cia geralmente sólida exSiO2 Este método também é conhecido por Processo Físico de Secagem porém seus detalhes são desconhecidos É admitido como teoria que na superfície dos corpos sólidos existem forças desbalanceadas influenciando moléculas líqui das e gasosas através de sua força de atração admite se portanto que as moléculas adsorvato são adsor vidas nas camadas mono ou multimoleculares dos corpos sólidos para efetuar um balanceamento se melhante à Lei dos Octetos dos átomos O processo de adsorção é regenerativo a substância adsorvente após estar saturada de umidade permite a liberação de água quando submetida a um aquecimento regenerativo Secagem por Adsorção Simbologia Esquematização da Secagem por Adsorção Ar Seco Pastilhas Dessecantes Ar Úmido Condensado Drenagem Ar Seco Ar Úmido Regenerando Secando Adsorvente Regenerando Secando Ar Úmido Ar Seco Tecnologia Pneumática Industrial 20 Parker Hannifin Ind Com Ltda Jacareí SP Brasil Training Para secar o ar existem dois tipos básicos de secadores Torres Duplas é o tipo mais comum As torres são preenchidas com Óxido de Silício SiO2Silicagel Alu mina Ativa Al2O3 Rede Molecular Na Al O2 Si O2 ou ainda Sorbead Através de uma válvula direcional o ar úmido é orienta do para uma torre onde haverá a secagem do ar Na outra torre ocorrerá a regeneração da substância adsorvente que poderá ser feita por injeção de ar quente na maioria dos casos por resistores e circula ção de ar seco Havendo o aquecimento da substância provocaremos a evaporação da umidade Por meio de um fluxo de ar seco a água em forma de vapor é arrastada para a atmosfera Terminado um período de trabalho preestabelecido há inversão nas função das torres por controle manual ou automático na maioria dos casos a torre que secava o ar passa a ser regenerada e outra inicia a secagem Ao realizarse a secagem do ar com as diferentes subs tâncias é importante atentar para máxima temperatura do ar seco como também para a temperatura de regeneração da substância Estes são fatores que devem ser levados em conta para um bom desem penho do secador Na saída do ar deve ser prevista a colocação de um filtro para eliminar a poeira das substâncias prejudi cial para os componentes pneumáticos bem como deve ser montado um filtro de Carvão Ativo antes da entrada do secador para eliminar os resíduos de óleo que em contato com as substâncias de secagem causam sua impregnação reduzindo consideravel mente o seu poder de retenção de umidade Como vimos é de grande importância a qualidade do ar que será utilizado Esta qualidade poderá ser obtida desde que os condicionamentos básicos do ar compri mido sejam concretizados representando menores ín dices de manutenção maior durabilidade dos compo nentes pneumáticos ou seja será obtida maior lucrati vidade em relação à automatização efetuada Esquematização da Produção Armazenamento e Condicionamento do Ar Comprimido 1 Filtro de Admissão 2 Motor Elétrico 3 Separador de Condensado 4 Compressor 5 Reservatório 6 Resfriador Intermediário 7 Secador 8 Resfriador Posterior 1 2 3 4 8 6 5 7 Tecnologia Pneumática Industrial Parker Hannifin Ind Com Ltda Jacareí SP Brasil 21 Training Rede de Distribuição Aplicar para cada máquina ou dispositivo automati zado um compressor próprio é possível somente em casos esporádicos e isolados Onde existem vários pontos de aplicação o processo mais conveniente e racional é efetuar a distribuição do ar comprimido situando as tomadas nas proximidades dos utilizado res A rede de distribuição de AC compreende todas as tubulações que saem do reservatório passando pelo secador e que unidas orientam o ar comprimido até os pontos individuais de utilização A rede possui duas funções básicas 1 Comunicar a fonte produtora com os equipamentos consumidores 2 Funcionar como um reservatório para atender às 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 pressão dentro de 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 necessário levar em consideração certos preceitos O nãocumprimento de certas bases é contraproducente e aumenta sensivelmente a necessidade de manutenção Layout Visando melhor performance na distribuição do ar a definição do layout é importante Este deve ser construído em desenho isométrico ou escala permi tindo a obtenção do comprimento das tubulações nos diversos trechos O layout apresenta a rede principal de distribuição suas ramificações todos os pontos de consumo incluindo futuras aplicações qual a pressão destes pontos e a posição de válvulas de fechamento moduladoras conexões curvaturas separadores de condensado etc Através do layout podese então definir o menor percurso da tubulação acarretando menores perdas de carga e proporcionando economia Formato Em relação ao tipo de linha a ser executado anel fe chado circuito fechado ou circuito aberto devemse analisar as condições favoráveis e desfavoráveis de cada uma Geralmente a rede de distribuição é em circuito fechado em torno da área onde há necessida de do ar 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 uma distribuição mais uniforme do ar comprimido para os consumos intermitentes Dificulta porém a separação da umidade porque o fluxo não possui uma direção dependendo do local de consumo circula em duas direções Existem casos em que o circuito aberto deve ser feito por ex área onde o transporte de materiais e peças é aéreo pontos isolados pontos distantes etc neste caso são estendidas linhas principais para o ponto Rede de Distribuição em Anel Fechado A Rede de distribuição com tubulações derivadas do anel B Rede de distribuição com tubulações derivadas das transversais Consumidores Reservatório Secundário Tecnologia Pneumática Industrial 22 Parker Hannifin Ind Com Ltda Jacareí SP Brasil Training Curvatura As curvas devem ser feitas no maior raio possível para evitar perdas excessivas por turbulência Evitar sempre a colocação de cotovelos 90 A curva mínima deve possuir na curvatura interior um raio mínimo de duas vezes o diâmetro externo do tubo Inclinação As tubulações devem possuir uma determinada inclina ção no sentido do fluxo interior pois enquanto a temperatura de tubulação for maior que a temperatura de saída do ar após os secadores este sairá pratica mente seco se a temperatura da tubulação baixar haverá embora raramente precipitação de água A inclinação serve para favorecer o recolhimento desta eventual condensação e das impurezas devido à formação de óxido levandoas para o ponto mais baixo onde são eliminadas para a atmosfera através do dreno O valor desta inclinação é de 05 a 2 em função do comprimento reto da tubulação onde for executada Os drenos colocados nos pontos mais baixos de preferência devem ser automáticos Se a rede é relativamente extensa recomendase observar a colocação de mais de um dreno distanciados aproxi madamente 20 a 30m um do outro Drenagem de Umidade Com os cuidados vistos anteriormente para eliminação do condensado resta uma umidade remanescente a qual deve ser removida ou até mesmo eliminada em caso de condensação da mesma Para que a drenagem eventual seja feita devem ser instalados drenos purgadores que podem ser manuais ou automáticos com preferência para o último Válvulas de Fechamento na Linha de Distribuição São de grande importância na rede de distribuição para permitir a divisão desta em seções especialmente em casos de grandes redes fazendo com que as seções tornemse isoladas para inspeção modificações e ma nutenção Assim evitamos que outras seções sejam simultaneamente atingidas não havendo paralisação do trabalho e da produção As válvulas mais aplicadas até 2 são do tipo de esfera diafragma Acima de 2 são utilizadas as válvulas tipo gaveta Ligações Entre os Tubos Processamse de diversas maneiras rosca solda flan ge acoplamento rápido devendo apresentar a mais perfeita vedação As ligações roscadas são comuns devido ao baixo custo e facilidade de montagem e desmontagem Para evitar vazamentos nas roscas é importante a utilização da fita Teflon devido às imperfeições existentes na confecção das roscas A união realizada por solda oferece menor possibilida de de vazamento se comparada à união roscada apesar de um custo maior As uniões soldadas devem estar cercadas de certos cuidados as escamas de óxido têm que ser retiradas do interior do tubo o cordão de solda deve ser o mais uniforme possível De maneira geral a utilização de conexões roscadas se faz até diâmetros de 3 Para valores acima nor malmente recomendamse conexões soldadas que podem ser por topo para tubos soquete para curvas flanges e válvulas Para instalações que devem apresentar um maior grau de confiabilidade recomen dase uso de conexões flangeadas e soldadas Para instalações provisórias o ideal é o acoplamento rápido também estanque Na desmontagem não existem perdas de tubo e não há necessidade de fazer cortes para a remoção Isolamento da Rede de Distribuição com Válvula de Fechamento Curvatura em Uma Rede de Distribuição AC Ø R Mín 2 Ø Tecnologia Pneumática Industrial Parker Hannifin Ind Com Ltda Jacareí SP Brasil 23 Training tipo Os pontos de drenagem devem se situar em todos os locais baixos da tubulação fim de linha onde houver elevação de linha etc Nestes pontos para auxiliar a eficiência da drenagem podem ser construídos bolsões que retêm o condensado e o encaminham para o purgador Estes bolsões construídos não devem possuir diâmetros menores que o da tubulação O ideal é que sejam do mesmo tamanho Prevenção e Drenagem para o Condensado Como mencionamos restará no ar comprimido uma pequena quantidade de vapor de água em suspensão e os pontos de drenagem comuns não conseguirão provocar sua eliminação Com este intuito podemse instalar separadores de condensado cujo princípio de funcionamento é simples obrigar o fluxo de ar comprimido a fazer mudanças de direção o ar muda facilmente porém as gotículas de umidade chocamse contra os defleto res e neles aderem formando gotas maiores que escorrem para o dreno Vazamentos As quantidades de ar perdidas através de pequenos furos acoplamentos com folgas vedações defeituo sas etc quando somadas alcançam elevados valores A importância econômica desta contínua perda de ar tornase mais evidente quando comparada com o consumo de um equipamento e a potência neces sária para realizar a compressão Vazamento e Perda de Potência em Furos Tomadas de Ar Devem ser sempre feitas pela parte superior da tubulação principal para evitar os problemas de condensado já expostos Recomendase ainda que não se realize a utilização direta do ar no ponto termi nal do tubo de tomada No terminal devese colocar uma pequena válvula de drenagem e a utilização deve ser feita um pouco mais acima onde o ar antes de ir para a máquina passa através da unidade de condicio namento mm pol m3s cfm Cv kW 3 18 001 21 42 31 5 316 0027 57 112 83 10 318 0105 220 44 33 Potência Necessária para Compressão Diâmetro do Furo Escape do Ar em 58836 kPa Tamanho Real 85 psi 1 364 0001 2 04 03 Ar Comprimido Separador Armazenagem de Condensados Drenos Automáticos Inclinação 05 a 2 do Comprimento Comprimento Purgadores Unidade de Condicionamento Utilização Tecnologia Pneumática Industrial 24 Parker Hannifin Ind Com Ltda Jacareí SP Brasil Training Desta forma um vazamento na rede representa um consumo consideralvemente maior de energia que pode ser verificado através da tabela É impossível eliminar por completo todos os vazamen tos porém estes devem ser reduzidos ao máximo com uma manutenção preventiva do sistema de 3 a 5 vezes por ano sendo verificados por exemplo substituição de juntas de vedação defeituosa engates mangueiras tubos válvulas aperto das conexões restauração das vedações nas uniões roscadas eliminação dos ramais de distribuição fora de uso e outras que podem aparecer dependendo da rede construída Tubulações Secundárias A seleção dos tubos que irão compor a instalação secundária e os materiais de que são confeccionados são fatores importantes bem como o tipo de acessório ou conexão a ser utilizado Devemse ter materiais de alta resistência durabilidade etc O processo de tubulação secundária sofreu uma evolução bastante rápida O tubo de cobre até bem pouco tempo era um dos mais usados Atualmente ele é utilizado em instalações mais específicas monta gens rígidas e locais em que a temperatura e a pressão são elevadas Hoje são utilizados tubos sintéticos os quais proporcio nam boa resistência mecânica apresentando uma elevada força de ruptura e grande flexibilidade São usados tubos de polietileno e tubos de nylon cujas características são Polietileno aplicação de vácuo até pressões de 700kPa e temperatura de trabalho de 37C a 40C Nylon é mais resistente que o polietileno sendo mais recomendado para aplica ção de vácuo até 1700 kPa e tempera tura de 0C a 70C Conexões para Tubulações Secundárias A escolha das conexões que serão utilizadas num circuito é muito importante Devem oferecer recursos de montagem para redução de tempo ter dimensões compactas e não apresentar quedas de pressão ou seja possuir máxima área de passagem para o fluido Devem também ter vedação perfeita compatibilidade com diferentes fluidos industriais durabilidade e permitir rápida remoção dos tubos em casos de manutenção sem danificálos As conexões para tubulações secundárias podem ser múltiplas espigões conexão com anel apressor ou olivas etc Dependendo do tipo de conexão utilizado o tempo de montagem é bem elevado devido às diversas opera ções que uma única conexão apresenta ser roscada no corpo do equipamento roscar a luva de fixação do tubo ou antes posicionar corretamente as olivas Deve haver um espaço razoável entre as conexões para permitir sua rotação Em alguns casos isso não é possível Estes meios de ligação além de demorados danificam o tubo esmagando dilatando ou cortando Sua remo ção é difícil sendo necessário muitas vezes cortar o tubo trocar as olivas e as luvas de fixação do tubo isso quando a conexão não é totalmente perdida Uma nova concepção em conexões para atender a todas as necessidades de instalação de circuitos pneumáticos controle e instrumentação e outros são as conexões instantâneassemelhantes a um engate rápido Conexões Instantâneas Tecnologia Pneumática Industrial Parker Hannifin Ind Com Ltda Jacareí SP Brasil 25 Training 4 Unidade de Condicionamento Lubrefil Filtragem de Ar Os sistemas pneumáticos são sistemas abertos o ar após ser utilizado é exaurido para a atmosfera en quanto que a alimentação aspira ar livre constante mente Este ar por sua vez está sujeito à contamina ção umidade e às impurezas procedentes da rede de distribuição A maioria destas impurezas é retida como já observa mos nos processos de preparação mas partículas pequenas ficam suspensas e são arrastadas pelo fluxo de ar comprimido agindo como abrasivos nas partes móveis dos elementos pneumáticos quando solicitada a sua utilização A filtragem do ar consiste na aplicação de dispositivos Após passar por todo o processo de produção trata mento e distribuição o ar comprimido deve sofrer um último condicionamento antes de ser colocado para trabalhar a fim de produzir melhores desempenhos Neste caso o beneficiamento do ar comprimido con siste no seguinte filtragem regulagem da pressão e introdução de uma certa quantidade de óleo para a lubrificação de todas as partes mecânicas dos componentes pneumáticos A utilização desta unidade de serviço é indispensável em qualquer tipo de sistema pneumático do mais simples ao mais complexo Ao mesmo tempo em que permite aos componentes trabalharem em condições favoráveis prolonga a sua vida útil Uma duração prolongada e funcionamento regular de qualquer componente em um circuito dependem an tes de mais nada do grau de filtragem da isenção de umidade da estabilidade da pressão de alimentação do equipamento e da lubrificação das partes móveis Isso tudo é literalmente superado quando se aplicam nas instalações dos dispositivos máquinas etc os componentes de tratamento preliminar do ar comprimi do após a tomada de ar Filtro Válvula Reguladora de Pressão Regulador e Lubrificador que reunidos for mam a Unidade de Condicionamento ou Lubrefil capazes de reter as impurezas suspensas no fluxo de ar e em suprimir ainda mais a umidade presente É portanto necessário eliminar estes dois problemas ao mesmo tempo O equipamento normalmente utilizado para este fim é o Filtro de Ar que atua de duas formas distintas Pela ação da força centrífuga Pela passagem do ar através de um elemento filtrante de bronze sinterizado ou malha de nylon Unidade de Condicionamento ou Lubrefil Simbologia Tecnologia Pneumática Industrial 26 Parker Hannifin Ind Com Ltda Jacareí SP Brasil Training Descrição Alta eficiência na remoção de umidade Devido ao sistema de defletores a água e as partículas sólidas contidas no ar comprimido são totalmente separa das A grande superfície do elemento filtrante garante baixa queda de pressão e aumento de sua vida útil Operação O ar comprimido entra pelo orifício no corpo do filtro e flui através do defletor superior A causando uma ação de turbilhonamento no ar comprimido A umidade e as partículas sólidas contidas no ar são jogadas contra a parede do copo C devido a uma ação centrífuga do ar comprimido turbilhonado pelo defletor Tanto a umidade quanto as partículas sólidas escorrem pela parede do copo devido à força da gravidade O anteparo B assegura que a ação de Funcionamento do Filtro de Ar turbilhonamento ocorra sem que o ar passe direta mente através do elemento filtrante O defletor inferior E separa a umidade e as partícu las sólidas depositadas no fundo do copo evitando assim a reentrada das mesmas no sistema de ar comprimido Depois que a umidade e as maiores partículas sólidas foram removidas pelo processo de turbilhonamento o ar comprimido flui através do elemento filtrante D onde as menores partículas são retidas O ar então retorna para o sistema deixando a umidade e as partículas sólidas contidas no fundo do copo que deve ser drenado antes que o nível atinja a altura onde possam retornar para o fluxo de ar Esta drenagem pode ser executada por um Dreno Manual F o qual é acionado por uma manopla G girando no sentido antihorário ou por um Dreno Automático que libera o líquido assim que ele atinja um nível prédeterminado Tecnologia Pneumática Industrial Parker Hannifin Ind Com Ltda Jacareí SP Brasil 27 Training Secção de Um Filtro de Ar Comprimido Dreno Manual Dreno Automático Simbologia Vazão Pressão Primária 7 bar e saída livre para atmosfera SCFM lmin Cv Bitolas 06 07 06 07 06 07 14 100 ND 2832 ND 178 ND 38 195 220 5522 6230 348 393 12 250 300 7079 8495 446 536 34 ND 445 ND 12600 ND 795 A Defletor Superior B Anteparo C Copo D Elemento Filtrante E Defletor Inferior F Dreno Manual G Manopla A B C G F E D Materiais Corpo Zamac Copo Policarbonato Transparente Zamac Copo Metálico Protetor do Copo Aço Anel de Fixação Plástico Copo de Policarbonato do Copo Série 0607 e Copo Metálico Série 06 Alumínio Copo Metálico Série 07 Elemento Filtrante Plástico Vedações Borracha Nitrílica BunaN 17 bar com uso da válvula de bloqueio com partida suave Visor do Copo Metálico Poliamida Bitolas 14 38 12 e 34 Rosca NPT ou G Temperatura 0 a 52C Copo de Policarbonato de Trabalho 0 a 80C Copo Metálico Pressão de Trabalho 0 a 10 bar Copo de Policarbonato 0 a 17 bar Copo Metálico Pressão de Trabalho 2 a 12 bar para Dreno Automático Pressão de Trabalho 0 a 17 bar para Dreno Manual Vazão Ver Tabela Capacidade do Copo 012 l Série 06 019 l Série 07 Granulação do 5 ou 40 micra Elemento Filtrante Peso 07 kg Série 06 12 kg Série 07 Características Técnicas Tecnologia Pneumática Industrial 28 Parker Hannifin Ind Com Ltda Jacareí SP Brasil Training Drenos dos Filtros Drenos são dispositivos fixados na parte inferior dos copos que servem para eliminar o condensado e as impurezas retidos pela ação de filtragem Podem ser manuais ou automáticos Dreno Manual Em presença do condensado permanece inativo retendoo no interior do copo Para eliminar o conden sado retido é necessária a interferência humana que comanda manualmente a abertura de um obturador criando uma passagem pela qual a água e as impure zas são escoadas por força da pressão do ar atuante no interior do copo Extraídas as impurezas o ar escapa e o obturador deve ser recolocado em sua posição inicial Dreno Automático Utilizado para eliminar o condensado retido no interior do copo do filtro sem necessidade de interferência humana O volume de água condensada à medida que é removido pelo filtro acumulase na zona neutra do interior do copo até provocar a elevação de uma bóia Quando a bóia é deslocada permite a passagem de ar comprimido através de um pequeno orifício O ar que flui pressuriza uma câmara onde existe uma membrana a pressão exercida na superfície da mem brana cria uma força que provoca o deslocamento de um elemento obturador que bloqueava o furo de comunicação com o ambiente Sendo liberada esta comunicação a água condensada no interior do copo é expulsa pela pressão do ar comprimido Com a saída da água a bóia volta para sua posição inicial vedando o orifício que havia liberado impedindo a continuidade de pressurização da câmara onde está a membrana O ar que forçou o deslocamento da membrana por meio de um elemento poroso flui para a atmosfera permitindo que uma mola recoloque o obturador na sede impedindo a fuga do ar reiniciando o acúmulo de condensado Ideal para utilização em locais de difícil acesso onde o condensado reúnese com facilidade etc Simbologia Advertência Copos de Policarbonato Copos de policarbonato transparente são de altíssima resistência mecânica e ideais para aplicação em fil tros e lubrificadores São apropriados para uso em ambientes industriais mas não devem ser instalados em locais onde possam estar em contato direto com raios solares sujeitos a impactos e temperaturas fora dos limites especificados Alguns produtos químicos podem causar danos aos copos de policarbonato os quais não devem entrar em contato com hidrocarbo netos aromáticos e halogenados álcoois compostos orgânicos clorados produtos de caráter básico orgâni cos e inorgânicos aminas e cetonas vide tabela de elementos não compatíveis O filtro e o lubrificador não devem ser instalados em locais onde o copo pos sa estar exposto à ação direta de óleos de corte in dustrial pois alguns aditivos usados nesses óleos podem agredir o policarbonato Os copos metálicos são recomendados onde o ambiente eou as condi ções de trabalho não são compatíveis com os copos de policarbonato Os copos metálicos são resistentes à ação de grande parte dos solventes mas não po dem ser utilizados onde há presença de ácidos ou bases fortes ou em atmosferas salinas carregadas Os protetores metálicos para copos de policarbonato são recomendados para melhorar a segurança se ocasi onalmente ocorrer uma agressão química O filtro deve ser instalado verticalmente com o copo na posição inferior Devese drenar constantemente o condensado para que o mesmo não atinja a base do elemento filtrantecoalescente Importante Ao notar qualquer alteração no copo de policarbonato tais como microtrincas ou trincas substituao imedia tamente e verifique se há algum agente não compatí vel em contato com o mesmo Lembramos que a maioria dos solventes e alguns tipos de óleo ata cam o policarbonato Tecnologia Pneumática Industrial Parker Hannifin Ind Com Ltda Jacareí SP Brasil 29 Training Obs Esta relação é parcial sendo apenas orientativa Filtros Coalescentes Clorofórmio Cresol Diamina Éter Etílico Freon Fenol Gasolina Hidróxido de Amônia Hidróxido de Sódio Metiletilcetona Óleo para Freio Hidráulico Acético Azônio Percloroetileno Tetracloreto de Carbono Thinner Tolueno Terpentina Xileno Limpeza Para limpar os copos de policarbonato usar somente água e sabão neutro Não use agentes de limpeza tais como acetona benzeno gasolina tolueno etc pois os mes mos agridem quimicamente o plástico ver tabela abaixo Elementos não compatíveis com o Policarbonato Acetona Ácido Acético Ácido Fórmico Ácido Hidroclórico Ácido Nítrico Ácido Sulfúrico Ácido Etílico Ácido Isopropílico Ácido Metílico Aldeído Amônia Anidrido Anilina Benzeno Carbonato de Amônia Ciclo Hexanol Clorobenzeno Cloroetileno Ar Comprimido Ar comprimido limpo é essencial em indústrias de processamento de alimentos eletrônica equipamen tos hospitalares e odontológicos indústria fotográfica fábricas de plásticos e na instrumentação Ar limpo nessas e em outras aplicações significa mais do que apenas ar isento de contaminação por partícu las sólidas O ar utilizado nessas indústrias deve também estar isento de aerossóis de água e de óleo contaminantes que fogem do raio de ação dos siste mas de filtragem convencionais Água Óleo e Partículas Sólidas são Fontes de Contaminação Os contaminantes que causam maiores problemas em circuitos de ar comprimido são água óleo e partículas sólidas O vapor de água está presente em todo ar comprimido e se torna mais concentrado devido ao processo de compressão Um compressor de 25 HP que produz 170 Nm3h 100 SCFM a uma pressão de 7 bar 102 psig pode produzir 68 litros 18 galões de água por dia Partículas de água em supensão no ar comprimido variam de 005 a 10 µm Embora sistemas de secagem de ar possam ser usados eficientemente para a remoção de água do ar comprimido tais sistemas não removem o contami nante líquido do ar o óleo O óleo que está presente em circuitos de ar comprimido é introduzido em grande escala no fluxo de ar através do compressor A quantidade de óleo introduzida desta forma varia com o tipo de compres sor utilizado As estimativas de teor de hidrocarbonetos encontrados na saída de ar de compressores típicos são em partes por milhão ppm Compressor de Parafuso 25 a 75 ppm a 93C 200F Compressor de Pistão 5 a 50 ppm a 177C 350F Compressor Centrífugo 5 a 15 ppm a 145C 300F A uma concentração de 25 ppm um compressor fornecendo 170 Nm3h 100 SCFM durante 35 horas introduzirá 224 gramas de óleo no circuito pneumático Mesmo utilizandose um compressor de funciona mento a seco sem óleo a contaminação por óleo encontrada no fluxo de ar continua sendo um problema porque o ar ambiente pode conter de 2030 ppm de hidrocarbonetos em suspensão originários de fontes industriais e da queima de combustíveis Compressores a seco podem expelir aproximada mente 100 ppm de hidrocarbonetos durante o ciclo de compressão Tecnologia Pneumática Industrial 30 Parker Hannifin Ind Com Ltda Jacareí SP Brasil Training Difusão 0001 a 02 µm Esta quantidade é suficiente para contaminar os componentes da linha de ar e impregnar equipamentos de secagem A maioria das partículas de óleo em suspensão geradas por todos os tipos de compressores é igual ou inferior a 2 µm O terceiro maior contaminante encontrado no ar comprimido são as partículas sólidas incluindo ferrugem e fragmentos da tubulação Partículas sólidas combinadas com partículas de água e óleo em suspensão podem obstruir e reduzir a vida de componentes de circuitos pneumáticos bem como sistemas de filtração A maioria das partículas de ferrugem e fragmentos encontrados em circuitos de ar comprimido apresenta tamanhos variando de 05 a 5 µm Os Filtros Coalescentes Atendem às Necessidades de Ar Comprimido Limpo Filtros convencionais de filtragem nominal de 5 micra não conseguem remover partículas contaminantes submicrônicas para atender a aplicações especiais O limite mínimo de remoção desses filtros de uso convencional é geralmente maior do que 2µm Oitenta por cento de contaminantes em suspensão são inferiores a 2 µm em tamanho Contudo os filtros coalescentes são especialmente projetados para remover partículas submicrônicas sólidas de óleo e água do ar comprimido Os filtros coalescentes de porosidade padrão GRAU 6 são capazes de remover acima de 999 de todas as partículas em suspensão na faixa de 03 a 06 µm Além disso esses filtros apresentam uma eficiência de 9998 na remoção de partículas suspensas e na eliminação de partículas sólidas maiores que 03 µm Desta forma um nível de contaminação de 20 ppm de óleo é reduzido para uma concentração de 0004 ppm Nível aceitável para praticamente todas as aplicações pneumáticas Desempenho dos Filtros Coalescentes A separação de contaminantes sólidos e aerossóis em suspensão no ar é efetuada principalmente pela ação da gravidade As partículas contaminantes de tamanho maior que 10 µm tendem a sair mais rapidamente quando o ar está em movimento A maioria dos filtros coalescentes foi projetada para provocar a união de aerossóis extremamente pequenos em suspensão em gotículas maiores Assim essas gotículas estarão suscetíveis à ação da gravidade Este processo de união é denominado Coalescência O processo de coalescência pode ser comparado às condições atmosféricas em atividade durante a formação de chuva pequenas moléculas de vapor de água presentes no ar turbulento e carregado de umidade se condensam formando aerossóis em suspensão que por colisão começam a formar gotículas de massas maiores até que tenham adquirido peso suficiente para reagir à ação da gravidade e cair para a Terra em forma de chuva Os filtros coalescentes eliminam a contaminação submicrônica através de três processos de ação simultânea dependendo do tamanho do aerossol em suspensão Difusão Partículas e Aerossóis de 0001 a 02 µm Partículas sólidas e aerossóis em suspensão na faixa de tamanho de 0001 a 02 µm estão sujeitos ao movimento browniano rápido e aleatório movimentam se totalmente independentes da massa de ar da mesma forma que moléculas gasosas movimentam se em um fluxo de ar Este movimento provoca a migração dessas partículas para fora do fluxo de ar e estas colidem com superfícies filtrantes expostas Os contaminantes sólidos aderem permanentemente a essas superfícies devido às forças intermoleculares Leis de Van der Waals As gotículas líquidas no entanto migram pela ação da gravidade através das fibras até uniremse com outras gotículas e formarem massas líquidas maiores que podem ser drenadas do sistema A taxa de atividade da difusão aumenta com a elevação da temperatura e pressão Interceptação Partículas e Aerossóis de 02 a 2 µm Para contaminantes de tamanhos entre 02 e 2 µm a interceptação é o mecanismo coalescente predomi nante Esses contaminantes se harmonizam com o curso do fluxo de ar e se tornam mais difíceis de serem removidos pois são capazes de contornar as fibras e escapar do filtro De modo geral a eficiência do mecanismo aumenta à medida que o tamanho dos poros ou a densidade da fibra diminui As fibras com um diâmetro médio de 05 µm são utilizadas para otimizar o desempenho dos filtros nessa Tecnologia Pneumática Industrial Parker Hannifin Ind Com Ltda Jacareí SP Brasil 31 Training Impacto Direto Partículas e Aerossóis acima de 2 µm Contaminantes de tamanho igual ou superior a 2 µm são removidos pelo método de impacto direto pois apresentam massa e movimento inercial suficientes para sair do curso do fluxo de ar Esses contaminantes colidem com o meio filtrante e completam o processo denominado inercial ou de impacto direto Interceptação 02 a 2 µm Impacto Direto 2 µm e maiores Projeto e Eficiência dos Filtros Coalescentes Os filtros coalescentes de remoção de partículas em suspensão são compostos de um conjunto de obstáculos projetados para maximizar o efeito dos três processos de coalescência Ao contrário dos filtros convencionais de linha os filtros coalescentes direcionam o fluxo de ar de dentro para fora Os contaminantes são capturados na malha do filtro e reunidos em gotículas maiores através de colisões com as microfibras de borosilicato Por fim essas gotículas passam para o lado externo do tubo do elemento filtrante onde são agrupadas e drenadas pela ação da gravidade Os filtros coalescentes modernos utilizam meios filtrantes de porosidade graduada com fibras de borosilicato mais densas no interior e fibras menos faixa de contaminante Quando partículas e aerossóis em suspensão aproximamse de uma fibra medindo metade de seus diâmetros suas forças inerciais são superadas e as partículas capturadas densas na superfície externa Variando a distribuição da densidade das fibras no processo de fabricação dos filtros tornase possível atender a aplicações específicas Os elementos filtrantes coalescentes típicos apresentam uma porosidade de 8 a 10 µm na superfície interna com uma redução para poros de 05 µm no interior do elemento e aumentando para poros de 40 a 80 µm na superfície externa A tabela de poro mostra um poro típico de um filtro coalescente em corte transversal A superfície interna do elemento age como um pré filtro removendo partículas contaminantes maiores ao passo que os poros internos são suficientemente pequenos para remover partículas submicrônicas sólidas e gasosas em suspensão encontradas no fluxo de ar A densidade reduzida da superfície externa promove a aglutinação das partículas em suspensão através da união das gotículas transformandoas em gotículas maiores portanto suscetíveis às forças gravitacionais Os poros externos maiores também permitem a passagem livre do fluxo de ar minimizando a queda de pressão Uma camada de drenagem conduz o contaminante da superfície externa do elemento filtrante para um reservatório localizado no fundo da carcaça de onde é drenado periodicamente Os poros externos maiores do elemento reduzem a turbulência do ar e evitam a reentrada do contami nante no fluxo de ar Outro fator importante do projeto dos filtros coalescen tes é a relação entre o diâmetro externo do elemento filtrante e o diâmetro interno da carcaça O espaço entre essas duas superfícies deve ser dimensionado de forma que a velocidade do ar seja minimizada reduzindo o arrasto de partículas em suspensão de água ou óleo Tecnologia Pneumática Industrial 32 Parker Hannifin Ind Com Ltda Jacareí SP Brasil Training Poro Típico de um Filtro Coalescente Curva Estatística de Tamanho de Poros Entrada do Poro Tamanho Aproximado de 8 10 µm Saída do Poro Tamanho Aproximado de 40 80 µm Seção Divergente Seção do Filtro Coalescente Poros de Controle 05 µm Graduação 6 Retentor Camada de Drenagem Fibras de Borosilicato Grossas Invólucro de Proteção de Nylon Rede de Manuseio Eficiência do Filtro A eficiência do filtro é medida pelo percentual de contaminantes de um tamanho de partículas específico capturado pelo filtro A eficiência do filtro é importante pois afeta não somente o desempenho de retenção de contaminante mas também a vida útil do filtro maior eficiência requer maior capacidade de retenção de contaminantes Os valores nominais de eficiência de remoção de contaminantes variam de 90 a mais de 9999 oferecendo uma gama de capacidades apropriadas para as diversas necessidades Já que os meios filtrantes mais eficientes apresentam menor vida útil em alguns casos tornase mais conveniente sacrificar um pouco da eficiência em favor da economia Em aplicações onde a alta eficiência e a vida útil longa são fundamentais usase um préfiltro para remover a maior quantidade de partículas sólidas antes que essas atinjam o filtro coalescente Construção do Elemento Este procedimento pode aumentar em até seis vezes a vida útil do filtro coalescente Para um maior desempenho selecione um préfiltro com valor nominal absoluto de 3 µm A tabela de seleção do grau de aplicação mostra através da graduação da fibra a eficiência de remoção de contaminantes e características de operação de vários filtros coalescentes Os graus de eficiência são válidos para vazões entre 20 e 120 do valor nomi nal de catálogo a 7 bar Em vazões abaixo de 20 ou em circuitos de vazão inconstante as partículas de aerossol em suspensão não se aglomeram eficientemente em gotículas maiores o que permite que mais partículas passem livres sem serem coalescidas pelo filtro Em vazões acima de 120 do valor nominal de catálogo a velocidade do ar é tão alta que alguns contaminantes podem retornar ao circuito pneumático Tecnologia Pneumática Industrial Parker Hannifin Ind Com Ltda Jacareí SP Brasil 33 Training Regulagem de Pressão Normalmente um sistema de produção de ar compri mido atende à demanda de ar para vários equipamen tos pneumáticos Em todos estes equipamentos está atuando a mesma pressão Isso nem sempre é possível pois se estivermos atuando um elemento pneumático com pressão maior do que realmente necessita estaremos consumindo mais energia que a necessária Por outro lado um grande número de equipamentos operando simultaneamente num determinado intervalo de tempo faz com que a pressão caia devido ao pico de consumo ocorrido Estes inconvenientes são evitados usandose a Válvula Reguladora de Pressão ou simplesmente o Regulador de Pressão que tem por função Compensar automaticamente o volume de ar reque rido pelos equipamentos pneumáticos Manter constante a pressão de trabalho pressão se cundária independente das flutuações da pressão na entrada pressão primária quando acima do valor regulado A pressão primária deve ser sempre supe rior à pressão secundária independente dos picos Funcionar como válvula de segurança Funcionamento do Regulador de Pressão Descrição Os reguladores foram projetados para proporcionar uma resposta rápida e uma regulagem de pressão acurada para o maior número de aplicações industriais O uso do diafragma especialmente projetado resulta em um aumento significativo da vida útil do regulador proporcionando baixos custos de manutenção Suas principais características são Resposta rápida e regulagem precisa devido a uma aspiração secundária e a válvula de assento incor porado Grande capacidade de reversão de fluxo Diafragma projetado para proporcionar um aumento da vida útil do produto Dois orifícios destinados a manômetro que podem ser usados como orifícios de saída Fácil manutenção Operação O ar comprimido entra por P e pode sair por P apenas se a válvula de assento estiver aberta A secção de passagem regulável está situada abaixo da válvula de assento C Girando totalmente a manopla D no sentido antihorário mola sem compressão o conjunto da válvula de assento C estará fechado Girando a manopla no sentido horário aplicase uma carga numa mola calibrada de regulagem A fazendo com que o diafragma B e a válvula de assento C se desloquem para baixo permitindo a passagem do fluxo de ar comprimido para a utilização H A pressão sobre o diafragma B está balanceada através o orifício de equilíbrio G quando o regulador está em operação A pressão secundária ao exceder a pressão regulada causará por meio do orifício G ao diafragma B um movimento ascendente contra a mola de regulagem A abrindo o orifício de sangria F contido no diafragma O excesso de ar é jogado para atmosfera através de um orifício E na tampa do regulador somente para reguladores com sangria Portanto uma saída de pressão préregulada é um processo de abrefecha da válvula de assento C que poderia causar certa vibração Isso é evitado porque certos reguladores são equipados por um amortecimento I à mola ou a ar comprimido O dispositivo autocompensador CJ permite montar o regulador em qualquer posição e confere ao equipamento um pequeno tempo de resposta A pressão de saída é alterada pela atuação sobre a manopla de regulagem não importa se é para decrés cimo quando a pressão secundária regulada é maior o ar excedente desta regulagem é automaticamente expulso para o exterior atráves do orifício F até a pressão desejada ser atingida ou acréscimo o au mento processase normalmente atuandose a mano pla e comprimindose a mola A da forma já menciona da atráves de um manômetro J registramse as pressões secundárias reguladas Secção de um Regulador de Pressão com Escape H J I C B A Simbologia G F E D A Mola B Diafragma C Válvula de Assento D Manopla E Orifício de Exaustão F Orifício de Sangria G Orifício de Equilíbrio H Passagem do Fluxo de Ar I Amortecimento J Comunicação com Manômetro Tecnologia Pneumática Industrial 34 Parker Hannifin Ind Com Ltda Jacareí SP Brasil Training Bitolas 14 38 12 e 34 Rosca NPT ou G Temperatura 0 a 80C de Trabalho Pressão Máxima 170 bar Primária Pressão Secundária 007 a 40 bar Baixa pressão 014 a 85 bar Pressão normal 035 a 170 bar Alta pressão Vazão 7 bar na entrada Ver Tabela Peso 08 kg Série 06 10 kg Série 07 Materiais Corpo Zamac Haste de Ajuste Aço Anel de Fixação Plástico Diafragma Borracha Nitrílica BunaN Características Técnicas Manopla de Regulagem Plástico Mola de Regulagem Aço Mola de Assento Aço Vazão Pressão Primária 7 bar e saída livre para atmosfera SCFM lmin Cv Bitolas 06 07 06 07 06 07 14 85 ND 2407 ND 152 ND 38 120 175 3398 4955 214 312 12 130 195 3681 5522 232 348 34 ND 200 ND 5633 ND 357 Regulador de Pressão sem Escape O regulador sem escape é semelhante ao visto anteriormente mas apresenta algumas diferenças Não permite escape de ar devido a um aumento de pressão o diafragma não é dotado do orifício de san gria F ele é maciço Quando desejamos regular a pressão a um nível infe rior em relação ao estabelecido a pressão secundária deve apresentar um consumo para que a regulagem seja efetuada FiltroRegulador Conjugado Há também válvulas reguladoras de pressão integra das com filtros ideais para locais compactos Descrição Economiza espaço pois oferece filtro e regulador conjugados para um desempenho otimizado Grande eficiência na remoção de umidade Operação Girando a manopla A no sentido horário aplicase uma carga na mola de regulagem F fazendo com que o diafragma H e o conjunto da válvula de assento C se desloquem para baixo permitindo a passagem do fluxo de ar filtrado pelo orifício I A pressão sobre o diafragma H está balanceada quando o filtro regulador conjugado está em operação se a pressão secundária exceder a pressão regulada causará ao diafragma H um movimento ascendente contra a mola de regulagem F abrindo o orifício de sangria B contido no diafragma O excesso de ar é jogado para atmosfera através do orifício G na tampa do filtroregulador conjugado filtroregulador conjugado com sangria O primeiro estágio da filtração começa quando o ar comprimido flui através do defletor supe rior D o qual causa uma ação de turbilhonamento As impurezas contidas no ar comprimido são jogadas contra a parede do copo devido à ação centrífuga causada pelo defletor superior D O defletor inferior E separa a umidade e as partículas sólidas depositadas no fundo do copo evitando a reentrada das mesmas no sistema de ar comprimido Tecnologia Pneumática Industrial Parker Hannifin Ind Com Ltda Jacareí SP Brasil 35 Training O segundo estágio de filtração ocorre quando o ar passa pelo elemento filtrante J onde as partículas menores são retidas O ar passa então através da área do assento I para conexão de saída do produto Refil Filtro Regulador Simbologia A Manopla B Orifício de Sangria C Válvula de Assento D Defletor Superior E Defletor Inferior 17 bar com uso da válvula de bloqueio com partida suave Bitolas 14 38 12 e 34 Rosca NPT ou G Temperatura 0 a 52C Copo de Policarbonato de Trabalho 0 a 80C Copo Metálico Pressão de Trabalho 0 a 10 bar Copo de Policarbonato 0 a 17 bar Copo Metálico Pressão de Trabalho 2 a 12 bar para Dreno Automático Materiais Corpo Zamac Copo Policarbonato Transparente Zamac Copo Metálico Haste de Ajuste Aço Protetor do Copo Aço Anel de Fixação Plástico Copo de Policarbonato do Copo Série 0607 e Copo Metálico Série 06 Alumínio Copo Metálico Série 07 Características Técnicas Pressão Secundária 007 a 40 bar Baixa pressão 014 a 85 bar Pressão normal 035 a 170 bar Alta pressão Vazão Pressão Primária 7 bar e saída livre para atmosfera SCFM lmin Cv Bitolas 06 07 06 07 06 07 14 90 ND 2548 ND 161 ND 38 115 160 3256 4531 205 286 12 120 165 3398 4672 214 295 34 ND 175 ND 4955 ND 312 Pressão de Trabalho 0 a 17 bar para Dreno Manual Vazão Ver Tabela Capacidade do Copo 012 l Série 06 019 l Série 07 Granulação do 5 ou 40 micra Elemento Filtrante Peso 07 kg Série 06 12 kg Série 07 Diafragma Borracha Nitrílica BunaN Manopla de Regulagem Plástico Mola de Regulagem Aço Mola de Assento Aço J D C B A I H G F E F Mola G Orifício de Exaustão H Diafragma I Passagem do Fluxo de Ar J Elemento Filtrante Tecnologia Pneumática Industrial 36 Parker Hannifin Ind Com Ltda Jacareí SP Brasil Training Manômetro Tipo Tubo de Bourdon Manutenção observar o seguinte Nunca limpar o regulador com estopa e sim com pano macio que não solte fiapos Utilizar somente querosene para a lavagem Observar se a tela do filtro interno não está obstruída Verificar a face de borracha do obturador disco Se possuir marcas profundas demais ou estiver deslocada da posição substituir todo o conjunto hastedisco Verificar a extremidade da haste Se estiver arranhada ou marcada proceder como acima Inspecionar o O Ring no orifício central do diafragma para eliminar possíveis resíduos de impurezas Se estiver marcado ou mastigado substituílo não havendo possibilidade trocar o dia fragma Inspecionar o diafragma Se houver racha duras substituílo Inspecionar a mola Verificar se o parafuso de compressão da mola não está espanado Manômetros São instrumentos utilizados para medir e indicar a in tensidade de pressão do ar comprimido óleo etc Nos circuitos pneumáticos e hidráulicos os manôme tros são utilizados para indicar o ajuste da intensidade de pressão nas válvulas que pode influenciar a força o torque de um conversor de energia Existem dois tipos principais de manômetros Tubo de Bourdon Schrader tipo hidráulico Tubo de Bourdon Consiste em uma escala circular sobre a qual gira um ponteiro indicador ligado a um jogo de engrenagens e alavancas Este conjunto é ligado a um tubo recurvado fechado em uma extremidade e aberto em outra que está ligada com a entrada de pressão Aplicandose pressão na entrada o tubo tende a endireitarse articulandose as alavancas com a engrenagem transmitindo movimento para o indicador e registrando a pressão sobre a escala Nota Convém lembrar que existem dois tipos de pressão Absoluta e Relativa Manométrica Absoluta é a soma da pressão manométrica com a pressão atmosférica Relativa é a pressão indicada nos manômetros isenta da pressão atmosférica Geralmente utilizada nas escalas dos manômetros pois através dela as conversões de energia fornecem seus trabalhos Lubrificação Os sistemas pneumáticos e seus componentes são constituídos de partes possuidoras de movimentos re lativos estando portanto sujeitos a desgastes mútuos e consequente inutilização Para diminuir os efeitos desgastantes e as forças de atrito a fim de facilitar os movimentos os equipamentos devem ser lubrificados convenientemente por meio do ar comprimido Lubrificação do ar comprimido é a mescla deste com uma quantidade de óleo lubrificante utilizada para a lubrificação de partes mecânicas internas móveis que estão em contato direto com o ar Essa lubrificação deve ser efetuada de uma forma controlada e adequada a fim de não causar obstáculos na passagem de ar problemas nas guarnições etc Além disso esse lubrificante deve chegar a todos os componentes mesmo que as linhas tenham circuitos sinuosos Isso é conseguido desde que as partículas de óleo permaneçam em suspensão no fluxo ou seja não se depositem ao longo das paredes da linha O meio mais prático de efetuar este tipo de lubrificação é através do lubrificador Funcionamento do Lubrificador Descrição Distribuição proporcional de óleo em uma larga faixa de fluxo de ar Sistema de agulha assegura uma distribuição de óleo repetitiva Permite o abastecimento do copo com a linha pressurizada Operação O ar comprimido flui através do lubrificador por dois Simbologia Tecnologia Pneumática Industrial Parker Hannifin Ind Com Ltda Jacareí SP Brasil 37 Training Secção de um Lubrificador Simbologia J I A C E D G F E H B A Membrana de Restrição B Orifício Venturi C Esfera D Válvula de Assento E Tubo de Sucção F Orifício Superior G Válvula de Regulagem H Bujão de Reposição de Óleo I Canal de Comunicação J Válvula de Retenção Manutenção Usar somente algodão para limpeza não usar estopa Lavar somente com querosene Evitar preencher demasiadamente o copo com óleo Verificar se as guarnições não estão danificadas Verificar se o filtro na extremidade do tubo pescador não está entupido Evitar forçar o parafuso de controle de fluxo dema siadamente ao tentar fechar a passagem de óleo Características dos Lubrificantes Predominam os lubrificantes à base de petróleo porém está havendo um incremento na utilização dos óleos sintéticos Os óleos pertencem a três classes principais parafínicos naftênicos e aromáticos Parafínicos Caracterizamse de modo geral por um alto índice de viscosidade alta estabilidade contra a oxidação menor tendência à formação de vernizes alto ponto de fluidez e baixa densidade Naftênicos Apresentam baixo índice de viscosidade menor estabi lidade contra oxidação maior tendência à formação de vernizes ponto de fluidez mais baixo e densidade elevada Entretanto o seu poder solvente é melhor que o dos parafínicos e o tipo de carbono formado ao queimar é menos duro que o formado pelos primeiros As características básicas podem ser alteradas de acordo com o serviço pois o produto final pode se apresentar sob a forma de óleo mineral puro com posto com aditivos ou óleos emulsionáveis Nem todos os lubrificantes são apropriados para a utilização nos sistemas pneumáticos existem muitos óleos empregados que criam sérios inconvenientes para o perfeito funcionamento de válvulas cilindros etc A maior parte dos óleos contém aditivos especiais próprios para certos fins mas inadequados para outras aplicações Dois óleos podem parecer iguais perante certas propriedades físicas e se comportarem de maneira diferente perante diferentes materiais O óleo apropriado para sistemas pneumáticos deve conter antioxidante ou seja não deve oxidarse ao ser nebulizado com o ar deve conter aditivos antiespu mantes para não formar espuma ao ser nebulizado Outro fator importante para o óleo é o IV índice de viscosidade que deve ser mantido o mais uniforme possível com as variações de temperatura Um fator determinante na seleção do tipo de óleo mais adequado é o fato das guarnições dos componentes caminhos Em baixas vazões a maior parte do ar flui através do orifício Venturi B e a outra parte flui defletindo a membrana de restrição A e ao mesmo tempo pressuriza o copo através do assento da esfera da placa inferior A velocidade do ar que flui através do orifício do Venturi B provoca uma depressão no orifício superior F que somada à pressão positiva do copo através do tubo de sucção E faz com que o óleo escoe através do conjunto gotejador Esse fluxo é controlado através da válvula de regulagem G e o óleo goteja através da passagem I encontrando o fluxo de ar que passa através do Venturi B provocando assim sua pulverização Quando o fluxo de ar aumenta a mem brana de restrição A dificulta a passagem do ar fazendo com que a maior parte passe pelo orifício do Venturi B assegurando assim que a distribuição de óleo aumente linearmente com o aumento da vazão de ar O copo pode ser preenchido com óleo sem precisar despressurizar a linha de ar devido à ação da esfera C Quando o bujão de enchimento H é retirado o ar contido no copo escapa para a atmosfera e a esfera C veda a passagem de ar para o copo evitando assim sua pressurização Ao recolocar o bujão uma pequena porção de ar entra no copo e quando este estiver totalmente pressurizado a lubrificação volta ao normal Tecnologia Pneumática Industrial 38 Parker Hannifin Ind Com Ltda Jacareí SP Brasil Training Materiais Corpo Zamac Copo Policarbonato Transparente Zamac Copo Metálico Protetor do Copo Aço Anel de Fixação Plástico Policarbonato Série 0607 do Copo e Metálico Série 06 Alumínio Copo Metálico Série 07 Vedações BunaN Visor do Copo Metálico Poliamida Bitolas 14 38 12 e 34 NPT ou G Vazão lmin Ver Tabela Vazão Mínima para 14 lmin a 7 bar Lubrificação Faixa de Temperatura 0 a 52C Copo de Policarbonato 0 a 80C Copo Metálico Faixa de Pressão 0 a 10 bar Copo de Policarbonato 0 a 17 bar Copo Metálico Características Técnicas Pressão Secundária 007 a 40 bar Baixa pressão 014 a 85 bar Pressão normal 035 a 170 bar Alta pressão Capacidade do Copo 008 l Série 06 016 l Série 07 Peso 06 kg Série 06 12 kg Série 07 pneumáticos serem de borracha nitrílica Buna N O óleo não deve alterar o estado do material Com isso queremos nos referir ao ponto de Anilina do óleo que pode provocar dilatação contração e amole cimento das guarnições O ponto de Anilina é definido como a temperatura na qual tem início a mistura de óleo de anilina com o óleo considerado Nas lubrificações pneumáticas o Ponto de Anilina não deve ser inferior a 90C 194F e nem superior a 100C 212F Um sistema lubrificado adequadamente não apresen tará tais inconvenientes em relação às guarnições Óleos Recomendados Shell Shell Tellus C10 Esso Turbine Oil32 Esso Spinesso22 Mobil Oil Mobil Oil DTE24 Valvoline Valvoline R60 Castrol Castrol Hyspin AWS32 Lubrax HR 68 EP Lubrax Ind CL 45 Of Texaco Kock Tex100 Vazão Pressão Primária 7 bar e saída livre para atmosfera SCFM lmin Cv Bitolas 06 07 06 07 06 07 14 100 ND 2832 ND 178 ND 38 220 230 6230 6513 393 411 12 305 310 8636 8778 545 553 34 ND 320 ND 9061 ND 571 Tecnologia Pneumática Industrial Parker Hannifin Ind Com Ltda Jacareí SP Brasil 39 Training 5 Válvulas de Controle Direcional O Que Vem a ser Número de Posições É a quantidade de manobras distintas que uma válvulas direcional pode executar ou permanecer sob a ação de seu acionamento Nestas condições a torneira que é uma válvula tem duas posições ora permite passagem de água ora não permite Norma para representação CETOP Comitê Europeu de Transmissão Óleo Hidráulica e Pneumática ISO Organização Internacional de Normalização As válvulas direcionais são sempre representadas por um retângulo Este retângulo é dividido em quadrados O número de quadrados representados na simbolo gia é igual ao número de posições da válvula repre sentando a quantidade de movimentos que executa através de acionamentos 2 Posições 3 Posições Os cilindros pneumáticos componentes para máqui nas de produção para desenvolverem suas ações produtivas devem ser alimentados ou descarregados convenientemente no instante em que desejarmos ou de conformidade com o sistema programado Portanto basicamente de acordo com seu tipo as válvulas servem para orientar os fluxos de ar impor bloqueios controlar suas intensidades de vazão ou pressão Para facilidade de estudo as válvulas pneumáticas foram classificadas nos seguintes grupos Válvulas de Controle Direcional Válvulas de Bloqueio AntiRetorno Válvulas de Controle de Fluxo Válvulas de Controle de Pressão Cada grupo se refere ao tipo de trabalho a que se destina mais adequadamente Válvulas de Controle Direcional Têm por 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 devese levar em conta os seguintes dados Posição Inicial Número de Posições Número de Vias Tipo de Acionamento Comando Tipo de Retorno Vazão Além destes ainda merece ser considerado o tipo Construtivo Tecnologia Pneumática Industrial 40 Parker Hannifin Ind Com Ltda Jacareí SP Brasil Training Direção de Fluxo Nos quadros representativos das posições encontram se símbolos distintos As setas indicam a interligação interna das conexões mas não necessariamente o sentido de fluxo Passagem Bloqueada Escape não provido para conexão não canalizado ou livre Identificação dos Orifícios da Válvula As identificações dos orifícios de uma válvulla pneumática reguladores filtros etc têm apresentado uma grande diversificação de indústria para indústria sendo que cada produtor adota seu próprio método não havendo a preocupação de utilizar uma padronização universal Em 1976 o CETOP Comitê Europeu de Transmissão ÓleoHidráulica e Pneumática propôs um método universal para a identificação dos orifícios aos fabricantes deste tipo de equipamento O código apresentado pelo CETOP vem sendo estudado para que se torne uma norma universal através da Organização Internacional de Normalização ISO A finalidade do código é fazer com que o usuário tenha uma fácil instalação dos componentes relacionando as marcas dos orifícios no circuito com as marcas contidas nas válvulas identificando claramente a função de cada orifício Essa proposta é numérica conforme mostra Escape provido para conexão canalizado 2 vias 3 vias 5 3 1 4 2 14 12 Passagem 02 vias Bloqueio 01 via Número de Vias É o número de conexões de trabalho que a válvula possui São consideradas como vias a conexão de entrada de pressão conexões de utilização e as de escape Para fácil compreensão do número de vias de uma válvula de controle direcional podemos também considerar que Uma regra prática para a determinação do número de vias consiste em separar um dos quadrados posição e verificar quantas vezes os símbolos internos tocam os lados do quadro obtendose assim o número de orifícios e em correspondência o número de vias Preferencialmente os pontos de conexão deverão ser contados no quadro da posição inicial Tecnologia Pneumática Industrial Parker Hannifin Ind Com Ltda Jacareí SP Brasil 41 Training Os Orifícios são Identificados como Segue Nº 1 alimentação orifício de suprimento principal Nº 2 utilização saída orifício de aplicação em válvulas de 22 32 e 33 Nºs 2 e 4 utilização saída orifícios de aplicação em válvulas 42 43 52 e 53 Nº 3 escape ou exaustão orifícios de liberação do ar utilizado em válvulas 32 33 42 e 43 Nºs 3 e 5 escape ou exaustão orifício de liberação do ar utilizado em válvulas 52 e 53 Orifício número 1 corresponde ao suprimento princi pal 2 e 4 são aplicações 3 e 5 escapes Orifícios de pilotagem são identificados da seguinte forma 10 12 e 14 Estas referências baseiamse na identificação do orifício de alimentação 1 Nº 10 indica um orifício de pilotagem que ao ser influenciado isola bloqueia o orifício de alimentação Nº 12 liga a alimentação 1 com o orifício de utilização 2 quando ocorrer o comando Nº 14 comunica a alimentação 1 com o orifício de utilização 4 quando ocorrer a pilotagem Quando a válvula assume sua posição inicial automa ticamente retorno por mola pressão interna não há identificação no símbolo Identificação dos Orifícios Meio Literal Em muitas válvulas a função dos orifícios é identificada literalmente Isso se deve principalmente às normas DIN DEUTSCHE NORMEN que desde março de 1996 vigoram na Bélgica Alemanha França Suécia Dinamarca Noruega e outros países Segundo a Norma DIN 24300 Blatt 3 Seite 2 Nr 04 de março de 1966 a identificação dos orifícios é a seguinte Linha de trabalho utilização A B C Conexão de pressão alimentação P Escape ao exterior do ar comprimido utilizado pelos equipamentos pneumáticos escape exaustão RST Drenagem de líquido L Linha para transmissão da energia de comando linhas de pilotagem XY Z Resumidamente temos na tabela a identificação dos orifícios de uma válvula direcional Acionamentos ou Comandos As válvulas exigem um agente externo ou interno que desloque suas partes internas de uma posição para outra ou seja que altere as direções do fluxo efetue os bloqueios e liberação de escapes Os elementos responsáveis por tais alterações são os acionamentos que podem ser classificados em Comando Direto Comando Indireto Comando Direto É assim definido quando a força de acionamento atua diretamente sobre qualquer mecanismo que cause a inversão da válvula Comando Indireto É assim definido quando a força de acionamento atua sobre qualquer dispositivo intermediário o qual libera o comando principal que por sua vez é responsável pela inversão da válvula Estes acionamentos são também chamados de combinados servo etc Tipos de Acionamentos e Comandos Os tipos de acionamentos são diversificados e podem ser Musculares Mecânicos Pneumáticos Elétricos Combinados Estes elementos são representados por símbolos nor malizados e são escolhidos conforme a necessidade da aplicação da válvula direcional Pressão P 1 Utilização A B C 2 4 6 Escape R S T 3 5 7 Pilotagem X Y Z 10 12 14 Orifício Norma DIN 24300 Norma ISO 1219 Os escapes são representados também pela letra E seguida da respectiva letra que identifica a utilização normas NFPA Exemplo EA significa que os orifícios em questão são a exaustão do ponto de utilização A EB escape do ar utilizado pelo orifício B A letra D quando utilizada representa orifício de es cape do ar de comando interno Tecnologia Pneumática Industrial 42 Parker Hannifin Ind Com Ltda Jacareí SP Brasil Training Botão Simbologia Alavanca Pedal Simbologia Simbologia Pino Rolete Gatilho ou Rolete Escamoteável Simbologia Simbologia Simbologia Posicionamento das Válvulas com Acionamentos Mecânicos As válvulas devem estar situadas o mais próximo possível ou diretamente acopladas aos equipamentos comandados cilindros motores etc para que as tubulações secundárias sejam bem curtas evitando assim consumos inúteis de ar comprimido e perdas de pressão conferindo ao sistema um tempo de resposta reduzido Para as válvulas acionadas mecanicamente é indispen sável efetuar um posicionamento adequado garan tindo um comando seguro e perfeito mesmo depois de muito tempo Acionamentos Musculares As válvulas dotadas deste tipo de acionamento são conhecidas como válvulas de painel São acionamentos que indicam um circuito findam uma cadeia de operações proporcionam condições de segurança e emergência A mudança da válvula é realizada geralmente pelo operador do sistemaOs principais tipos de acionamentos musculares são mostrados nas figuras abaixo Acionamentos Mecânicos Com a crescente introdução de sistemas automáticos as válvulas acionadas por uma parte móvel da máquina adquirem uma grande importância O comando da válvula é conseguido através de um contato mecânico sobre o acionamento colocado estrategicamente ao longo de um movimento qualquer para permitir o desenrolar de sequências operacionais Comumente as válvulas com este tipo de acionamento recebem o nome de válvulas fim de curso Tecnologia Pneumática Industrial Parker Hannifin Ind Com Ltda Jacareí SP Brasil 43 Training Acionamento por Pino Quando um mecanismo móvel é dotado de movimento retilíneo sem possibilidades de ultrapassar um limite e ao fim do movimento deve acionar uma válvula o recomendado é o acionamento por pino que recebe um ataque frontal Ao posicionar a válvula devese ter o cuidado de deixar uma folga após o curso de acionamento com relação ao curso final do mecanis mo para evitar inutilização da válvula devido a inúteis e violentas solicitações mecânicas Enquanto durar a ação sobre o pino a válvula perma nece comutada acionada Acionamento por Rolete Se a válvula necessita ser acionada por um mecanismo com movimento rotativo retilíneo com ou sem avanço ulterior é aconselhável utilizar o acionamento por rolete para evitar atritos inúteis e solicitações danosas em relação às partes da válvula O rolete quando posicionado no fim de curso funciona como pino mas recebe ataque lateral na maioria das vezes Numa posição intermediária receberá comando toda vez que o mecanismo em movimento passar por cima independentemente do sentido do movimento Gatilho Rolete Escamoteável Utilizado nas posições intermediárias ou fim de curso onde podem ocorrer problemas de contrapressão O posicionamento no final de curso com leve afasta mento evita que permaneça constantemente aciona do como o pino e o rolete Difere dos outros por permitir o acionamento da válvula em um sentido do movimento emitindo um sinal pneu mático breve Quando o mecanismo em movimento atua sobre o acionamento causa um travamento provocando o deslocamento das partes internas da válvula No sentido oposto ao de comando o mecanismo causa a rotação do acionamento eliminando qualquer pos sibilidade de comandar a válvula É importante ressaltar que a emissão do sinal pneumático sendo breve não deve percorrer longas distâncias A comutação da válvula e a emissão do sinal estão em função de sua construção principalmente da velocidade com que é acionada e do comprimento do mecanismo que irá acionála Acionamentos Pneumáticos As válvulas equipadas com este tipo de acionamento são comutadas pela ação do ar comprimido provenien te de um sinal preparado pelo circuito e emitido por outra válvula Nos acionamentos pneumáticos destacamse Posicionamento do Acionamento Tipo Pino Posicionamento do Acionamento Tipo Rolete Posicionamento do Acionamento Tipo Gatilho Comanda a Válvula Não Comanda a Válvula Tecnologia Pneumática Industrial 44 Parker Hannifin Ind Com Ltda Jacareí SP Brasil Training Comando Direto por Alívio de Pressão Piloto Negativo Os pistões são pressurizados com o ar comprimido proveniente da alimentação Um equilíbrio de forças é estabelecido na válvula ao se processar a despres surização de um dos pistões ocorre a inversão da válvula Comando Direto por Aplicação de Pressão Piloto Positivo Um impulso de pressão proveniente de um comando externo é aplicado diretamente sobre um pistão acionando a válvula Diafragma A grande vantagem está na pressão de comando devido à grande área da membrana pode trabalhar com baixas pressões O princípio de atuação é bem semelhante ao de um piloto positivo Aplicações frequentes Substituição de sistemas eletrônicos e elétricos que são utilizados na automati zação de fábricas de explosivos produtos solventes devido à sensibilidade que apresentam no controle de processos Acionamentos Elétricos A operação das válvulas é efetuada por meio de sinais elétricos provenientes de chaves fim de curso pressostatos temporizadores etc São de grande utilização onde a rapidez dos sinais de comando é o fator importante quando os circuitos são complicados e as distâncias são longas entre o local emissor e o receptor Acionamentos Combinados É comum a utilização da própria energia do ar compri mido para acionar as válvulas Podemos comunicar o ar de alimentação da válvula a um acionamento auxiliar que permite a ação do ar sobre o comando da válvula ou corta a comunicação deixandoa livre para a operação de retorno Os acionamentos tidos como combinados são classificados também como Servo Piloto Comando Prévio e Indireto Isso se fundamenta na aplicação de um acionamento précomando que comanda a válvula principal responsável pela execu ção da operação Quando é efetuada a alimentação da válvula princi pal a que realizará o comando dos conversores de Piloto Negativo Simbologia Piloto Positivo Simbologia Comando Direto por Diferencial de Áreas A pressão de comando atua em áreas diferentes possibilitando a existência de um sinal prioritário e outro supressivo Diafragma Simbologia 10 12 12 10 Tecnologia Pneumática Industrial Parker Hannifin Ind Com Ltda Jacareí SP Brasil 45 Training Solenóide e Piloto ou Botão A válvula principal pode ser comandada por meio da eletricidade a qual cria um campo magnético causando o afastamento do induzido do assento e liberando a pressão X que aciona a válvula Pode ser acionada através do botão o qual despres suriza a válvula internamente O acionamento por botão conjugado ao elétrico é de grande importância porque permite testar o circuito sem necessidade de energizar o comando elétrico permitindo continuidade de operação quando faltar energia elétrica energia podese emitir ou desviar um sinal através de um canal interno ou conexão externa que ficará retido direcionandoo para efetuar o acionamento da válvula principal que posteriormente é colocada para exaustão As válvulas de précomando são geralmente elétricas Solenóides pneumáticas Piloto manuais Botão mecânicas Came ou Esfera A seguir são mostrados alguns tipos de acionamentos combinados Solenóide e Piloto Interno Quando o solenóide é energizado o campo magnético criado desloca o indu zido liberando o piloto interno X o qual realiza o acionamento da válvula Acionamento Combinado Elétrico e Pneumático Simbologia Solenóide e Piloto Externo Idêntico ao anterior porém a pressão piloto é suprida externamente Acionamento Combinado Elétrico e Pneumático Simbologia Acionamento Combinado Muscular ou Elétrico e Pneumático Simbologia Tipo Construtivo As válvulas direcionais segundo o tipo construtivo são divididas em 3 grupos Válvula de distribuidor axial ou spool Válvula poppet Válvula poppet spool Válvula de Distribuidor Axial São dotadas de um êmbolo cilíndrico metálico e polido que se desloca axialmente no seu interior guiado por espaçadores e guarnições sintéticas que além de guiar são responsáveis pela vedação O deslocamento do êmbolo seleciona a passagem do fluxo de ar atavés dos sulcos que possui Seu curso de comando é mais longo que o das válvulas tipo poppet apresentando contudo diversas vantagens inexistência de vazamentos internos durante as mudanças de posição permite grande intercâmbio entre os tipos de acionamentos requer pequeno esforço ao ser aciona da dotada de boa vazão e pode ser aplicada com diferentes tipos de fluidos X D 12 X D D D Tecnologia Pneumática Industrial 46 Parker Hannifin Ind Com Ltda Jacareí SP Brasil Training Válvula Poppet Pode ser do tipo Assento com disco Assento com cone São válvulas de funcionamento simples constituídas de um mecanismo responsável pelo deslocamento de uma esfera disco ou cone obturador de seu assento causando a liberação ou bloqueio das passagens que comunicam o ar com as conexões São válvulas de resposta rápida devido ao pequeno curso de deslocamento podendo trabalhar isentas de lubrificação e são dotadas de boa vazão Válvulas PoppetSpool Possuem um êmbolo que se desloca axialmente sob guarnições que realizam a vedação das câmaras internas Conforme o deslocamento o êmbolo permite abrir ou bloquear a passagem do ar devido ao afastamento dos assentos Desta forma a válvula realiza funções do tipo poppet e spool para direcionar o ar Denominação de uma Válvula Direcional Nas válvulas de duas posições as ligações são feitas no quadro do retorno direita do símbolo quando a válvula não estiver acionada Quando acionada presa em fim de curso na posição inicial as ligações são feitas no quadro de acionamento à esquerda do símbolo 3 1 2 3 1 2 Nas válvulas de três posições as ligações são feitas no quadro central posição neutra quando não aciona das ou no quadro correspondente quando acionadas 5 1 3 4 2 14 12 O quadro posição onde as ligações são feitas sim bolicamente é fixo Movimentase o quadro livre de ligações Posição zero ou repouso é a posição adotada pelas partes internas da válvula quando não conec tada nem acionada Posição inicial ou partida é a posição que uma válvula um cilindro etc ocupam após serem insta lados em um sistema pneumático pressurizado ou eletrizado Nesta posição se inicia a sequência de operações previstas e geralmente são indicados a entrada de ar comprimido escapes e utilizações Em um circuito todas as válvulas e cilindros são sempre representados em sua posição inicial Tipos de Válvulas de Controles Direcionais 22 Tipo Assento com Disco Uma haste com disco na extremidade é mantida con tra um assento de material sintético evitando a passagem do ar comprimido O disco é forçado contra o assento por uma mola auxiliada posteriormente pela entrada do ar Efetuandose o acionamento a haste e o disco são deslocados permitindo o fluxo de ar Cessado o acionamento ocorre bloqueio do fluxo pela ação da mola de retorno Válvula de Controle Direcional 22 Acionada por Rolete Retorno por Mola NF Tipo Assento com Disco Simbologia 1 2 Tecnologia Pneumática Industrial Parker Hannifin Ind Com Ltda Jacareí SP Brasil 47 Training 22 Tipo Spool Nesta válvula o distribuidor axial êmbolo se desloca com movimentos longitudinais sobre espaçadores e anéis de vedação tipo O Ring permitindo ou não comunicação entre a conexão de alimentação e a utilização Quanto à posição inicial esta pode ser fechada ou aberta O êmbolo deve possuir uma superfície bem lisa e sem defeitos a fim de que os anéis não sejam prejudicados e realizem uma boa vedação Quanto ao acionamento podem ser musculares mecânicos pneumáticos e elétricos 22 Acionada por Solenóide Ação Indire ta Servocomandada por Diafragma Quando a válvula é alimentada a pressão atua na parte superior do diafragma ao passar por alguns orifícios existentes na membrana mantendoa em sua sede auxiliado pela mola posicionadora do induzido vedando assim a passagem de fluxo No local onde o induzido apóiase existe um orifício piloto o qual é mantido bloqueado enquanto o solenói de não for energizado Energizandose o solenóide o induzido é atraído libe rando o orifício piloto por onde ocorre o escape do ar da parte superior do diafragma o que provoca um desequilíbrio de pressão A pressão na parte inferior desloca o diafragma e libera o fluxo para a utilização Assim que o sinal elétrico é eliminado o fluxo é interrompido pela ação da mola e posteriormente pela pressão Exemplo de aplicação de válvulas 22 Em comandos de válvulas acionadas por alívio de pressão Controle e passanãopassa Válvulas de fechamento semelhantes a registros etc 32 Tipo Assento com Cone Um corpo retangular abriga num furo interno uma haste perfurada molas e um cone obturador Estão dispostos de tal maneira que ao se realizar a alimentação a pressão mantém o cone obturador em seu assento auxiliada por uma mola Pressionandose o acionamento a haste perfurada é deslocada e se encaixa na ponta do cone forçandoo a se desalojar do assento e liberando a pressão Cessado o acionamento o cone é forçado contra o assento enquanto a haste retorna à posição inicial Com o afastamento da haste em relação à ponta do cone a furação interna desta é liberada e através dela o ar utilizado é exaurido para a atmosfera Tipos de acionamento alavanca com trava botão pino rolete gatilho esfera Exemplo de Aplicação de uma Válvula 32 vias Comando Básico Direto Válvula de Controle Direcional 32 Acionada por Pino Retorno por Mola NF Tipo Assento Cônico Simbologia 3 1 2 A a2 2 3 1 Tecnologia Pneumática Industrial 48 Parker Hannifin Ind Com Ltda Jacareí SP Brasil Training 32 Comando Direto por Solenóide Embora as válvulas de grande porte possam ser acionadas diretamente por solenóide a tendência é fazer válvulas de pequeno porte acionadas por solenóide e que servem de précomando válvulas piloto pois emitem ar comprimido para acionamento de válvulas maiores válvulas principais 32 Tipo Assento Com Disco Acionada por Piloto Emitindose o sinal de comando este atua sobre um pistão provocando seu deslocamento e compressão em uma mola Com o contínuo deslocamento do pistão o escape da válvula é vedado pela face oposta ao da atuação da pressão e a haste com o disco na extremidade é afastada do assento propiciando passagem da pressão para a utilização O fluxo permanece enquanto a pressão é mantida sobre o pistão piloto Cortandose o suprimento de ar do piloto pela ação da mola e pressão o disco é recolocado na posição inicial bem como o pistão que ao ser afastado libera o escape Válvula de Controle Direcional 32 Acionada por Piloto Retorno por Mola NF Tipo Assento com Disco Simbologia 3 1 2 12 Exemplo de Aplicação de uma Válvula 32 vias Comando Básico Indireto Válvula de Controle Direcional 32 Acionada por Solenóide Direto Retorno por Mola NF Simbologia 3 1 2 A a0 12 2 1 3 a2 2 1 3 12 12 3 3 2 2 1 1 2 2 1 1 3 3 Tecnologia Pneumática Industrial Parker Hannifin Ind Com Ltda Jacareí SP Brasil 49 Training As válvulas possuem um enrolamento que circunda uma capa de material magnético contendo em seu interior um induzido confeccionado de um material es pecial para evitar magnetismo remanescente Este conjunto capa induzido é roscado a uma haste corpo constituindo a válvula O induzido possui vedações de material sintético em ambas as extremidades no caso da válvula de 3 vias e em uma extremidade quando de 2 vias É mantido contra uma sede pela ação de uma mola Sendo a válvula NF a pressão de alimentação fica retida pelo induzido no orifício de entrada e tende a deslocálo Por este motivo há uma relação entre o tamanho do orifício interno de passagem e a pressão de alimentação A bobina é energizada pelo campo magnético criado e o induzido é deslocado para cima ligando a pressão com o ponto de utilização vedando o escape Desenergi zandose a bobina o induzido retoma à posição inicial e o ar emitido para a utilização tem condições de ser expulso para a atmosfera Esta válvula é frequente mente incorporada em outras de modo que ela válvula piloto e a principal formem uma só unidade como veremos em alguns casos adiante Com as trocas das funções de seus orifícios pode ser utilizada como NA 32 Tipo Assento com Disco Acionada por Solenóide Indireto Com processo de comando prévio utilizando a válvula comandada por solenóide descrita como précoman do Sua constituição e funcionamento são baseados na válvula comandada por ar comprimido acrescida de válvula de précomando Ao se processar a alimentação da válvula pela conexão mais baixa do corpo através de um orifício a pressão de alimentação é desviada até a base do induzido da válvula de précomando ficando retida Energizandose a bobina o campo magnético atrai o induzido para cima liberando a pressão retida na base A pressão liberada age diretamente sobre o pistão causando o comando da válvula Cessado o fornecimento de energia elétrica o campo magnético é eliminado o induzido é recolocado na posição primitiva e a pressão de pilotagem é exaurida através do orifício de escape existente na válvula de précomando e o ar utilizado é expulso pelo orifício existente no corpo do acionamento Válvula Tipo Assento com Disco Lateral Em lugar da esfera e cones é empregada uma haste para comando manual ou pistão e haste para comandos por ar comprimido e elétricos onde são colocados discos que fazem a seleção do fluxo de ar A haste ou pistão e haste juntamente com os discos deslizam axialmente no interior de espaçadores e anéis O em consequência do acionamento o bloqueio das passagens é feito por encosto lateral Responsáveis pela comunicação dos orifícios entre si os discos permitem fluxo ou não auxiliados pelos espaçadores e anéis O posicionados em relação às conexões e o percurso do conjunto O critério de trabalho em ambas as versões é se melhante diferindo apenas Modelo haste permite a conversão de NF para NA e os meios de acionamento são musculares pedal e alavanca Modelo pistão e haste não permite adaptação e o retorno está fundamentado na própria alimentação do ar comprimido A inversão na função dos orifícios não permite o funcionamento correto da válvula Válvula de Controle Direcional 32 Acionada por Solenóide Indireto Retorno por Mola NF do Tipo Assento com Disco Simbologia 3 1 2 3 1 2 1 3 2 Tecnologia Pneumática Industrial 50 Parker Hannifin Ind Com Ltda Jacareí SP Brasil Training 32 Tipo Pistão e Haste Acionamento por Simples Solenóide Seu funcionamento é idêntico ao da válvula acionada por simples piloto positivo Em vez de emitir um sinal pneumático é dotada de uma válvula comandada por solenóide e ao ser criado o campo magnético desloca o induzido fazendo a pressão atuar sobre a face maior do êmbolo e permitindo a mudança de posição Desenergizandose a bobina o induzido é recolocado em seu assento e o ar que havia comandado o pistão é eliminado para a atmosfera permitindo que a válvula retorne à posição inicial por meio da presssão de ali mentação em contato direto com o pistão na face menor Válvula de Controle Direcional 32 Acionada por Solenóide de Ação Indireta Retorno por Suprimento Interno NF Tipo Assento Lateral Simbologia 3 1 2 2 2 1 3 D 3 1 D Tecnologia Pneumática Industrial Parker Hannifin Ind Com Ltda Jacareí SP Brasil 51 Training 32 Acionada por Solenóide Ambas as versões NA ou NF são idênticas ao funcio namento do comando por piloto com pequenas adap tações Em lugar da tampa por onde é feita a pilota gem existe um adaptador base com uma pequena válvula acionada por solenóide a mola é colocada entre o adaptador e o êmbolo superior para ficar as sentada sobre este último No modelo NF alimentandose a válvula a pressão circula pelo interior da válvula de précomando neste caso sempre NA agindo sobre o êmbolo superior auxiliando a mola a mantêlo contra o assento e ven cendo a força gerada pela pressão em sua face oposta Energizandose o solenóide ocorre um escape de ar fazendo com que a força atuante na parte superior sofra um desequilíbrio e possibilitando a abertura da válvula Esta mantémse aberta enquanto o solenóide estiver energizado Desenergizandose o solenóide o conjunto interior reocupa a posição inicial bloqueando a entrada de pressão e comunicando a utilização com o escape Válvula de Controle Direcional 32 Acionada por Solenóide de Ação Indireta Retorno por Suprimento Interno NF Tipo Assento Simbologia 3 1 2 2 2 3 1 3 1 D D D Tecnologia Pneumática Industrial 52 Parker Hannifin Ind Com Ltda Jacareí SP Brasil Training 32 Tipo Distribuidor Axial A válvula de distribuidor axial de 3 vias e 2 posições acionada por botão e retorno por mola O distribuidor axial se desloca sobre espaçadores metálicos e anéis O estacionários no corpo da válvula e comunica a conexão de utilização alternativamente com pressão ou exaustão em função do movimento longitudinal A posição inicial pode ser fechada ou aberta mostran do claramente que o ar comprimido poderá ou não fluir As válvulas com esta construção são versáteis bastando alterar as conexões de ligação Seguindo se certas recomendações as condições NF e NA podem ser obtidas Fator importante é o distribuidor que se desloca sobre os anéis O Ele não deve ter cantos vivos ou imperfei ções em sua superfície pois isso acarreta a inutilização dos anéis de grande importância para a vedação da válvula Estas válvulas também se destacam porque precisam de menores esforços de acionamento não têm que vencer as forças impostas pela pressão de alimenta ção além de serem disponíveis com a maioria dos tipos de acionamento e retorno facilmente combinados O spool é dotado de um sulco através do qual o ar comprimido é dirigido para a utilização e logo após é exaurido para a atmosfera Pelos meios de acionamento o spool é deslocado de sua posição permitindo comunicação com as vias correspondentes Eliminada a influência sobre os acionamentos o dispositivo de retorno recoloca a válvula na posição inicial Válvula de Controle Direcional 32 Tipo Distribuidor Axial Acionada por Botão e Retorno por Mola NA Simbologia 3 1 2 1 3 2 1 3 2 Tecnologia Pneumática Industrial Parker Hannifin Ind Com Ltda Jacareí SP Brasil 53 Training 32 Duplo Piloto Positivo As válvulas de duplo piloto positivo são usadas em comandos remotos circuitos semi ou completamente automáticos Operadas normalmente por válvulas de 3 vias com diversos tipos de acionamentos um dos quais será escolhido em função da necessidade de operação As válvulas acionadas por duplo piloto pos suem dois pistões internos acionados por impulsos alternadamente de acordo com o direcionamento exigido Válvula 32 Acionada por Duplo Piloto Positivo Simbologia 3 1 2 Exemplo de Aplicação de uma Válvula 32 vias Duplo Piloto Positivo 2 12 12 3 1 2 3 1 10 10 12 10 12 10 A 2 a0 1 3 2 1 3 2 1 3 a2 a1 Tecnologia Pneumática Industrial 54 Parker Hannifin Ind Com Ltda Jacareí SP Brasil Training 32 Válvula de Partida SuavePartida Rápida Esta válvula deverá ser montada antes do FRL e com um ajuste de partida rápida com acesso facilmente ajustado na válvula de ajuste de vazão Combinadas no mesmo corpo partida suave e partida rápida Ampla capacidade de vazão até 42 Cv Montada em linha ou de forma modular Operação por piloto pneumático ou solenóide Fácil ajuste de vazão na partida suave 12 2 1 3 Simbologia 3 1 2 12 Funcionamento Quando a válvula está instalada no sistema pneumático e sem o sinal de piloto o pórtico 12 está em exaustão através da via 3 Quando um sinal de pilotagem atuar no pórtico 12 a válvula muda de estado fechando a conexão entre as vias 2 e 3 Em um mesmo instante o fluxo de ar se inicia entre as vias 1 e 2 a uma baixa vazão controlada através da válvula de estrangula mento localizada na frente da válvula Quando a baixa pressão está aproximadamente 4Kgtcm 60 PSI o carretel principal abre permitindo a passagem de toda a vazão de ar para o sistema Se houver a qualquer instante uma queda do sistema a válvula retorna à sua posição inicial exaurindo a baixa pressão através da via 3 O sinal de pilotagem pode ser realizado através de piloto pneumático direto no pórtico 12 no topo da válvula ou através de um solenóide montado na tampa superior Obs Não use óleo sintético recuperado contendo álcool ou aditivo detergente Não restrinja a entrada da válvula pois existe um suprimento interno para o piloto A tubulação de alimento de pressão deve ser de mesma medida do que o pórtico de entrada ou maior para garantir que a válvula piloto receba pressão suficiente de alimenta ção durante as condições de alta vazão Válvula Direcional de Cinco Vias e Duas Posições 52 São válvulas que possuem uma entrada de pressão dois pontos de utilização e dois escapes Estas válvulas também são chamadas de 4 vias com 5 orifícios devido à norma empregada É errado denominálas simplesmente de válvulas de 4 vias Uma válvula de 5 vias realiza todas as funções de uma de 4 vias Fornece ainda maiores condições de aplicação e adaptação se comparada diretamente a uma válvula de 4 vias principalmente quando a construção é do tipo distribuidor axial Concluise portanto que todas as aplicações encontradas para uma válvula de 4 vias podem ser substituídas por uma de 5 vias sem qualquer problema Mas o inverso nem sempre é possível Existem aplicações que uma válvula de 5 vias sozinha pode encontrar e que quando feitas por uma de 4 vias necessitam do auxílio de outras válvulas o que encarece o circuito Tecnologia Pneumática Industrial Parker Hannifin Ind Com Ltda Jacareí SP Brasil 55 Training 52 Tipo Assento com Disco Lateral Acionada por Duplo Solenóide Indireto Alimentandose a válvula a pressão atua na área menor do pistão flui para o ponto de utilização e ali menta uma válvula de précomando ficando retida Para se efetuar mudança de posição emitese um si nal elétrico que é recebido pela válvula de précoman do ocorre o deslocamento do induzido e a pressão piloto é liberada o fluxo percorre o interior da válvula principal e chega até o acionamento de retorno encontrandoo fechado segue para a área maior do pistão causando a alteração de posição e simultanea mente atinge uma restrição micrométrica que possui duas funções Nesta situação sua função é evitar o máximo possível a fuga de ar que eventualmente possa ocorrer pelo escape da válvula Alterada a posição a conexão que recebia ar comprimido é colocada em contato com a atmosfera e o segundo ponto de utilização passa a receber fluxo enquanto o seu escape é bloqueado O segundo ponto ao receber ar comprimido através de uma pequena canalização desvia uma mínima parcela do fluxo por meio de restrição confirmando o sinal de comando Para retorno emitese um sinal ao acionamento de retorno que ao ser comutado desloca o êmbolo que vedava o ar de manobra permitindo descarga para a atmosfera Quando o retorno é efetuado a restrição micromé trica cumpre a sua segunda função o comando de reversão é solicitado e causa a abertura de uma passagem para a atmosfera com o fim de eliminar o primeiro sinal Mas pela restrição há um fluxo que procura manter o sinal de comutação A mudança de posição é conseguida porque a restri ção permite um mínimo fluxo enquanto o acio namento de retorno exaure um fluxo maior possibili tando uma queda de pressão e consequentemente de força Isto faz com que a pressão de alimentação atuando na área menor retorne a válvula para a posição inicial Válvula 32 Acionada por Duplo Piloto Positivo Simbologia 3 5 4 2 1 5 3 5 3 1 2 4 D 2 4 D 1 Tecnologia Pneumática Industrial 56 Parker Hannifin Ind Com Ltda Jacareí SP Brasil Training 52 Tipo Distribuidor Axial Acionamento por Simples Solenóide Indireto Vantagens do Uso do Sistema de Compensação de Desgaste WCS Máximo Rendimento Resposta Rápida Pressão inferior de operação Baixo Atrito Menos desgaste Vida Útil Longa Sob pressão a expansão radial das vedações ocorre para manter o contato de vedação com o orifício da válvula Regime de Trabalho Trabalha sem lubrificação não é requerida a lubrificação para válvula com mudança de posição contínua Vedação Bidirecional do Carretel É usado um mesmo carretel para várias pressões incluindo vácuo Sistema de Compensação de Desgaste As Válvulas Série B além de possuir o sistema de compensação de desgaste WCS são indicadas para acionar cilindros de simples e dupla ação assim como qualquer outro sistema pneumático Esta série de válvulas se apresenta nas versões solenóide ou piloto 2 e 3 posições As válvulas simples solenóidesimples piloto atuam através de um sinal elétricopneumático contínuo sendo que as válvulas de duplo solenóide duplo piloto atuam por meio de sinais alternados ou seja uma vez eliminado o sinal elétricopneumático a válvula manterá a posição do último sinal exceto as de 3 posições onde o sinal deve ser contínuo Simbologia 3 5 4 2 1 Tecnologia Pneumática Industrial Parker Hannifin Ind Com Ltda Jacareí SP Brasil 57 Training Válvula Direcional 52 Acionada por Simples Solenóide Série ISO Seu critério de funcionamento é da seguinte forma Ao ser alimentada a válvula principal através de canais internos o ar comprimido é colocado em contato com a válvula de pilotagem A pressurização de pilotagem da válvula principal será feita por uma circulação interna na válvula piloto a qual é caracterizada como NF Ao energizarse o solenóide da válvula piloto libera se a circulação interna de ar pilotando a válvula prin cipal permitindo pressão de pilotagem na área maior do êmbolo comutando a válvula principal Desenergizandose o solenóide o retorno da válvula à posição inicial é feito pela pressão que volta a atuar na área menor Válvula de Controle Direcional 52 Acionamento por Simples Solenóide Indireto Tipo Distribuidor Axial Simbologia 3 5 4 2 1 Tecnologia Pneumática Industrial 58 Parker Hannifin Ind Com Ltda Jacareí SP Brasil Training 52 Tipo Spool Acionada por Duplo Piloto São válvulas utilizadas geralmente para operar cilindros de dupla ação Permitem fluxo total porque sua área de passagem interna é equivalente à área de passagem da conexão nominal Sua construção interna não permite fugas de ar durante o movimento do spool pois este é flutuante sobre guarnições tipo O Ring distanciadas por espaçadores estacionários Quando a válvula é alimentada através do orifício de pilotagem o ar comprimido é dirigido à extremidade do êmbolo desta forma ocorrerá deslocamento do êmbolo devido à pressão piloto Com este movimento o orifício de pressão 1 alimentará 4 e 2 terá es cape por 3 Com a pilotagem no lado oposto o processo de mu dança de posição é idêntico Válvula de Controle Direcional 52 Acionamento por Duplo Piloto Positivo Tipo Distribuidor Axial Simbologia 3 5 4 2 1 Exemplo de Aplicação de uma Válvula 52 vias Duplo Piloto Positivo 5 1 3 5 1 3 4 2 4 2 14 12 14 12 14 12 A 14 12 a0 5 2 4 3 1 a2 2 3 1 a1 2 3 1 Tecnologia Pneumática Industrial Parker Hannifin Ind Com Ltda Jacareí SP Brasil 59 Training Válvula Direcional de Três Vias e Três Posições 33 Com as mesmas conexões de uma 32 é acrescida de uma posição chamada Centro Posição Neutra ou Intermediária fornecendo outras características à válvula Existindo 3 posições o tipo de acionamento terá que possuir três movimentos para que se possa utilizar de todos os recursos da válvula O centro de uma VD 33 normalmente é CF centro fechado Nesta posição todas as conexões sem exceção estão bloqueadas Este tipo de centro permite impor paradas intermediárias em cilindros de SE mas sem condições precisas A comunicação entre orifícios é conseguida através do distribuidor axial que se desloca no interior da válvula comunicando os orifícios de acordo com seu deslocamento efetuado pelo acionamento Pode ser comandada por acionamento muscular elétrico ou pneumático e dificilmente por mecânico A Posição Neutra é conseguida por Centragem por molas ou ar comprimido elimina do o efeito sobre o acionamento o carretel é centrado através da pressão do ar comprimido ou por força da mola sendo mantido até que o caminho se processe Travamento utilizado geralmente com acionamento muscular Acionada a válvula através de um dispositivo de esferas ou atrito o carretel é retido na posição de ma nobra Para colocálo em outra posição ou no centro é necessária a influência humana que vence a retenção imposta deslocando o distribuidor para a posição desejada O mesmo critério é empregado quando são válvulas 43 ou 53 Válvula de Controle Direcional 33 Acionamento por Alavanca Centrada por Mola CF Tipo Distribuidor Axial Válvula de Controle Direcional 33 Acionada Simbologia 3 1 2 Simbologia 3 1 2 1 2 3 1 2 3 1 2 3 Tecnologia Pneumática Industrial 60 Parker Hannifin Ind Com Ltda Jacareí SP Brasil Training Válvula Direcional de Cinco Vias e Três Posições 53 Uma válvula 53 CF Centro Fechado É utilizada para impor paradas intermediárias A válvula 53 CAN Centro Aberto Negativo onde todos os pontos de utilização estão em comunicação com a atmosfera exceto a pressão que é bloqueada utilizada quando se deseja paralisar um cilindro sem resistência e selecionar direções de fluxo para circuitos Na válvula de 53 CAP Centro Aberto Positivo os pontos de utilização estão em comunicação com a alimentação exceto os pontos de exaustão Utilizada quando se deseja pressão nas duas conexões de alimentação do cilindro A comunicação entre as conexões é conseguida através de canais internos Facilita a manutenção devido à sua forma construtiva e contém uma mínima quantidade de peças facilmente substituíveis na própria instalação Pode ser instalada em painéis com saídas laterais ou pela base e possibilita sua utilização como 33 efetuandose um pequeno bloqueio com tampão em um dos pontos de utilização Válvula de Controle Direcional 53 Acionada por Duplo Piloto Centrada por Mola CF Tipo Distribuidor Axial Simbologia 3 5 2 4 1 5 1 3 5 1 3 5 1 3 4 2 4 2 4 2 14 12 14 12 14 12 14 12 Tecnologia Pneumática Industrial Parker Hannifin Ind Com Ltda Jacareí SP Brasil 61 Training Válvula Direcional de Cinco Vias e Três Posições 53 53 Centro Aberto Positivo CAP Acionada por Duplo Solenóide e Centrada por Ar As válvulas de centro aberto positivo quando na posição neutra direcionam a pressão para ambos os pontos de utilização e os escapes permanecem bloqueados A posição intermediária autocentrante é obtida por ar comprimido que por orifícios internos transmite pressão aos pistões nas extremidades do distribuidor Ao se energizar um dos solenóides o induzido deslocado permitirá que a pressão piloto interna flua para o escape prevalecendo a pressão piloto no lado oposto que deslocará o distribuidor alterando o fluxo Nesta posição um dos orifícios de utilização terá fluxo em escape e a alimentação continuará a fluir para o outro orifício de utilização Assim que o solenóide for desenergizado o distribuidor será autocentrado Ao energizarse o solenóide oposto teremos o mesmo funcionamento interno da válvula variando o sentido de deslocamento do distribuidor e conseqüentemente o fluxo Comandandose um cilindro de duplo efeito quando na posição central a válvula formará um circuito fechado e diferencial Válvula de Controle Direcional 53 Acionada por Duplo Solenóide Centrada por Ar Comprimido CAP Tipo Carretel Simbologia 3 5 2 4 1 5 4 1 2 3 5 4 1 2 3 D D D D X D D D D X Tecnologia Pneumática Industrial 62 Parker Hannifin Ind Com Ltda Jacareí SP Brasil Training Materiais Corpo Poliamida Vedações Poliuretano Torque de Aperto 10 Nm G18 das Conexões máx 20 Nm G14 Posição de Montagem Todas as posições Montagem de Válvulas Pneumáticas em Bloco Manifold Descrição As válvulas da Série PVL apresentam dois tipos de montagem individual e manifold Sendo que para a montagem em manifold estão disponíveis duas versões sobre trilho normatizado DIN ou com fixação direta A montagem sobre trilho foi projetada para facilitar a instalação e manutenção reduzindo custo As válvulas possuem um sistema de encaixe nos tirantes permitindo a montagem e desmontagem dos blocos de válvulas com maior rapidez O corpo da válvula é intercambiável com os dois tipos de acionamentos pneumático ou elétrico proporcionando grande versatilidade ao projeto O material utilizado no processo de fabricação da série PVL proporciona alta resistência à corrosão seja proveniente do fluido ou do ambiente e baixo peso A série PVL apresenta roscas G14 e G18 acionamento elétrico ou pneumático atuador manual incorporado no conjunto solenóide da válvula LED indicador supressor transientes e design moderno As válvulas são fornecidas prélubrificadas sendo que normalmente não é necessária lubrificação adicional Caso seja aplicada deverá ser mantida em regime contínuo através de um lubrificador de linha ViasPosições 52 Conexão G18 e G14 Tipo Construtivo Spool Acionamentos Elétrico e Pneumático Vazão a 6 bar 900 lmin G18 1850 lmin G14 Faixa de Temperatura 15C a 60C Cv 056 G18 115 G14 Faixa de 3 a 10 bar Pressão Retorno por Mola ou Piloto Diferencial 2 a 10 bar Retorno por Piloto ou Solenóide Características Técnicas Fluido Ar Comprimido Filtrado Lubrificado ou Não Bloco Manifold Simbologia 3 5 4 2 1 14 12 Tecnologia Pneumática Industrial Parker Hannifin Ind Com Ltda Jacareí SP Brasil 63 Training Válvulas com Acionamento Pneumático Piloto Válvulas com Acionamento Elétrico Solenóide Rosca 18 14 Frequência Máxima de Funcionamento PilotoMola 14 ms 25 ms PilotoPiloto Diferencial 14 ms 31 ms PilotoPiloto 8 ms 11 ms PilotoMola 3 bar 3 bar PilotoPiloto Diferencial 4 bar 4 bar PilotoPiloto 15 bar 15 bar PilotoMola 5 Hz 5 Hz PilotoPiloto Diferencial 5 Hz 5 Hz PilotoPiloto 10 Hz 10 Hz Atuador Manual PilotoMola Giratório Giratório do Corpo PilotoPiloto Diferencial Giratório Giratório PilotoPiloto Impulso Impulso PilotoMola 0102 kg 0202 kg Peso PilotoPiloto Diferencial 0102 kg 0202 kg PilotoPiloto 0094 kg 0189 kg Tempo de Resposta a 6 bar Pressão Mínima de Pilotagem a 6 bar na Entrada Rosca 18 14 SolenóideMola 22 ms 39 ms Tempo de Resposta SolenóidePiloto Diferencial 23 ms 42 ms SolenóideSolenóide 12 ms 17 ms Potência do Solenóide 12 W 12 VA 12 W 12 VA SolenóideMola 5 Hz 5 Hz SolenóidePiloto Diferencial 5 Hz 5 Hz SolenóideSolenóide 10 Hz 10 Hz Grau de Proteção IP65 IP65 Atuador Manual SolenóideMola Giratório Giratório do Corpo SolenóidePiloto Diferencial Giratório Giratório SolenóideSolenóide Impulso Impulso Atuador Manual SolenóideMola Giratório Com Trava Giratório Com Trava do Conjunto Solenóide SolenóidePiloto Diferencial Giratório Com Trava Giratório Com Trava SolenóideSolenóide Giratório Com Trava Giratório Com Trava SolenóideMola 0150 kg 0250 kg SolenóidePiloto Diferencial 0150 kg 0250 kg Peso SolenóideSolenóide 0190 kg 0285 kg Atuador Solenóide 0040 kg 0040 kg Conector Elétrico 0010 kg 0010 kg Frequência Máxima de Funcionamento Tecnologia Pneumática Industrial 64 Parker Hannifin Ind Com Ltda Jacareí SP Brasil Training Manifold com Fixação Direta Esta montagem não utiliza perfil é bastante compacta e indicada para montagens com poucas válvulas máximo 5 válvulas Manifold Montado sobre Trilho DIN Placa Lateral com Simples Alimentação Esta placa é utilizada para montagens com um máximo de 8 válvulas Placa Lateral com Dupla Alimentação Montagem Prender uma das placas laterais de alimentação no trilho através dos parafusos indicados na figura abaixo Procedimento de Montagem Sobre Trilho DIN Após os tirantes estarem todos montados encaixe a outra placa lateral sem apertar os parafusos 1 Módulo A B Orings Colocar os tirantes em ambos os lados Montar as válvulas nos tirantes conforme indicado abaixo Apertar os parafusos da placa de alimentação para fixar as válvulas e o bloco no trilho Esta placa é utilizada para montagens com um máximo de 16 válvulas O manifold é preso diretamente através de dois furos de fixação contidos na placa lateral As outras operações de montagem são idênticas para válvulas montadas sobre trilho DIN Tecnologia Pneumática Industrial Parker Hannifin Ind Com Ltda Jacareí SP Brasil 65 Training Bloco Manifold Descrição As Válvulas Série B são indicadas para acionar cilindros de simples e dupla ação assim como qualquer outro sistema pneumático Esta série de válvulas se apresenta nas versões solenóide ou piloto 2 e 3 posições As válvulas simples solenóidesimples piloto atuam através de um sinal elétricopneumático contínuo sendo que as válvulas de duplo solenóideduplo piloto atuam por meio de sinais alternados ou seja uma vez eliminado o sinal elétricopneumático a válvula manterá a posição do último sinal exceto as de 3 posições onde o sinal deve ser contínuo As bobinas desta série de válvulas trabalham com corrente alternada ou contínua conector elétrico de acordo com a Norma DIN 43650 Forma C baixa potência grau de proteção IP65 atuador manual LED indicador e Supressor de Transientes Montagem Esta série de válvulas pode trabalhar Inline ou em Manifold Modular caracterizando grande flexibilidade de montagem com as seguintes vantagens redução no custo de instalação economia de espaço grande flexibilidade de combinações de válvulas melhoria no layout da instalação escapes canalizados em ambos os lados do manifold conservando limpo o local onde for aplicado os pilotos externos podem ser utilizados em aplicações com baixa pressão ou vácuo ViasPosições 52 e 53 Conexão 18 14 e 38 NPT ou G Tipo Construtivo Spool Vazão e Cv Vide Informações Adicionais Grau de Proteção IP 65 do Solenóide Faixa de Temperatura 10C a 50C Faixa de Pressão bar 14 a 10 52 21 a 10 53 Características Técnicas Pressão Mínima de 14 52 21 53 Pilotagem bar Fluido Ar Comprimido Filtrado Lubrificado ou Não As válvulas podem operar com pressões inferiores ou vácuo com o suprimento externo do piloto A pressão de pilotagem deve ser igual ou superior à pressão de alimentação porém nunca inferior a 14 bar nas válvulas de duas posições 21 bar para 3 posições ou superior a 10 bar para ambos os tipos de válvulas Lubrificação As válvulas são fornecidas prélubrificadas sendo que normalmente não é necessária lubrificação adicional Caso seja aplicada deverá ser mantida em regime contínuo através de um lubrificador de linha Simbologia 3 5 4 2 1 14 12 Tecnologia Pneumática Industrial 66 Parker Hannifin Ind Com Ltda Jacareí SP Brasil Training Manifold Modular O sistema de manifold modular da Série B permite a montagem de diversas válvulas em um único conjunto Cada conjunto possui um orifício de alimentação Vazão Pressão Primária 7 bar 1 35 53 14 4 2 12 4 2 12 4 2 12 0 1 1 0 1 1 0 1 1 Parafuso de Fixação da Placa Lateral à SubBase Placa Lateral Vedação Base com Controle de Fluxo Integrado Vedação Tirante Base sem Controle de Fluxo Integrado Vedação Tirante Base sem Controle de Fluxo Integrado Vedação Tirante Placa Lateral Válvula Simples Solenóide Vedação Parafuso de Fixação da Válvula à SubBase Válvula Duplo Solenóide Válvula Duplo Piloto Materiais Corpo do Piloto AlumínioAcetal Elementos de Acetal e Poliamida Pilotagem da Válvula Vedações Borracha Nitrílica comum para todas as válvulas dois orifícios de es capes comuns e orifícios de utilização disponíveis individualmente orifícios 2 e 4 ParafusosMola Aço Corpo da Válvula Alumínio Elementos do Corpo Alumínio e Borracha Nitrílica da Válvula B3 B4 B5 52 vias 53 vias 52 vias 53 vias 52 vias 53 vias lmin 1189 951 1712 1712 2220 1744 Cv 075 06 12 12 14 11 Versão Válvula Simples Piloto Válvula Duplo Piloto Solenóide Norma DIN 43650 Caixa de Ligação Tipo PlugIn Solicitar em Separado Válvula Simples Solenóide Válvula Duplo Solenóide Base com Controle de Fluxo Integrado Placa Lateral Parafuso de Fixação da Válvu la à SubBase Parafuso de Fixação da Placa Lateral à SubBase Tecnologia Pneumática Industrial Parker Hannifin Ind Com Ltda Jacareí SP Brasil 67 Training 6 Elementos Auxiliares Impedem o fluxo de ar comprimido em um sentido determinado possibilitando livre fluxo no sentido oposto Tipos de Válvulas de Bloqueio Válvula de Retenção com Mola Um cone é mantido inicialmente contra seu assento pela força de uma mola Orientandose o fluxo no sentido favorável de passagem o cone é deslocado do assento causando a compressão da mola e possibilitando a passagem do ar A existência da mola no interior da válvula requer um maior esforço na abertura para vencer a contra pressão imposta Mas nas válvulas de modo geral esta contrapressão é pequena para evitar o máximo de perda razão pela qual não devem ser substituídas aleatoriamente As válvulas de retenção geralmente são empregadas em automatização de levantamento de peso em lugares onde um componente não deve influir sobre o outro etc Válvula de Retenção sem Mola É outra versão da válvula de retenção citada anterior mente O bloqueio no sentido contrário ao favorável não conta com o auxílio de mola Ele é feito pela própria pressão de ar comprimido Válvula de Escape Rápido Quando se necessita obter velocidade superior àquela normalmente desenvolvida por um pistão de cilindro é utilizada a válvula de escape rápido Para um movimento rápido do pistão o fator determinante é a velocidade de escape do ar contido no interior do cilindro já que a pressão numa das câmaras deve ter caído apreciavelmente antes que a pressão no lado oposto aumente o suficiente para ultrapassála além de impulsionar o ar residual através da tubulação secundária e válvulas Utilizandose a válvula de escape rápido a pressão no interior da câmara cai bruscamente a resistência oferecida pelo ar residual que é empurrado é reduzidíssima e o ar flui diretamente para a atmosfera percorrendo somente um niple que liga a válvula ao cilindro Ele não percorre a tubulação que faz a sua alimentação Alimentada pela válvula direcional que comanda o cilindro o ar comprimido proveniente comprime uma membrana contra uma sede onde se localiza o es cape libera uma passagem até o ponto de utilização e atua em sua parte oposta tentando deslocála da sede inutilmente pois uma diferença de forças gerada pela atuação da mesma pressão em áreas diferentes impede o deslocamento Cessada a pressão de entrada a membrana é deslocada da sede do escape passando a vedar a entrada Válvula de Retenção com Mola Simbologia 1 2 Válvula de Escape Rápido Simbologia 3 1 2 3 2 1 2 1 2 1 3 2 1 Tecnologia Pneumática Industrial 68 Parker Hannifin Ind Com Ltda Jacareí SP Brasil Training Esta movimentação é causada pelo ar contido na câmara do cilindro que influencia a superfície inferior em relação à entrada e a desloca pois não encontra a resistência superior oferecida pela pressão Com o deslocamento da membrana o escape fica livre e o ar é expulso rapidamente fazendo com que o pistão adquira alta velocidade Os jatos de exaustão são desagradavelmente ruidosos Para se evitar a poluição sonora devem ser utilizados silenciadores Válvula de Isolamento Elemento OU Dotada de três orifícios no corpo duas entradas de pressão e um ponto de utilização Enviandose um sinal por uma das entradas a entrada oposta é automaticamente vedada e o sinal emitido flui até a saída de utilização O ar que foi utilizado retorna pelo mesmo caminho Uma vez cortado o fornecimento o elemento seletor interno permanece na posição em função do último sinal emitido Havendo coincidência de sinais em ambas as entra das prevalecerá o sinal que primeiro atingir a válvula no caso de pressões iguais Com pressões diferentes a maior pressão dentro de uma certa relação passará ao ponto de utilização impondo bloqueio na pressão de menor intensidade Muito utilizada quando há necessidade de enviar sinais a um ponto comum proveniente de locais diferentes no circuito Válvula de Isolamento Elemento OU Simbologia 1 1 2 Exemplo de Aplicação de uma Válvula de Isolamento Comandar um Cilindro de Dois Pontos Diferentes 1 1 2 1 1 2 A a0 12 1 2 3 a4 1 2 3 a2 1 2 3 a02 1 1 2 Tecnologia Pneumática Industrial Parker Hannifin Ind Com Ltda Jacareí SP Brasil 69 Training O Primeiro Sinal se Autobloqueará Para que Somente Quando Houver o Segundo Sinal Haja Alimentação na Saída Válvula de Simultaneidade Elemento E Assim como na válvula de isolamento também possui três orifícios no corpo A diferença se dá em função de que o ponto de utilização será atingido pelo ar quando duas pressões simultaneamente ou não chegarem nas entradas A que primeiro chegar ou ainda a de menor pressão se autobloqueará dando passagem para o outro sinal São utilizadas em funções lógicas E bimanuais simples ou garantias de que um determinado sinal só ocorra após necessariamente dois pontos estarem pressurizados Simbologia 1 1 2 Exemplo de Aplicação de uma Válvula de Simultaneidade Comandar um Cilindro de Forma Bimanual 1 1 2 1 1 2 A a0 12 1 2 3 a2 1 2 3 a02 1 1 2 a4 1 2 3 Tecnologia Pneumática Industrial 70 Parker Hannifin Ind Com Ltda Jacareí SP Brasil Training Fluxo Livre no sentido oposto ao mencionado an teriormente o ar possui livre vazão pela válvula de retenção embora uma pequena quantidade passe através do dispositivo favorecendo o fluxo Estando o dispositivo de ajuste totalmente cerrado esta válvula passa a funcionar como uma válvula de retenção Quando se desejam ajustes finos o elemento de controle de fluxo é dotado de uma rosca micrométrica que permite este ajuste Válvulas de Controle de Fluxo Em alguns casos é necessária a diminuição da quantidade de ar que passa através de uma tubulação o que é muito utilizado quando se necessita regular a velocidade de um cilindro ou formar condições de temporização pneumática Quando se necessita influenciar o fluxo de ar comprimido este tipo de válvula é a solução ideal podendo ser fixa ou variável unidirecional ou bidirecional Válvula de Controle de Fluxo Variável Bidirecional Simbologia 1 2 Válvula de Controle de Fluxo Variável Bidirecional Muitas vezes o ar que passa através de uma válvula controladora de fluxo tem que ser variável conforme as necessidades Observese a figura a quantidade de ar que entra por 1 ou 2 é controlada através do parafuso cônico em relação à sua proximidade ou afastamento do assento Consequentemente é permitido um maior ou menor fluxo de passagem Válvula de Controle de Fluxo Unidirecional Algumas normas classificam esta válvula no grupo de válvulas de bloqueio por ser híbrida ou seja num único corpo unemse uma válvula de retenção com ou sem mola e em paralelo um dispositivo de controle de fluxo compondo uma válvula de controle unidirecional Válvula de Controle de Fluxo Variável Unidirecional Simbologia 1 2 Válvula de Controle de Fluxo Variável Unidirecional Simbologia 1 2 2 1 2 1 2 1 Possui duas condições distintas em relação ao fluxo de ar Fluxo Controlado em um sentido préfixado o ar comprimido é bloqueado pela válvula de retenção sendo obrigado a passar restringido pelo ajuste fixado no dispositivo de controle Tecnologia Pneumática Industrial Parker Hannifin Ind Com Ltda Jacareí SP Brasil 71 Training Controle de Velocidade de um Cilindro Controle de Velocidade pelo Ar de Entrada O deslocamento do pistão num cilindro ocorre em função da vazão de alimentação É intuitivo portanto que para se poder controlar a velocidade de desloca mento é necessário influenciar a vazão Neste método o fluxo de alimentação do equipamento de trabalho é controlado enquanto que o ar contido no seu interior é expulso livremente para a atmosfera A entrada pode ser restringida através de uma válvula de controle de fluxo A pressão na câmara 1 aumentará até o valor necessário para vencer as resistências impostas ao movimento e deslocar o pistão Com o avanço a câmara 1 aumenta de volu me e como conseqüência a pressão diminui impedindo o avanço do pistão por falta de força Após um curto período de parada a pressão atinge o valor requerido para o movimento Novo avanço é efetuado cai a pressão e assim sucessivamente até o término do curso Num cilindro posicionado horizontalmente que empurra uma carga com o controle na entrada ao ser comandado o pistão começa a se mover e inicia o avanço com velocidade mais ou menos constante determinada pela vazão do ar Quando aparece uma resistência extra o pistão reduz a velocidade ou pára até que a pressão cresça o suficiente para vencêla Se a resistência for removida o pistão acelerará ou mesmo saltará subitamente para frente Além do que se uma carga possuir movimento no mesmo sentido do pistão provocará uma aceleração impondo uma velocidade acima da ajustada Este modo de controle de velocidade determinará um movimento irregular do pistão geralmente prejudicial ao excelente funcionamento do equipamento O controle de entrada é empregado em casos excepcionais como por exemplo nos cilindros de SA ou ainda em um cilindro posicionado na vertical onde as condições são diferentes A resistência resultará principalmente de mantido entre os dois volumes de ar comprimido o de entrada câmara 1 e o que está saindo câmara 3 formando uma contrapressão e oferecendo uma resistência contínua ao movimento Deve ser lembrado ainda que a força oferecida pelo atrito estático é maior que a força oferecida pelo atrito dinâmico FateFatd Mais uma razão para se efetuar o controle da saída do ar na câmara 3 para que quando a pressão do ar vencer as forças resistentes a haste do cilindro não sofra um impulso repentino e se desloque normalmente um peso à força de mola e não de fricção da carga Neste caso uma certa quantidade de contrapressão será benéfica e melhores resultados serão obtidos se for utilizado o controle de entrada Controle de Velocidade pelo Ar de Saída De tudo o que foi mencionado sobre o controle de velocidade pela entrada do ar viuse que a tendência para uniformidade da velocidade de deslocamento depende principalmente da variação da força resistente É necessário encontrar o método para fazer com que esta força seja a mais uniforme possível São requeridos no campo industrial valores na precisão de deslocamento cada vez mais constantes Sem um grau de precisão exato pensouse em utilizar o sistema de controle de velocidade influenciandose assim o fluxo de saída do cilindro Seu princípio consiste em efetuar o controle de fluxo somente na saída do ar contido no cilindro enquanto a câmara oposta recebe fluxo livre Controlando o ar na saída do cilindro é possível eliminar o movimento irregular do pistão O ar comprimido entra na câmara 1 com toda a intensidade de pressão exercendo força sobre o êmbolo 2 O ar confinado na câmara 3 escapará pela válvula de controle de fluxo determinando assim um avanço com velocidade mais uniforme que o método anterior Isto é conseguido porque o êmbolo é Controle de Velocidade pelo Ar de Entrada Controle de Velocidade pelo Ar de Saída Tecnologia Pneumática Industrial 72 Parker Hannifin Ind Com Ltda Jacareí SP Brasil Training Exemplo de Aplicação de uma Válvula de Controle de Fluxo e Escape Rápido Comandar um Cilindro com Avanço Lento e Retorno Acelerado Válvulas de Controle de Pressão Têm por função influenciar ou serem influenciadas pela intensidade de pressão de um sistema Tipos de Válvulas de Controle de Pressão Válvula de Alívio Limita a pressão de um reservatório compressor linha de pressão etc evitando a sua elevação além de um ponto ideal admissível Uma pressão predeterminada é ajustada através de uma mola calibrada que é comprimida por um parafuso transmitindo sua força sobre um êmbolo e mantendoo contra uma sede Ocorrendo um aumento de pressão no sistema o êmbolo é deslocado de sua sede comprimindo a mola e permitindo contato da parte pressurizada com a atmosfera através de uma série de orifícios por onde é expulsa a pressão excedente Alcançando o valor de regulagem a mola recoloca automaticamente o êmbolo na posição inicial vedando os orifícios de escape Válvula de Alívio Simbologia 1 3 A a01 1 2 3 a02 a0 12 2 3 14 1 5 4 a1 2 3 1 a2 2 3 1 1 3 3 Tecnologia Pneumática Industrial Parker Hannifin Ind Com Ltda Jacareí SP Brasil 73 Training Temporizador Pneumático Este temporizador permite o retardo de um sinal pneumático um período de tempo ajustável que passa entre o aparecimento do sinal de controle pneumático e o sinal de saída O ajuste é através da rotação do botão graduado a faixa de ajuste é completada por uma revolução completa do botão Faixas de ajuste de Temporização 0 a 3 s 0 a 30 s 0 a 180 s Funcionamento O funcionamento é totalmente pneumático O ar usado para a função de retardo é atmosférico e não ar de suprimento Desta maneira o retardo não é variado de acordo com a pressão temperatura umidade ou por impurezas no ar comprimido Há Temporizador NF Normal Fechado e NA Normal Aberto Descrição de Funcionamento de um Temporizador NF O início da temporização se dá quando houver um sinal de controle na subbase este passa pelo filtro 1 e atua no pistão 2 o mesmo se retrai e inicia a temporização No mesmo tempo o sinal de controle passa pelo giclê 3 e entra em exaustão pelo orifício sensor 4 Na temporização o elemento de retardo pneumático que está apoiado no pistão 2 é liberado transmitindo este mesmo movimento para a válvula poppet 5 ocorrendo uma movimentação do conjunto correspon dente à regulagem requerida de temporização Após o fechamento da válvula poppet 5 a mola 6 causa a expansão do diafragma 7 aspirando ar atmosférico através do filtro 8 e do canal circular 9 Dependendo do ângulo x ajustado no botão de regulagem 10 este caminho pode ser curto ou longo dependendo desta forma do ajuste feito Se o ajuste do ângulo x é pequeno a temporização é curta Se o ajuste do ângulo x for grande a temporização é longa No final da temporização a válvula poppet 5 volta a bloquear a exaustão do orifício sensor 4 que causa a mudança de estado e fechamento da temporização Por este motivo o suprimento de pressão P é fechado não havendo mais sinal de saída em S Com o desaparecimento do sinal em a ocorre o RESET reajuste do componente provocando mudança de condição do temporizador e então removendo o sinal de saída Simbologia a P S a P S t1 0 t1 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 P a S Tecnologia Pneumática Industrial 74 Parker Hannifin Ind Com Ltda Jacareí SP Brasil Training Captador de Queda de Pressão Sensor de Queda de Pressão Instalado diretamente nos pórticos dos cilindros estes sensores enviam um sinal pneumático quando o cilindro está estendido em seu fim de curso São muito simples de ser usar não necessitam de um came mecânico para a sua atuação e liberam um sinal que pode ser usado diretamente Obervação O sensor enviará um sinal de saída só quando o cilindro estiver totalmente avançado Funcionamento A velocidade do cilindro depende do fluxo de exaustão que é controlado por um regulador de velocidade Existe a presença de uma pressão de retorno na exaustão que cai quando o êmbolo alcança seu fim de curso Por intermédio de um diafragma o contato do captador de queda de pressão comuta e transmite a pressão P do sinal de entrada para o sinal de saída S Este sensor é também usado para detectar fins de movimento de cilindros Exemplo cilindro de fixação Simbologia a P S Composição São Modulares o mesmo banjo se adapta e pode ser usado com outros módulos de detecção como os de saída de sinal pneumático elétrico e eletrônico o qual possibilita o uso destes sensores em sistemas totalmente automatizados pneumático ou eletropneu mático Adaptador para conexão do cilindro Anel de fixação Pneumático Elétrico Eletrônico Módulos conectáveis Tecnologia Pneumática Industrial Parker Hannifin Ind Com Ltda Jacareí SP Brasil 75 Training 12 Contador Predeterminador Pneumático Y Z P A São usados para controle e monitoramento de opera ções seqüenciais capazes de demonstrar números precisos em circuitos pneumáticos sistemas ou equipamentos Após a contagem de passos demonstrará o número pré ajustado o qual pode representar um número de itens ou um número de ciclos de operação e o mesmo emitirá um sinal pneumático de saída que é usado para iniciar o próximo seguimento do processo ou operação O valor préajustado pode ser selecionado entre 1 e 99999 Princípio de Trabalho O Contador Pneumático consiste de um sistema de acionamento mecânico um sistema mecânico de dígitos circular e uma chave limite pneumática Os pulsos de contagem para o contador são pneumáticos ar comprimido que vêm de uma fonte de informações A conexão Z é usada como mecanismo alimentador de pulsos de ar comprimido para o pistão do sistema de acionamento A haste deste pistão realiza a contagem de peças através de um contato livre de um oscilador P Alimentação A Saída de Sinal Z Contagem Y Reset Cada pulso de ar comprimido causa o acionamento do oscilador que move a unidade de dígitos circular pela metade de um dígito e no mesmo instante tensiona uma mola Isso ocorre durante o período de baixa pressão após o pulso e em seguida move a próxima metade da unidade de dígito circular comple tando o passo A P Y Z 1 3 2 1 3 2 1 3 2 10 10 Sinal de Saída O sinal de saída é enviado quando a pressão que está aplicada na conexão P é interligada com a conexão A isto ocorre quando a contagem préajustada é alcançada e o Reset não foi acionado Reset Pode ser feito o Reset do contador através do botão de Reset Manual ou aplicandose um sinal pneumático na conexão Y Sensor de Alívio Bleed Sensor Os sensores de alívio habilitam sinais com pequenas forças de atuação pequenas distâncias de envio de sinal através de contato mecânico Requerem um tubo para conexão são sinais de conectar e instalar 00000 Y Z P A Simbologias Tecnologia Pneumática Industrial 76 Parker Hannifin Ind Com Ltda Jacareí SP Brasil Training Operação É projetado para operar em conjunto com um relé de sensor de alívio O sensor recebe ar de suprimento de baixa taxa de fluxo deste relé No estado de repouso o sensor de alívio está aberto e o ar de suprimento está em exaustão No funcionamento o sensor está bloqueado a pressão se eleva imediatamente no tubo de conexão do relé do sensor e o mesmo abre emitindo um sinal de saída Relé do Sensor de Alívio Este relé é usado para alimentar um sensor de alívio e para desenvolver um sinal pneumático em relação ao fechamento do sensor de alívio Sensor Fluídico de Proximidade O sensor fluídico de proximidade trabalha sem contato mecânico detectando a presença ou passagem de algum objeto Características de Funcionamento Projetado para operar em conjunto com um relé de amplificação de sinal um detector fluídico de proximidade e fornecedor de uma pressão P 100 a 300 mbar o qual também alimenta o relé amplificador No detector o ar à pressão P é distribuído em um fluxo de forma anelar que é capaz de refletir com a presença de algum objeto e criar um sinal de saída ao qual o relé de amplificação amplia a uma pressão industrial 3 a 8 bar para fornecer o sinal S Relé do Sensor de Alívio Sensor de Alívio Sensor de Alívio Relé do Sensor de Alívio Sensor de Alívio Relé do Sensor de Alívio S P Alimentação de 3 a 8 bar Filtro Regulador Px a Relé Amplificador a Sinal enviado do detector fluídico 05 a 2 mbar Ar de suprimento filtrado seco e regulado Px 100 a 300 mbar Objeto a ser detectado Sensor fluídico a S 1 2 S Acionado O ar de suprimento para o sensor de alívio é feito através do filtro 1 e orifício calibrado 2 Ø 03 mm Desacionado Tecnologia Pneumática Industrial Parker Hannifin Ind Com Ltda Jacareí SP Brasil 77 Training Pressão de Alimentação p 300 0 100 200 1 m 2 m 3 m L distância entre o sensor e o relé L Atuado Desatuado Peça em Movimento Relé Amplificador Este relé possibilita a amplificação a pressões industriais de 3 a 8 bar através de um sinal de baixa pressão enviado pelo detector fluídico de proximidade Possui dois estágios cada estágio deve ser alimentado com um nível de pressão O primeiro estágio com nível em PX de 100 a 300 mbar O segundo estágio com nível em P de alimentação 3 a 8 bar Funcionamento O sinal A 05 a 2 mbar é inicialmente amplificado pelo primeiro estágio do relé amplificador do tipo alívio Bleed Este primeiro estágio é alimentado pela pressão piloto PX 100 a 300 mbar e no segundo estágio do ampli ficador encontrase uma válvula poppet e um diafrag ma o qual é alimentado pela pressão P 3 a 8 bar que proporciona o sinal de saída P Com o relé amplificador desacionado a pressão da mola 1 e a válvula poppet 2 do segundo estágio estão vedando a pressão de entrada P não havendo então sinal de saída A alimentação de pressão Px do primeiro estágio passa pelo orifício calibrado 3 escapando para exaustão após passar pelo orifício calibrado 4 que possui maior dimensão do que o orifício 3 Com o relé amplificador acionado há um sinal de controle o que pressiona o diafragma 5 do segundo estágio contra o orifício 4 A pressão se eleva subitamente abaixo do diafragma 6 do primeiro estágio que comprime a mola 1 e abre a válvula poppet 2 proporcionando o sinal de saída S No estado de repouso atuando o acionador manual a pressão Px é bloquada evitando a exaustão e atua o segundo estágio proporcionando um sinal de saída S no relé amplificador Pressão de Alimentação Pressão Mínima do Sinal de Controle a A pressão mínima P a ser usada depende da distância de detecção D e da distância L entre o detector e o relé como demonstrado nas curvas características Em todos os casos o consumo é pequeno e o detector é efetivamente silencioso em operação Distância de Sensibilidade 1 mbar 05 mbar 0 1 2 3 4 5 6 7 8 bar P Px 200 mbar Px 100 mbar Tecnologia Pneumática Industrial 78 Parker Hannifin Ind Com Ltda Jacareí SP Brasil Training Relé Amplificador Desacionado Acionado 3 1 Módulo de Segurança Bimanual Este módulo de segurança bimanual produz envio de um sinal pneumático através de sinais aplicados em 2 pontos de entrada A e B dentro de um intervalo de tempo menor que 03 segundos Este módulo é indispensável para proteção das mãos do operador para qualquer máquina potencialmente perigosa ou estação de trabalho Onde há necessidade de envio de sinais com aciona mento quase simultâneo de controles manuais Se existir o movimento de um cilindro causando pe rigo ao operador o sinal de saída S pode comandar diretamente a válvula de controle direcional do cilindro Se de outra forma diversos movimentos no ciclo de uma máquina são perigosos o sinal de saída S for necido pelo módulo de segurança é usado pelo circuito seqüenciador em proteção ao operador de todos os passos perigosos Funcionamento Quando o operador aciona o controle manual A ou B ou os dois controles mas com uma diferença de tempo excedendo 03 segundos o sinal de saída S não ocorre Só ocorrerá o sinal de saída S se houver um acionamento quase simultâneo menor que 03 segundos pelo operador em ambos os controles A e B O sinal de saída S ocorre se o pórtico P for alimentado este sinal desaparecerá se a alimentação P for cortada Se por qualquer causa desaparecer o sinal de S o reacionamento quase simultâneo de A e B é necessário para o restabelecimento do sinal de saída S Simbologia a P S b S P a b A B 2 4 Px a S 3 1 2 4 Px a S 6 5 Acionador Manual Auxiliar Tecnologia Pneumática Industrial Parker Hannifin Ind Com Ltda Jacareí SP Brasil 79 Training 7 Geradores de Vácuo Ventosas Vácuo A palavra vácuo originária do latim Vacuus significa vazio Entretanto podemos definir tecnicamente que um sistema encontrase em vácuo quando o mesmo está submetido a uma pressão inferior à pressão atmosférica Utilizando o mesmo raciocínio aplicado anteriormente para ilustrar como é gerada a pressão dentro de um recipiente cilíndrico cheio de ar se aplicarmos uma força contrária na tampa móvel do recipiente em seu interior teremos como resultante uma pressão negativa isto é inferior à pressão atmosférica externa Esse princípio é utilizado pela maioria das bombas de vácuo encontradas no mercado onde por meio do movimento de peças mecânicas especialmente construídas para essa finalidade procurase retirar o ar atmosférico presente em um reservatório ou tubulação criando em seu interior um vazio ou seja uma pressão atmosférica externa Um aspirador de pó caseiro por exemplo funciona a partir desse princípio Quando ligamos o aspirador uma bomba de vácuo acionada por um motor elétrico retira o ar atmosférico presente no interior da maira flexível expulsandoo pela saída exaustora Dessa maneira gerase uma pressão negativa na entrada do aspirador de modo que a pressão atmosférica do ambiente sendo maior que o vácuo parcial gerado na mangueira entra pela tubulação levando com ela as partículas sólidas próximas da extremidade da man gueira Essas partículas são então retidas dentro do aspirador o qual permite que apenas o ar saia pelo pórtico de exaustão A figura a seguir demonstra o fun cionamento esquemático de um aspirador de pó que por meio da técnica do vácuo gera um fluxo contínuo de ar para captar e reter partículas sólidas presentes em superfícies expostas à pressão atmosférica Efeito Venturi Para aplicações industriais existem outras formas mais simples e baratas de se obter vácuo além das bombas já mencionadas Uma delas é a utilização do princípio de Venturi A técnica consiste em fazer fluir ar comprimido por um tubo no qual um giclê montado em seu interior provoca um estrangulamento à passagem do ar O ar que flui pelo tubo ao encontrar a restrição tem seu fluxo aumentado devido à passagem estreita O aumento do fluxo do ar comprimido no estrangula mento provoca uma sensível queda de pressão na região Um orifício externo construído estrategicamente na região restringida do tubo sofrerá então uma depres são provocada pela passagem do ar comprimido pelo estrangulamento Isso significa que teremos um vácuo parcial dentro do orifício que ligado à atmosfera fará 1 Uma força de 2 kgf é aplicada 2 na tampa móvel cuja área mede 2 cm2 3 Resultará numa pressão negativa de 1 kgfcm2 4 Gerando um vácuo de 1 kgfcm2 no interior do recipiente 5 Essa pressão negativa depressão é inferior à pressão atmosférica externa a qual está submetido o recipiente 2 cm2 1 kgfcm2 2 kgf As partículas sólidas são retidas no interior do aspirador Bomba de vácuo Exaustão Aspiração Tecnologia Pneumática Industrial 80 Parker Hannifin Ind Com Ltda Jacareí SP Brasil Training com que o ar atmosférico cuja pressão é maior penetre no orifício em direção à grande massa de ar que flui pela restrição A figura a seguir ilustra como é gerado um vácuo pelo princípio de Venturi Outra forma muito utilizada para se obter vácuo é por meio da técnica do injetor de ar uma derivação do efeito Venturi visto acima Nessa técnica pressurizase um bico injetor com ar comprimido e nas proximidades do pórtico de descarga para a atmosfera constróise um orifício late ral perpendicular à passagem do fluxo de ar pelo injetor O ar comprimido fluindo a grande velocidade pelo injetor provoca um vácuo parcial no orifício lateral que conectado à atmosfera fará com que o ar atmosférico penetre por ele em direção à massa de ar que flui pelo injetor A próxima figura ilustra esquematicamente o funcionamento do bico injetor e o vácuo parcial gerado no orifício lateral Partindo desse princípio se uma ventosa flexível for montada no pórtico de vácuo parcial A ao aproximá la de um corpo qualquer de superfície lisa a pressão atmosférica agindo na face externa da ventosa fará com que a mesma se prenda por sucção à superfície do corpo Considerandose que entre a ventosa e a superfície do corpo há um vácuo parcial cuja pressão é menor que a da atmosfera a ventosa permanecerá presa à superfície do corpo pela ação da pressão atmosférica enquanto houver vácuo ou seja durante o tempo em que for mantido o fluxo de ar comprimido de P para R Essa técnica conhecida como tecnologia do vácuo vem crescendo dia após dia na indústria tanto na manipulação de peças como no transporte de materiais a serem trabalhados Seja qual for a aplicação no projeto de um sistema de vácuo é importante serem observados os seguintes aspectos O efeito do ambiente sobre os componentes do sistema As forças necessárias para movimentação das peças ou materiais O tempo de resposta do sistema A permeabilidade dos materiais a serem manipulados ou transportados O modo como as peças ou materiais serão fixados A distância entre os componentes Os custos envolvidos na execução do projeto 1 O ar comprimido entra pelo pórtico P 2 e sai para atmosfera pelo pórtico R 3 A restrição provoca um aumento na velocidade do fluxo de ar 4 gerando um vácuo parcial neste orifício por onde o ar atmosférico penetra do pórtico A 1 O ar comprimido entra no bico injetor pelo pórtico P 2 E escapa para a atmosfera através do pórtico de exaustão R 3 A massa de ar fluindo de P para R provoca um vácuo parcial no orifício A 4 Por onde entra o ar atmosférico cuja pressão é maior que a do vácuo parcial gerado 1 Enquanto o elemento gerador de vácuo estiver sob pressão do ar comprimido 2 Elemento gerador de vácuo 3 A pressão atmosférica agindo na superfície externa da ventosa mantém a ventosa presa à peça 2 formase um vácuo entre a ventosa e a peça Ventosa Peça P R A Tecnologia Pneumática Industrial Parker Hannifin Ind Com Ltda Jacareí SP Brasil 81 Training É importante destacar ainda que a aplicação segura dessa tecnologia depende do dimensionamento cor reto das ventosas e dos geradores de vácuo em fun ção do formato e do peso dos corpos a serem manipu lados ou transportados bem como do projeto exato dos circuitos pneumáticos e eletropneumáticos que comandarão todo o sistema de vácuo Com relação à escolha correta dos componentes a serem empregados num sistema de vácuo devese considerar de um modo geral a seguinte sequência O tipo o tamanho e o posicionamento das ventosas O modelo ideal do elemento gerador de vácuo As válvulas pneumáticas de comando e controle do sistema As características construtivas e de utilização de tubos mangueiras e conexões O conjunto mecânico de sustentação das ventosas e acessórios Todos esses componentes bem como seus aspectos construtivos de dimensionamento e de funcionamento serão abordados em detalhes nos capítulos seguintes de forma a fornecer todos os subsídios necessários ao projeto de um sistema de vácuo eficiente e seguro Elementos Geradores de Vácuo Os geradores de vácuo encontrados com maior fre quência na indústria em sistemas de fixação e movi mentação de cargas são elementos pneumáticos que utilizandose do efeito Venturi empregam um bico injetor de ar comprimido capaz de produzir vácuo conforme demonstrado no capítulo 2 deste manual O ar comprimido fluindo a grande velocidade pelo injetor provoca um vácuo parcial no orifício lateral que conectado à atmosfera fará com que o ar atmosférico penetre por ele em direção à massa de ar que flui pelo injetor Partindo desse princípio se uma ventosa flexível for montada no pórtico de vácuo parcial A ao aproximála de um corpo qualquer de superfície lisa a pressão atmosférica agindo na face da ventosa fará com que a mesma se prenda por sucção à superfície do corpo Considerandose que entre a ventosa e a superfície do corpo há um vácuo parcial cuja pressão é menor que a da atmosfera a ventosa permanecerá presa à superfície do corpo pela ação da pressão atmosférica enquanto houver vácuo ou seja durante o tempo em que for mantido o fluxo de ar comprimido de P para R Existem muitos tipos de elementos geradores pneumá ticos de vácuo Embora suas características construti vas variem de acordo com os diferentes fabricantes todos funcionam basicamente dentro do mesmo princí pio de Venturi Capacidade de Geração de Vácuo A principal característica a ser observada na escolha de um elemento gerador pneumático de vácuo para a realização de um trabalho específico é a capacidade de produzir vácuo a uma determinada pressão e em um período de tempo predeterminado A tabela a seguir apresenta as relações entre consumo de ar comprimido e tempos de exaustão dos principais modelos e tamanhos de elementos geradores pneumáticos de vácuo disponíveis no mercado tra balhando a uma pressão de 4 bar Tabela de Tempos para Formação de 75 de Vácuo em um Recipiente de 1 Litro 20 900 30 600 40 450 60 300 120 150 180 100 240 075 360 050 420 045 720 025 Consumo de Ar Tempo de Exaustão Comprimido em litros em segundos s por minuto lpm Entrada de ar comprimido Bico injetor Saída para atmosfera Ventosa Linha de vácuo P R A Simbologia P R A Tecnologia Pneumática Industrial 82 Parker Hannifin Ind Com Ltda Jacareí SP Brasil Training Este modelo em particular é fabricado em latão e possui um bico adaptado para conexão direta com a mangueira de ar comprimido no pórtico de entrada P Ventosas As duas técnicas mais comuns empregadas para fixação e levantamento de peças ou materiais na indústria são as garras mecânicas e as ventosas as quais utilizamse do vácuo para realizar o trabalho O emprego de garras mecânicas oferece como vantagem principal a facilidade na determinação das forças necessárias para fixação e sustentação de cargas Entretanto se o material da carga a ser fixada for frágil ou apresentar dimensões variáveis as garras poderão danificar a carga ou provocar marcas indese jáveis no acabamento das superfícies das peças a serem manipuladas ou transportadas Fatos desagra dáveis como esse ocorrem também nos casos em que as garras por um erro de projeto são mal dimen Independentemente do tamanho do elemento gerador pneumático de vácuo todos têm capacidade de criar teoricamente o mesmo nível de vácuo Entretanto na prática um gerador de maior porte é capaz de realizar a mesma operação de um pequeno num espaço de tempo bem menor como pode ser observado na tabela Portanto na seleção de um elemento gerador pneumático de vácuo é importante considerar o volu me total das ventosas no sistema tendo como referência os tempos acima para se atingir o vácuo desejado Serão apresentadas a seguir as características de funcionamento dos principais tipos de elementos geradores pneumáticos de vácuo encontrados na automação industrial desde os construtivamente sim ples até os mais sofisticados com válvulas de coman do e controle incorporadas Geradores de Vácuo Compactos O elemento gerador de vácuo compacto caracteriza se por suas dimensões reduzidas permitindo a montagem diretamente sobre a ventosa Seu consumo de ar comprimido é da ordem de 20 lpm e seu tempo de exaustão de um recipiente de 1 litro de capacidade com 75 de vácuo é de aproximadamente 9 segun dos conforme valores extraídos da tabela anterior sionadas Além disso os sistemas mecânicos de fixação por garras apresentam na maioria das vezes custos elevados de construção instalação e manuten ção As ventosas por sua vez além de nunca danificarem as cargas durante o processo de manipulação ou de movimentação das mesmas apresentam inúmeras vantagens se comparadas aos sistemas de fixação por garras Entre elas destacamse a maior velocidade de operação fato que aumenta a produtividade a facilidade e a rapidez nos reparos aspecto que reduz os tempos de parada para manutenção e os baixos custos de aquisição dos componentes e de instalação De acordo com o que foi demonstrado no capítulo ante rior é a ação da pressão atmosférica que pressiona e fixa a ventosa contra a superfície da carga a ser movimentada enquanto houver vácuo no interior da ventosa Dessa forma para que se possa ter a menor área de sucção possível é necessário que seja Simbologia P R A Saída para a atmosfera Entra de ar comprimido Linha de Vácuo Tecnologia Pneumática Industrial Parker Hannifin Ind Com Ltda Jacareí SP Brasil 83 Training utilizado o maior nível de vácuo disponível no sistema Experiências demonstram que o nível ideal de vácuo para trabalhos seguros de fixação e transporte de cargas por meio de ventosas está em torno de 75 do vácuo absoluto o que corresponde a uma pressão negativa de 075 Kgfcm2 A tabela a seguir estabelece relações entre os diâmetros das ventosas e as capacidades de levantamento de cargas Observe que as ventosas apresentam maior eficiência na sustentação de cargas com superfícies horizontais comparadas às verticais Tabela de Capacidade de Carga para Ventosas Planas a 75 de Vácuo 50 019 069 0071 035 0036 100 078 286 0292 143 0146 150 176 647 066 323 033 200 314 1154 1177 576 0588 250 490 1802 1837 900 0918 300 706 2596 2647 1297 1323 350 961 3534 3603 1766 1801 400 1256 4620 471 2305 235 450 1589 5844 5958 2922 2979 500 1962 7217 7357 3608 3678 550 2374 8732 8902 4366 4451 600 2826 10395 10597 5197 5298 650 3316 12198 12435 6098 6217 700 3846 14147 14422 7073 7211 750 4415 16241 16556 8120 8278 800 5024 18482 1884 9241 942 850 5671 20861 21266 10430 10633 900 6358 23389 23842 11694 11921 950 7084 26060 26565 13029 13282 1000 7854 28892 29452 14446 14726 1200 11304 41584 4239 20792 21195 1500 17662 64973 66232 32486 33116 2000 31400 115512 11775 57756 58875 3000 70686 260035 265076 130017 132536 Ø da Ventosa em mm Área em cm2 Força de Levantamento Superfície Horizontal Superfície Vertical em N em Kgf em N em Kgf Uma ventosa de 40 mm de diâmetro por exemplo apresenta uma força de levantamento de 4709 Kgf se a carga possuir uma superfície horizontal Em contrapartida se a carga for erguida por meio de uma superfície vertical a mesma ventosa tem uma força de levantamento de apenas 2354 Kgf Tecnologia Pneumática Industrial 84 Parker Hannifin Ind Com Ltda Jacareí SP Brasil Training Ventosa Padrão O tipo mais comum de ventosa utilizado na fixação e transporte de cargas que apresentam superfícies planas ou ligeiramente curvas é a ventosa padrão A ventosa padrão é produzida com diferentes formas que variam de acordo com sua aplicação O tamanho o tipo do material as abas simples ou duplas para vedação as luvas de atrito e as molas de reforço são algumas características que podem se alterar na fabricação da ventosa Tecnologia Pneumática Industrial Parker Hannifin Ind Com Ltda Jacareí SP Brasil 85 Training 8 Atuadores Pneumáticos Vimos anteriormente como é gerado e preparado o ar comprimido Veremos agora como ele é colocado para trabalhar Na determinação e aplicação de um comando por regra geral se conhece inicialmente a força ou torque de ação final requerida que deve ser aplicada em um ponto determinado para se obter o efeito desejado É necessário portanto dispor de um dispositivo que converta em trabalho a energia contida no ar comprimido Os conversores de energia são os dispositivos utilizados para tal fim Num circuito qualquer o conversor é ligado mecanicamente à carga Assim ao ser influenciado pelo ar comprimido sua energia é convertida em força ou torque que é transferido para a carga Classificação dos Conversores de Energia Estão divididos em três grupos Os que produzem movimentos lineares Os que produzem movimentos rotativos Os que produzem movimentos oscilantes Lineares São constituídos de componentes que convertem a energia pneumática em movimento linear ou angular São representados pelos Cilindros Pneumáticos Dependendo da natureza dos movimentos velocidade força curso haverá um mais adequado para a função Rotativos Convertem energia pneumática em energia mecânica através de momento torsor contínuo Oscilantes Convertem energia pneumática em energia mecânica através de momento torsor limitado por um determinado número de graus Tecnologia Pneumática Industrial 86 Parker Hannifin Ind Com Ltda Jacareí SP Brasil Training Cilindros Compactos Prélubrificados com graxa LubeACyl Materiais Haste Aço Inoxidável Vedação da Haste Poliuretano Cabeçotes Alumínio Anodizado Vedações Poliuretano e BunaN Corpo do Cilindro Alumínio Diâmetros 12 16 20 25 32 40 50 63 80 e 100 mm Tipo Dupla Ação Faixa de Pressão Até 10 bar Faixa de Temperatura 20C a 80C Standard 10C a 150C Viton Características Técnicas Descrição Apresentada em uma série versátil com diversas opções de combinações das roscas de alimentação canais para instalação dos sensores e uma das mais compactas do mercado esta série de cilindros está em condições de atender a uma extensa gama de aplicações A série é composta por cilindros com 10 diferentes diâmetros de 12 a 100 mm com cursos de 5 mm a 500 mm São fornecidos prélubrificados portanto normalmente não necessitam de lubrificação adicional mas caso seja aplicada esta deverá ser mantida em regime contínuo através de um lubrificador de linha Os canais internos do tubo permitem a comunicação entre os cabeçotes transferindo ar para as duas extremidades do cilindro As posições das roscas de alimentação podem ser especificadas de diferentes maneiras atendendo às diversas aplicações eou necessidades de cada cliente Como opções temos radial na tampa dianteira radial ou axial na tampa traseira alimentação somente na tampa traseira ou em ambas A flexibilidade de opções das roscas de alimentação juntamente com uma escolha do tipo de montagem garante que esta série pode ser usada em várias aplicações É especialmente indicado nas aplicacões onde o espaço é limitado como por exemplo nas indústrias de embalagens eletrônicos e outros Além da versão básica como haste em aço inox êmbolo magnético e amortecimento fixo traseiro a série inclui outras opções tais como guias externas haste passante roscas macho e fêmea nas hastes Os canais integrados ao corpo do tubo garantem uma fácil e rápida instalação dos sensores não prejudicando o design externo do cilindro O fato desses canais serem duplos permite a instalação agrupada dos sensores Para os cilindros de Ø 32 mm até 100 mm os orifícios de fixação e os seus acessórios estão de acordo com a Norma ISO 6431 VDMA 24562 e AFNOR Fluido Ar Comprimido Filtrado Lubrificado ou Não Simbologia Parker Hannifin Ind Com Ltda Jacareí SP Brasil 87 Training Tecnologia Pneumática Industrial Consumo de ar para um ciclo com 10 mm de curso a 6 bar Força Estática Peso e Consumo de Ar Peso Peso Consumo Curso 0 10 mm de Curso de Ar Ø Área Rosca Ø Área Rosca kg kg I mm cm2 mm cm2 10 079 M5 4 013 M4x07 005 0003 00260 12 113 M5 6 028 M6x1 008 0004 00146 16 201 M5 6 028 M6x1 010 0005 00101 20 314 18 G 8 050 M8x125 023 0007 00405 25 491 18 G 10 078 M10x125 034 0011 00633 Versão Cilindro Haste Dupla Ação 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 53 135 215 285 365 445 525 605 685 755 785 42 105 175 235 305 375 435 505 565 635 660 88 205 315 425 545 655 765 875 995 1105 1130 60 145 225 315 395 485 565 655 735 825 850 175 370 570 770 980 1180 1380 1580 1780 1980 2010 147 320 490 660 830 1010 1180 1350 1520 1700 1730 287 600 910 1230 1540 1850 2170 2480 2800 3110 3140 237 500 760 1030 1290 1550 1820 2080 2340 2610 2640 450 940 1435 1925 2415 2915 3415 3895 4385 4875 4900 375 785 1205 1615 2025 2435 2855 3265 3675 4085 4120 Ø do Cilindro 25 20 16 12 10 As forças indicadas são teóricas e podem sofrer alterações de acordo com as condições de trabalho Avanço Área Efetiva mm2 Força Efetiva N Pressão bar Retorno Tecnologia Pneumática Industrial 88 Parker Hannifin Ind Com Ltda Jacareí SP Brasil Training Cilindros Mini ISO Reparáveis Descrição Esta versão de cilindros Série Mini ISO é indicada para uso em aplicações gerais sendo particularmente apropriada às indústrias de embalagens alimentícias e têxteis Devido ao material utilizado esta série de cilindros permite contato direto com água Os cilindros são fornecidos prélubrificados sendo que normalmente não é necessária lubrificação adicional Caso seja aplicada deverá ser mantida em regime contínuo através de um lubrificador de linha Esta série possui um sistema de desmontagem dos cabeçotes permitindo a troca de vedações proporcionando maior vida útil ao produto e redução do custo de manutenção Todas as montagens estão de acordo com as normas ISO 6432 e CETOP RP 52P garantindo facilidade de instalação e total intercambialidade Os novos cilindros Mini ISO estão disponíveis nos diâmetros 10 12 16 20 e 25 mm êmbolo magnético standard e amortecimento pneumático fixo todos ou ajustável Ø 25 mm Versões Disponíveis Dupla Ação com Amortecimento Fixo Dupla Ação com Amortecimento Ajustável Ø 25 mm Dupla Ação com Haste Passante Prélubrificados com graxa LubeACyl Materiais Haste Aço Inoxidável Vedação da Haste Poliuretano Mancal da Haste Acetal Cabeçotes Alumínio Anodizado Vedações Poliuretano Ø 10 12 e 16 mm BunaN Ø 20 e 25 mm Diâmetros 10121620 e 25 mm Tipo Dupla Ação Faixa de Pressão Até 10 bar Faixa de Temperatura 20C a 80C Fluido Ar Comprimido Filtrado Lubrificado ou Não Características Técnicas Camisa do Cilindro Aço Inoxidável Êmbolo Alumínio Simbologia Parker Hannifin Ind Com Ltda Jacareí SP Brasil 89 Training Tecnologia Pneumática Industrial Consumo de ar para um ciclo com 10 mm de curso a 6 bar Força Estática Peso e Consumo de Ar 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 53 135 215 285 365 445 525 605 685 755 785 42 105 175 235 305 375 435 505 565 635 660 88 205 315 425 545 655 765 875 995 1105 1130 60 145 225 315 395 485 565 655 735 825 850 175 370 570 770 980 1180 1380 1580 1780 1980 2010 147 320 490 660 830 1010 1180 1350 1520 1700 1730 287 600 910 1230 1540 1850 2170 2480 2800 3110 3140 237 500 760 1030 1290 1550 1820 2080 2340 2610 2640 450 940 1435 1925 2415 2915 3415 3895 4385 4875 4900 375 785 1205 1615 2025 2435 2855 3265 3675 4085 4120 Avanço Ø do Cilindro Área Efetiva mm2 Força Efetiva N Pressão bar 25 20 16 12 10 Retorno As forças indicadas são teóricas e podem sofrer alterações de acordo com as condições de trabalho Peso Peso Consumo Curso 0 10 mm de Curso de Ar Ø Área Rosca Ø Área Rosca kgf kgf I mm cm2 mm cm2 10 079 M5 4 013 M4x07 005 0003 00260 12 113 M5 6 028 M6x1 008 0004 00146 16 201 M5 6 028 M6x1 010 0005 00101 20 314 18 G 8 050 M8x125 023 0007 00405 25 491 18 G 10 078 M10x125 034 0011 00633 Versão Cilindro Haste Dupla Ação Cilindro Mini ISO Tecnologia Pneumática Industrial 90 Parker Hannifin Ind Com Ltda Jacareí SP Brasil Training Tipos de Cilindros Pneumáticos Os cilindros se diferenciam entre si por detalhes construtivos em função de suas características de funcionamento e utilização Basicamente existem dois tipos de cilindros Simples Efeito ou Simples Ação Duplo Efeito ou Dupla Ação com e sem amorteci mento Além de outros tipos de construção derivados como Cilindro de DA com haste dupla Cilindro duplex contínuo Tandem Cilindro duplex geminado múltiplas posições Cilindro de impacto Cilindro de tração por cabos Cilindro de Simples Efeito ou Simples Ação Recebe esta denominação porque utiliza ar comprimi do para conduzir trabalho em um único sentido de mo vimento seja para avanço ou retorno Este tipo de cilindro possui somente um orifício por onde o ar entra e sai do seu interior comandado por uma válvula Na extremidade oposta à de entrada é dotado de um pequeno orifício que serve de respiro visando impedir a formação de contrapressão internamente causada pelo ar residual de montagem O retorno em geral é efetuado por ação de mola e força externa Quando o ar é exaurido o pistão haste êmbolo volta para a posição inicial Pelo próprio princípio de funcionamento limita sua construção a modelos cujos cursos não excedem a 75 mm para diâmetro de 25 mm ou cursos de 125 mm para diâmetro de 55 mm Para cursos maiores o re torno é propiciado pela gravidade ou força externa porém o cilindro deve ser montado em posição vertical conforme A onde o ar comprimido realiza o avanço A carga W sob a força da gravidade efetua o retorno O retorno também pode ser efetuado por meio de um colchão de ar comprimido formando uma mola pneumática Este recurso é utilizado quando os cursos são longos e a colocação de uma mola extensa seria inconveniente Neste caso utilizase um cilindro de dupla ação onde a câmara dianteira é mantida pressurizada com uma pressão précalculada formando uma mola que Cilindro Simples Ação Retorno por Mola Cilindro de Simples Ação com Avanço por Mola e Retorno por Ar Comprimido Cilindro Simples Ação Retorno por Força Externa Simbologia Simbologia Simbologia P Vent Parker Hannifin Ind Com Ltda Jacareí SP Brasil 91 Training Tecnologia Pneumática Industrial porém está relacionada diretamente com a força que o cilindro deve produzir sem sofrer redução Os cilindros que possuem retorno por mola contra pressão ou avanço por mola podem ser montados em qualquer posição pois independem de outros agentes Devese notar que o emprego de uma mola mais rígida para garantir um retorno ou avanço vai requerer uma maior pressão por parte do movimento oposto para que o trabalho possa ser realizado sem redução No dimensionamento da força do cilindro devese levar em conta que uma parcela de energia cedida pelo ar comprimido será absorvida pela mola Em condições normais a mola possui força suficiente para cumprir sua função sem absorver demasiada energia Os cilindros de SA com retorno por mola são muito utilizados em operações de fixação marcação rotulação expulsão de peças e alimentação de dispositivos os cilindros de SA com avanço por mola e retorno por ar comprimido são empregados em alguns sistemas de freio segurança posições de travamento e trabalhos leves em geral Cilindro de Duplo Efeito ou Dupla Ação Quando um cilindro pneumático utiliza ar comprimido para produzir trabalho em ambos os sentidos de movimento avanço e retorno dizse que é um cilindro de Dupla Ação o tipo mais comum de utilização Sua característica principal pela definição é o fato de se poder utilizar tanto o avanço quanto o retorno para desenvolvimento de trabalho Existe porém uma diferença quanto ao esforço desenvolvido as áreas efetivas de atuação da pressão são diferentes a área da câmara traseira é maior que a da câmara dianteira pois nesta há que se levar em conta o diâmetro da haste que impede a ação do ar sobre toda a área O ar comprimido é admitido e liberado alternadamente por dois orifícios existentes nos cabeçotes um no traseiro e outro no dianteiro que agindo sobre o êmbolo provocam os movimentos de avanço e retorno Quando uma câmara está admitindo ar a outra está em comunicação com a atmosfera Esta operação é mantida até o momento de inversão da válvula de comando alternando a admissão do ar nas câmaras o pistão se desloca em sentido contrário Cilindro de Dupla Ação Simbologia Tecnologia Pneumática Industrial 92 Parker Hannifin Ind Com Ltda Jacareí SP Brasil Training Cilindros Normalizados Com o objetivo de proporcionar intercambiabilidade em nível mundial em termos de equipamentos uma tendência natural dos fabricantes é a de produzir dentro de sua linha componentes que atendem a Normas Técnicas Internacionais No caso o cilindro abaixo é construído conforme as normas ISO 6431 e DIN 24335 Dessa forma desde o material construtivo até suas dimensões em milímetros são padronizados No demais todas as outras características funcionais são similares às dos cilindros convencionais Cilindro com Amortecimento Projetado para controlar movimentos de grandes massas e desacelerar o pistão nos fins de curso tem a sua vida útil prolongada em relação aos tipos sem amortecimento Este amortecimento tem a finalidade de evitar as cargas de choque transmitidas aos cabeçotes e ao pistão no final de cada curso absorvendoas Em cilindros de diâmetro muito pequeno este recurso não é aplicável pois utiliza espaços não disponíveis nos cabeçotes e nem haveria necessidade pois o esforço desenvolvido é pequeno e não chega a adquirir muita inércia Serão dotados de amortecimento quando necessário os cilindros que possuirem diâmetros superiores a 30 mm e cursos acima de 50 mm caso contrário não é viável sua construção O amortecimento é criado pelo aprisionamento de certa quantidade de ar no final do curso Isso é feito quando um colar que envolve a haste começa a ser encaixado numa guarnição vedando a saída principal do ar e forçandoo por uma restrição fixa ou regulável através da qual escoará com vazão menor Isso causa uma desaceleração gradativa na velocidade do pistão e absorve o choque Um bom aproveitamento é conseguido quando é utilizado o curso completo do cilindro pois o amortecimento só é adaptável nos finais de curso Provido deste recurso o tempo gasto durante cada ciclo completo se torna maior e existem perdas em cada desaceleração do pistão Cilindros Derivados Geralmente os cilindros são construídos segundo as formas vistas anteriormente pois podem se adaptar facilmente às diversas aplicações Muitas vezes é necessária a construção de cilindros derivados para se poder usálos de forma racional em certas aplicações estes cilindros são distintos segundo os fabricantes Para alguns eles representam realmente um produto especial para outros significam uma construção normal devido à sua difusão e aplicações Cilindro de Dupla Ação com Duplo Amortecimento Simbologia Simbologia Parker Hannifin Ind Com Ltda Jacareí SP Brasil 93 Training Tecnologia Pneumática Industrial Cilindro de Haste Dupla Este tipo de cilindro DA de haste dupla vem encontrando grandes aplicações na indústria Possui duas hastes unidas ao mesmo êmbolo Enquanto uma das hastes realiza trabalho a outra pode ser utilizada no comando de fins de curso ou dispositivos que não possam ser posicionados ao longo da oposta Apresentam ainda a possibilidade de variação do curso de avanço o que é bastante favorável principalmente em operações de usinagem As duas faces do êmbolo possuem geralmente a mesma área o que possibilita transmitir forças iguais em ambos os sentidos de movimentação Apresenta dois mancais de guia um em cada cabeçote oferecendo mais resistência a cargas laterais que podem ser causadas pela aplicação bem como melhor alinhamento De acordo com o dispositivo em que for adaptado este cilindro pode apresentar uma série de outras aplicações Pode ser fixado pelas extremidades das hastes deixando o corpo livre ou fixado pelo corpo permitindo que as hastes se desloquem Como exemplo típico considera se o caso da automação de mesas de máquinas operatrizes e máquinas de injeção Cilindro de Dupla Ação e Haste Dupla Simbologia Tecnologia Pneumática Industrial 94 Parker Hannifin Ind Com Ltda Jacareí SP Brasil Training Regulagem de Curso nos Cilindros de Dupla Ação Neste caso a regulagem é feita por intermédio de um parafuso que atravessa o cabeçote traseiro permitindo que o curso seja regulado conforme o deslocamento do parafuso Regulagem de Curso nos Cilindros de Haste Dupla Um tubo metálico é roscado na extremidade prolonga da da haste A seguir é roscada uma porca Este tubo metálico servirá de espaçador e a porca será para sua fixação Com o deslocamento do pistão o tubo encosta no cabeçote do cilindro limitando o curso Para se efetuar variação no curso a porca é afrouxada o tubo é deslocado para o curso desejado e depois fixado novamente É possível se conseguir regulagem do curso de um cilindro por meio de válvulas estrategicamente colocadas durante o curso e que são acionadas por meio de dispositivos de cames ligados à própria haste do cilindro Ao serem acionadas enviam sinais que irão proporcionar a parada do pistão revertendo ou não o sentido do movimento Cilindro Duplex Contínuo ou Cilindro Tandem Dotado de dois êmbolos unidos por uma haste comum separados entre si por meio de um cabeçote interme diário possui entradas de ar independentes Devido à sua forma construtiva dois cilindros de Dupla Ação em série numa mesma camisa com entradas de ar independentes ao ser injetado ar comprimido simultaneamente nas duas câmaras no sentido de avanço ou retorno ocorre atuação sobre as duas faces do êmbolo de tal modo que a força produzida é a somatória das forças individuais de cada êmbolo Isto permite dispor de maior força tanto no avanço como no retorno Cilindro Duplex Contínuo ou Cilindro Tandem Simbologia Parker Hannifin Ind Com Ltda Jacareí SP Brasil 95 Training Tecnologia Pneumática Industrial Aplicado em casos onde se necessitam maiores forças porém não dispondo de espaço para comportar um cilindro de diâmetro maior e não pode elevar muito a pressão de trabalho a sua aplicação podendo superar o problema Em sistemas de sincronismo de movimentos é muito empregado as câmaras intermediárias são preenchidas com óleo Quando da sua utilização devese levar em considera ção o seu comprimento que é maior Há necessidade portanto de profundidades ou vãos diferentes para seu posicionamento principalmente em função do curso desejado Cilindro Duplex Geminado Consiste em dois ou mais cilindros de dupla ação uni dos entre si possuindo cada um entradas de ar independentes Essa união possibilita a obtenção de três quatro ou mais posições distintas As posições são obtidas em função da combinação entre as entradas de ar comprimido e os cursos correspondentes É aplicado em circuitos de seleção distribuição posicionamentos comandos de dosagens e transportes de peças para operações sucessivas Cilindro Duplex Geminado ou Múltiplas Posições Simbologia 1 2 3 1 2 3 4 Tecnologia Pneumática Industrial 96 Parker Hannifin Ind Com Ltda Jacareí SP Brasil Training Cilindro de Impacto Recebe esta denominação devido à força a ser obtida pela transformação de energia cinética É um cilindro de dupla ação especial com modifica ções é retido inicialmente e acumulado na précâmara interna atuando sobre a pequena área da secção do prolongamento do êmbolo Quando a pressão do pistão atinge um valor suficiente iniciase o deslocamento do pistão Este avança lentamente até que em determinado instante o prolongamento do êmbolo se desaloja da parede divisória e permite que todo o ar armazenado escoe rapidamente atuando sobre a área do êmbolo No instante em que ocorre a expansão brusca do ar o pistão adquire velocidade crescente até atingir a faixa onde deverá ser melhor empregado O impacto é produzido através da transformação da energia cinética fornecida ao pistão acrescida da ação do ar comprimido sobre o êmbolo Quando se necessitam de grandes forças durante curtos espaços de tempo como é o caso de rebitagens gravações cortes etc este é o equipamento que melhor se adapta No entanto ele não se presta a trabalhos com grandes deformações Sua velocidade tende a diminuir após certo curso em razão da resistência oferecida pelo material ou pela existência de amortecimento no cabeçote dianteiro As duas válvulas de retenção já mencionadas possuem funções distintas Uma delas tem por função permitir que o cilindro retorne totalmente à posição inicial o prolongamento do êmbolo veda a passagem principal do ar A outra válvula permite que a pressão atmosférica atue sobre o êmbolo evitando uma soldagem entre a parede divisória e o êmbolo devido à eliminação quase que total do ar entre os dois o que tenderia à formação de um vácuo parcial Dispõe internamente de uma précâmara reservatório O êmbolo na parte traseira é dotado de um prolon gamento Na parede divisória da précâmara existem duas válvulas de retenção Estas modificações permitem que o cilindro desenvolva impacto devido à alta energia cinética obtida pela utilização da pressão imposta ao ar Assim um cilindro de impacto com diâmetro de 102 mm acionado por uma pressão de 700 kPa desenvol ve uma força de impacto equivalente a 35304 N enquanto que um cilindro normal de mesmo diâmetro e de mesma pressão atinge somente 5296 N Ao ser comandado o ar comprimido enviado ao cilindro Cilindro Duplex Geminado ou Múltiplas Posições Simbologia Parker Hannifin Ind Com Ltda Jacareí SP Brasil 97 Training Tecnologia Pneumática Industrial Descrição As Guias Lineares foram projetadas para oferecer maior precisão de movimento para cilindros pneumáticos evitando o giro da haste Podem ser acopladas em Cilindros Mini ISO Ø 12 a 25 mm e ISO Ø 32 a 100 mm O projeto aliado à utilização de componentes mecânicos de alta precisão garante às guias alto desempenho tanto para as forças de carregamento quanto para os momentos envolvidos no projeto Os corpos das guias são feitos em alumínio com objetivo de permitir um conjunto leve e compacto O desenho da placa dianteira permite a montagem combinada com toda a linha de atuadores lineares cilindros rotativos e garras As guias podem ser montadas em qualquer posição proporcionando maior versatilidade ao projeto Guias Lineares Materiais Corpo Alumínio Haste Aço Inox Ø 12 a 25 mm Aço SAE 1045 Cromado Ø 32 a 100 mm Placa Dianteira Alumínio Simbologia Tecnologia Pneumática Industrial 98 Parker Hannifin Ind Com Ltda Jacareí SP Brasil Training Cilindro sem Haste Montagens Carro Transportador Básico Simples Carro Transportador Básico Duplo Carro Transportador Flange Simples Carro Transportador Flange Duplo Simbologia Materiais Vedações Borracha nitrílica BunaN Tubo corpo Alumínio Anodizado Cabeçotes Alumínio Anodizado Diâmetros Disponíveis 25 32 40 50 63 mm Pressão de Trabalho 8 bar máx Tempde Trabalho 10C a 70C Fluido Ar comprimido filtra do lubrificado ou não Características Técnicas Carro Transportador Alumínio Anodizado Curso Até 3000 mm standard Até 7000 mm sob consulta Tolerância do Curso 1 mm até 3000 mm Fita Metálica de Vedação Aço Inoxidável Êmbolo Alumínio Anodizado Guias de Apoio Delrin Parker Hannifin Ind Com Ltda Jacareí SP Brasil 99 Training Tecnologia Pneumática Industrial 1 Suporte do Carro Transportador Guias de Delrin suportam e guiam as cargas a serem deslocadas exceto no diâmetro de 25 mm Este sistema exclusivo transfere para as guias o esforço que seria aplicado sobre o êmbolo aumentando a durabilidade das vedações Além disso os efeitos negativos das forças laterais são minimizados 2 Guias de Apoio Localizadas nas laterais do carro transportador estas guias deslizam em canais existentes no tubo do cilindro reduzindo o desgaste do êmbolo e aumentan do a vida do cilindro 3 Comunicação entre os Orifícios de Alimentação Furos no corpo permitem a comunicação entre os orifícios de alimentação de ar comprimido de ambos os cabeçotes simplificando a instalação evitando o uso de tubulações longas e reduzindo custos 4 Amortecimento Regulável Fornecido como item standard este sistema permite a regulagem da desaceleração do êmbolo de forma suave nos finais de curso 5 Vedações do Êmbolo Os cilindros podem ser utilizados sem lubrificação adicional Nas suas montagens são utilizados lubrificantes especiais que possuem espessantes à base de Teflon garantindo um movimento suave e longa vida útil 6 Sistema de Limpeza das Guias Limpa e reposiciona a fita metálica superior eliminando a contaminação das vedações internas além de proteger as guias de Delrin garantindo um movimento suave para o carro transportador 7 Êmbolo Magnético Oferecido como item opcional permite através da utilização de sensores magnéticos perfeita detecção da posição do êmbolo Os sensores podem ser montados em um canal existente na superfície externa da camisa em qualquer posição entre os dois cabeçotes 8 Parafusos de Regulagem do Amortecimento Possui sistema que não permite ser retirado totalmente do cabeçote aumentando as condições de segurança na operação e manutenção do cilindro 9 Facilidade de Fixação Dois furos roscados nas faces laterais e quatro nas faces frontais dos cabeçotes permitem inúmeras possibilidades de fixação Os cilindros podem ser instalados sem necessidade de qualquer acessório Se necessário são ainda disponíveis cabeçotes com pés ou cantoneiras para montagem 10 Êmbolo com Cinta de Nylon Aumenta a capacidade de carga e a vida útil do cilindro eliminando o contato metal com metal Reduz também de forma significativa o atrito do êmbolo com a camisa Características Gerais 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Tecnologia Pneumática Industrial 100 Parker Hannifin Ind Com Ltda Jacareí SP Brasil Training Carga e Momento Ao especificar o Cilindro Sem Haste devese levar em consideração os valores dos carregamentos externos Carga e Momento O cilindro quando submetido a valores excessivos de carga pode apresentar desgaste prematuro eou falhas durante a operação Abaixo estão mostrados os tipos de força a que estes cilindros podem ser submetidos e suas respectivas capacidades ver tabela Cada aplicação deve estar dentro dos limites especificados no catálogo segundo o diâmetro do cilindro Carga Máxima L Momento Fletor Máximo M M F r Momento Fletor Máximo Ms Momento Máximo de Torção Mv Ms Mv Momento Fletor Máximo Carro Transportador Simples Carro Transportador Duplo Carro Transportador Simples Carro Transportador Duplo M Nm Ms Nm M Nm Ms Nm Mv Nm Mv Nm 25 15 1 38 2 3 5 290 32 36 4 81 8 13 67 520 40 60 4 135 8 13 40 770 50 115 11 230 21 35 165 1230 63 200 13 400 25 39 180 1680 Momento Máximo de Torção Carga Máxima L kgf Diâmetro do Cilindro Parker Hannifin Ind Com Ltda Jacareí SP Brasil 101 Training Tecnologia Pneumática Industrial Descrição Uma das vantagens em se utilizar o ar comprimido como fonte de energia é a sua compressibilidade Entretanto em operações de usinagem ou alimentação de peças onde há necessidade de movimentos de precisão suaves e uniformes a compressibilidade natural do ar pode ser uma desvantagem Nestas circunstâncias o HydroCheck é usado de forma a proporcionar suavidade e precisão hidráulica a dispositivos e equipamentos pneumáticos cuja ação é rápida e resiliente O HidroCheck impõe um controle hidráulico totalmente regulável ao movimento de avanço do cilindro pneumático eliminando trepidações ou vibrações e compensando quaisquer variações na força requerida O HydroCheck pode ser montado em qualquer posição e pode ser preparado para regular o movimento da haste de um cilindro pneumático ou de qualquer outro elemento de máquina em qualquer ponto desejado Por exemplo em certas operações de furação o avanço da ferramenta durante a furação pode ser desejado com regulagem ao longo de todo o curso enquanto que em outros casos a regulagem só é necessária a partir do início da operação propriamente dita Assim o HydroCheck se adapta rápida e facilmente ajustandose às necessidades de aplicação Desta forma o HydroCheck permite rápido avanço ao ponto de início da operação velocidade controlada durante a usinagem e rápido retorno da ferramenta ao ponto inicial Esta unidade compacta e versátil oferece uma alternativa de baixo custo que HydroCheck Tipo Ação no Avanço Carga Máxima Vide Informações Adicionais Temperatura 50C Máxima Velocidade de 0025 a 153 mmin Características Técnicas Vedações Resistentes a Óleos Hidráulicos Óleo Recomendado ISO VG32 aumentará consideravelmente a vida útil de ferramentas com grande redução de peças refugadas por defeitos de usinagem O HydroCheck encontra um grande campo em máquinas operadas manualmente que muitas fábricas reservam para pequenos lotes de peças ou para serviços especiais Em máquinas operadas manualmente o uso do Hydro Check assegura um trabalho uniforme e inalterado pela fadiga Os HydroChecks da série B1711 podem ser montados com cilindros pneumáticos de três diâmetros diferentes 1 12 2 e 2 12 podendo o curso do cilindro variar de 50 até 457 mm Estas unidades integradas podem ser montadas com o HydroCheck em linha ou em paralelo A montagem em linha é utilizada onde a ação de controle é desejada ao longo de todo o percurso da haste do cilindro A montagem em paralelo permite que a ação do HydroCheck se faça em uma predetermina da parte do percurso da haste do cilindro Simbologia Tecnologia Pneumática Industrial 102 Parker Hannifin Ind Com Ltda Jacareí SP Brasil Training Funcionamento O HydroCheck consiste basicamente de um cilindro uma haste uma válvula de controle de fluxo tipo agulha e um cilindro compensador Quando a haste A é movimentada no sentido do avanço o pistão força o óleo a passar pelo tubo de transferência B através da válvula de controle C para o cabeçote traseiro do cilindro O fluxo do óleo através da válvula C é determinado pela regulagem efetuada no parafuso D da válvula que controla a área de passagem através da mesma Deste modo a velocidade com que o pistão avança pode ser controlada com muita precisão No movimento de retorno a válvula de 1 via E permite a livre passagem do óleo através do pistão O cilindro compensador F atua como reservatório para o volume de óleo deslocado pela haste do pistão A durante o movimento de retorno e envia esse mesmo volume de óleo ao cabeçote traseiro durante o movimento de avanço do pistão A haste indicadora G do cilindro compensador possui entalhes que determinam o nível máximo de óleo e quando deve ser reabastecido o HydroCheck Como Planejar as Aplicações no HydroCheck Embora indiquemos em nossos catálogos que o Hydro Check B 1711 está dimensionado para uma carga máxima de 545 kgf outros aspectos devem ser levados em consideração O valor 545 kgf diz respeito à carga axial de arraste no eixo do HydroCheck mas não leva em consideração o comprimento do curso de frenagem ou o número de ciclos por minuto que determinam o deslocamento volumétrico energia absorvida e a formação de calor Obs Não utilize o HydroCheck em temperatura ambiente acima de 50C Os fatores acima menciona dos devem ser aplicados na fórmula para cálculo da capacidade do HydroCheck como segue Unidade P Pressão da linha de ar em bar L Comprimento do curso de frenagem em cm A Área do pistão do cilindro em cm2 N Número de ciclos completos por minuto Quando multiplicamos a pressão X comprimento do curso de frenagem X área X número de ciclos PLAN o produto final não deve exceder 32500 Parker Hannifin Ind Com Ltda Jacareí SP Brasil 103 Training Tecnologia Pneumática Industrial Velocidade de Deslocamento 34 45 136 227 340 454 545 Mínimo 0025 0076 0129 0203 0304 0381 0400 Máximo 730 762 1020 1170 1320 1450 1530 Velocidade mmin Carga Máxima kgf A fórmula PLAN não leva em consideração qualquer carga de trabalho conseqüentemente o HydroCheck está resistindo à carga axial total P X A do cilindro Devemos pensar em termos de carga líquida imposta sobre o HydroCheck que é a carga que permanece quando deduzimos a carga que está sendo levantada ou movida pelo cilindro Multiplicandose a carga líquida X comprimento do curso X Área X Número de ciclos o produto final não deverá exceder 32500 A carga de trabalho também inclui atrito do mancal e da vedação mais atrito da máquina ou ligação Para obter o máximo de performance e vida útil use sempre a pressão de ar mais baixa Isso assegura uma faixa efetiva de ajuste para o HydroCheck minimizan do ao mesmo tempo a formação de calor Para referência futura usando a palavra PLAN você se lembra da fórmula sem ter que consultar o catálogo Circuito Básico de Utilização de um HydroCheck A 4 1 3 5 2 14 12 a 0 1 3 2 a 2 1 3 2 a 1 a02 Tecnologia Pneumática Industrial 104 Parker Hannifin Ind Com Ltda Jacareí SP Brasil Training Sincronismo de Movimentos Para sincronização simples onde dois cilindros devem moverse ao mesmo tempo independentemente de manterem mesmo curso o uso de válvulas de controle de fluxo é adequado para haver uma regulagem de modo que tenham cargas de trabalhao iguais em todo o seu percurso Em casos de sincronização com maior precisão é aconselhável usar controles para compensação de pressão em vez de válvulas de controle Neste caso cada válvula controla o fluxo necessitando portanto de duas válvulas controladoras uma para cada cilindro No caso de se usar uma válvula 42 não é possível haver paradas no meio do curso Sendo necessário manter os cilindros em uma posição neutra podese usar uma válvula de 43 A figura mostra que embora a válvula esteja na posição cen tral fechada há possibilidade de uma transferência do fluido de um cilindro para outro se houver um desequilíbrio de forças quando os pistões páram A fim de evitar a transferência de fluido no circuito podemse usar válvulas de retenção pilotadas para manter o fluido no cilindro até haver uma mudança de posição na válvula direcional Sincronização com Cilindros Duplex Contínuo Esta é uma das maneiras de fazer com que dois cilindros DuplexContínuo tenham uma sincronização precisa As câmaras traseiras operam com ar e produzem a força necessária e as câmaras dianteiras são preenchidas com óleo permitindo uma boa sincronização O óleo é transportado de uma câmara para outra sendo controlado por válvulas de controle de fluxo As duas válvulas de controle ao lado do compensador se abertas permitem preenchimento de óleo nas câmaras e quando necessário um ajuste de volume Sincronismo de Cilindros com Válvulas de Controle de Fluxo Desequilíbrio de Porcas na Plataforma Sincronismo com Cilindro Duplex Contínuo 4 2 5 3 1 1 2 2 1 4 2 5 3 1 2 1 1 2 14 12 4 2 5 3 1 1 2 1 2 Parker Hannifin Ind Com Ltda Jacareí SP Brasil 105 Training Tecnologia Pneumática Industrial Sincronização com Cilindros de Haste Dupla Permite que dois cilindros tenham a mesma velocida de sendo que as hastes de mesmo diâmetro fornecem um mesmo volume em ambos os lados do pistão Um volume fixo é transferido de um cilindro para outro conforme o avanço e o retorno desde que os cilindros estejam conectados em série Além dos exemplos mencionados anteriormente pode se conseguir sincronização de movimentos por outros meios tais como mecanicamente através de alavancas cremalheiras fixação a um mesmo ponto de apoio mecanismos servocomandados controles elétricos etc permitindo desta forma maiores recursos para sincronização de movimentos Fixação dos Cilindros O rendimento final a regularidade do funcionamento a duração de um sistema pneumático e eletropneumá tico dependem muito do posicionamento mecânico de cada um de seus componentes principalmente válvulas e cilindros No posicionamento dos componentes não deve ser esquecido o fator derivado do comprimento das tubulações secundárias curvas e distribuições que Considerese a figura acima a carga desliza com movimento retilíneo sobre o plano X Neste caso recomendase aplicar um cilindro unido rigidamente ao plano É necessário assegurar que a haste ligada à carga se mova paralela ao plano para evitar modificações na força resultante Considerese a figura acima onde o braço A deve girar um certo ângulo ao redor de um pivô B Se for aplicado um cilindro como foi visto anteriormen te a força F produzida agindo sobre o braço A e com o aumento do ângulo de rotação criará novas forças que afetarão a haste do cilindro causando sua inutilização A X F B A F F2 F1 F F2 F1 provocam uma queda de pressão diretamente proporcional É lógico portanto examinar separadamente as coisas buscando para cada uma a solução mais conveniente do problema Para posicionar exatamente um cilindro é necessário examinar atentamente o ponto de aplicação da força produzida e os vários componentes derivados do movimento 4 2 5 3 1 14 Tecnologia Pneumática Industrial 106 Parker Hannifin Ind Com Ltda Jacareí SP Brasil Training F P F F1 F F O cilindro deve ser dotado de articulação para este tipo de aplicação Para se obterem ótimos rendimentos no sistema de transformação do movimento retilíneo em movimento circular é aconselhável não superar ângulos de 90 Sempre que o curso da haste for demasiado longo e o cilindro pesado é ideal que o cilindro seja fixado pelo cabeçote dianteiro para equilibrar o peso quando a haste estiver toda distendida O tipo adequado de fixação de um cilindro fornece maior flexibilidade na sua instalação bem como auxilia a evitar o problema de flexão e flambagem da haste Para cada local de posicionamento deve ser feito um estudo visando economia e segurança Consideração sobre Diversas Aplicações de Força Deslocamento na Vertical No caso de deslocamento de peso na vertical antes que o pistão possa se mover a pressão do ar deve ter valor suficiente para gerar uma força para vencer as resistências impostas pela carga e o atrito das guarnições do êmbolo mancal etc Depois que a pressão do ar na câmara C1 equilibrou o peso e as resistências se a pressão do ar ou a reação da carga aumentar ou diminuir o pistão começará a moverse para cima ou para baixo até haver o equilíbrio novamente Desta forma tornamse difíceis paradas intermediárias a fim de carregar ou descarregar uma carga pois o pistão movese supondo para cima devido à elasticidade do ar e à inércia adquirida pelo conjunto A força do cilindro deve ser maior do que a da carga aproximadamente 25 no caso de aplicações grosseiras Para obterse alta velocidade de avanço o cilindro precisa desenvolver pelo menos duas vezes a força de resistência da carga Deslocamento na Horizontal com Aderência Este processo é aceito em trabalhos que necessitam de uma velocidade rápida e não controlada e em casos de pequenos atritos Em casos onde houver grande atrito e avanço lento de carga é aconselhável usar um sistema de aróleo A força que o cilindro precisa desenvolver nesta posição em serviço levemente lubrificado será de mais ou menos 12 a 34 do peso da carga para romper o ponto de estática necessitando de menos força quando em movimento A força exigida para o deslocamento da carga será F Px µ sendo F a força exigida P o peso da carga e µ coeficiente das superfícies em contato Os valores de µ dependem da natureza do estado das superfícies de atrito Deslocamento na Vertical Deslocamento na Horizontal com Atrito Aderente Far Fatr Fatr F P Parker Hannifin Ind Com Ltda Jacareí SP Brasil 107 Training Tecnologia Pneumática Industrial Montagem por Flange Montagem por Extensão dos Tirantes Montagem por Orelhas Laterais e Cantoneiras Montagem Articulada e Básico Montagem por Munhão Tipos de Fixação ou Montagens Montagem por Extensão dos Tirantes Montagem por Flange Montagem por Orelhas Laterais e Cantoneiras Montagem Articulada e Básica Montagem por Munhão Tecnologia Pneumática Industrial 108 Parker Hannifin Ind Com Ltda Jacareí SP Brasil Training Atuador Rotativo Motor Pneumático Eixo Chavetado Conexão de Ar Comprimido Palhetas com Molas sem Lubrificação Standard Corpo de Aço Fundido Engrenagem Planetária Motor Básico Engrenagem Dentada Engrenagem sem Fim Pode ser utilizado para aplicações leves pesadas e exigentes Esta série denominada P1VA possui um corpo fabricado em aço fundido endurecido As uniões de suas peças são herméticas para que os motores possam trabalhar em locais úmidos e contaminados Esta série de motores compreende três tamanhos diferentes P1VA 160 P1VA260 e P1VA360 com as seguintes potências 1600 2600 e 3600 watts Estes motores básicos podem ser combinados com engrenagens planetárias dentadas ou sem fim para ganhar em regime de revolução e momento torsor desejado Motor Básico Estes motores são montados na fábrica de uma forma standard com suas palhetas tensionadas por mola ganhando desta forma excelentes características de arranque e funcionamento e baixas rotações Além disso está equipado em forma standard com palhetas para funcionamento intermitente sem lubrificação Em uma forma excepcional podese pedir 100 livre de lubrificação A construção simples garante funciona mento seguro e uma larga vida útil em serviço Motor com Engrenagem Planetária Esta série de motores combinada com engrenagem planetária requer pouco espaço para montagem é leve em comparação com os serviços realizados tem livre posição de montagem possui flange standard eixo de saída central e alto grau de rendimento É fabricada para um regime de rotação desde 95 RPM até 1200 RPM e com momento torsor desde 16 Nm até 160 Nm Motor com Engrenagem Dentada Quando combinado com engrenagem dentada fornece um alto grau de rendimento facilidade de montagem com flange e base para instalação São fabricados para um regime de rotação desde 25 RPM até 1800 RPM e com momento torsor de 23 Nm até 1800 Nm As engrenagens devem ser lubrificadas com óleo porém antes deverá ocorrer sua fixação A posição de montagem é importante para a lubrificação das engrenagens e a localização dos pontos de preenchimento e drenagem do óleo lubrificante Simbologia Parker Hannifin Ind Com Ltda Jacareí SP Brasil 109 Training Tecnologia Pneumática Industrial Motor com Engrenagem sem Fim Se combinado com engrenagem sem fim possui as seguintes propriedades as engrenagens com alta redução freiam automaticamente o que pode ser utilizado para manter o eixo de saída numa posição definida montagem simples com flange do lado direito e esquerdo ou com base inclinada É fabricado para regime de rotação variando desde 62 rpm até 500 rpm e com momento torsor desde 23 Nm até 1800 Nm O engrenamento é feito com óleo mas antes deverá ser feita sua fixação A posição de montagem é importante para a lubrificação do engrenamento e a localização dos pontos de preenchimento e drenagem do óleo lubrificante Características As dimensões de um motor pneumático são inferio res às de um motor elétrico de mesma capacidade Um motor pneumático pode ser colocado em carga até que pare sem perigo de que se danifique A cons trução tem sido pensada para suportar as mais altas exigências de calor externo vibrações golpes etc O peso de um motor pneumático é várias vezes inferior ao de um motor elétrico de mesma capacidade Um motor pneumático pode ser utilizado nas condi ções mais exigentes Por ser de construção simples o motor pneumático permite facilidade de manutenção Nas versões standard todos os motores são reversíveis Os motores pneumáticos têm um funcionamento muito seguro graças à sua construção com pouca quantidade de partes móveis Um motor pneumático pode partir e parar continua mente sem que se danifique Tecnologia Pneumática Industrial 110 Parker Hannifin Ind Com Ltda Jacareí SP Brasil Training Princípio de Funcionamento do Motor Existem vários tipos de motores pneumáticos nós temos escolhido os de palheta por sua construção simples e funcionamento seguro O diâmetro exterior pequeno dos motores de palhetas permite incorporálos facilmente em todas as aplicações O motor de palhetas consiste em um rotor com uma determinada quantidade de palhetas incorporada em um cilindro Possui uma 1 Cilindro do Motor 2 Rotor 3 Palhetas 4 Molas 5 Tampa Curva do Momento Torsor e das Palhetas Cada motor tem uma curva na qual se pode ler o momento torsor e a potência de acordo com o número de revoluções Quando o motor está parado sem ar e quando gira sem carga no eixo regime de potência livre não gera potência A potência máxima se ganha normalmente quando o eixo gira na metade do número de revoluções máximo admissível No regime de conexão de entrada e saída do ar comprimido Para que tenha um início de ciclo seguro as palhetas se mantêm contra o estator através de molas localizadas atrás das palhetas A pressão de ar comprimido é injetada sempre em ângulo reto contra uma superfície Devido a isso o momento torsor do motor é o resultado da superfície das palhetas e pressão de ar Série Potência Rev Rev Pot Momento Momento Mín Consumo de Ar Conexão Ø Interno Mínimo Peso Máxima Livres Máxima Pot Máxima Arranque a Pot Máxima do Tubo EntSaída kW rpm rpm Nm Nm ls mm kg P1VA160 1600 9000 4500 33 50 32 G12 1919 42 P1VA260 2600 7000 3500 71 110 60 G43 1925 79 P1VA360 3600 6000 3000 115 170 80 G1 2232 160 potência livre o momento torsor é zero e quando se começa a frear o momento aumenta normalmente em forma linear até que pare O motor pode permanecer parado com as palhetas em diferentes posições porém é impossível conhecer de imediato o momento torsor ao iniciar suas revoluções O gráfico indica sem restrições o momento e potência mínimos em um início de partida 80 60 20 40 M P 2000 4000 6000 8000 10000 1600 1400 1200 1000 800 600 400 200 160 120 40 80 1500 3000 4500 6000 2800 2400 2000 1600 1200 400 400 7500 240 180 60 120 2000 4000 6000 4000 3500 3000 2500 2000 1500 1500 500 Número de Revoluções rpm P1VA160A0900 M Momento de Torção Nm P Potência W Número de Revoluções rpm P1VA260A0700 M Momento de Torção Nm P Potência W Número de Revoluções rpm P1VA360A0600 M Momento de Torção Nm P Potência W M P M P Área de Trabalho do Motor Saída do Ar Remanescente Entrada Direita Entrada Esquerda Parker Hannifin Ind Com Ltda Jacareí SP Brasil 111 Training Tecnologia Pneumática Industrial Oscilador Pneumático Descrição Os osciladores incorporam características que proporcionam milhões de ciclos de operação livres de defeitos operando a 150 psi de pressão A fabricação em alumínio anodizado e aço inoxidável permite a operação em ambientes agressivos tais como os da indústria de alimentos e da química A precisão dos mancais termoplásticos autolubrificantes e os compostos especiais de vedação permitem operação contínua mesmo sem lubrificação Esta compatibili dade com o ar seco faz uma excelente escolha para trabalho em ambiente onde se produzem produtos eletrônicos alimentos embalagens e em salas limpas O revestimento interno de Teflon reduz os atritos de vedação e proporciona baixa pressão de partida garantindo movimentos suaves e precisos no manuseio de materiais e aplicações em robótica Isto permite também alto rendimento e eficiência gerados por um equipamento compacto leve Várias opções podem ser acrescentadas ao produto para aumentar a sua flexibilidade Amortecedores podem reduzir choques e ruídos permitindo taxas de ciclos mais rápidos A posição angular pode ser controlada tanto com reguladores de curso como batentes internos As opções de montagem incluem topo base ou flanges Tabela de Especificações Materiais Eixo Aço Inoxidável Vedação do Eixo Buna N Mancal do Eixo Termoplástico Cabeçotes Alumínio Anodizado Vedações Buna N Corpo do Cilindro Alumínio Diâmetros 10 11 22 33 e 36 mm Tipo Rotativo Faixa de Pressão Até 10 bar Faixa de Temperatura 40C a 82C Características Técnicas Fluido Ar Comprimido Filtrado Lubrificado ou Não PV10 275 25 003 005 008 852 17 015 132 PV10D 95 25 006 012 017 606 14 020 132 PV11 275 25 006 012 017 1704 14 015 176 PV11D 95 25 015 025 036 1213 10 020 176 PV22 280 10 029 052 075 6014 10 020 242 PV22D 100 10 069 116 156 4294 07 025 247 PV33 280 10 069 122 174 14258 10 020 816 PV33D 100 10 162 266 365 10161 07 025 860 PV36 280 10 139 243 347 28515 10 020 1169 PV36D 100 10 324 532 729 20321 07 025 1279 Peso kg Modelo Rotação Máxima Torque de Saída kgm a uma Pressão de Entrada Específica bar Volume Deslocado cm3 Pressão Mínima para Partida bar Vazamento Máx Permitido entre Câmaras a 69 bar cfm 34 52 69 Simbologia Tecnologia Pneumática Industrial 112 Parker Hannifin Ind Com Ltda Jacareí SP Brasil Training Regulagem de Rotação É possível obterse um ajuste de curso através de parafusos de regulagem A regulagem total varia de 60 a 190 em atuadores de palheta simples e de 60 a 100 em atuadores de palheta duplos 95 nos modelos PV 10D11D A rotação é prefixada na fábrica a um nominal de 90 ou 180 090A ou 180A A regulagem não é disponível para cilindros com haste passante Unidade de Palheta Simples Unidade de Palheta Dupla Amortecedor Fixo de 90 ou 180 Os amortecedores fixos de poliuretano absorvem choques e ruídos permitindo ciclos mais rápidos Amortecedores de 90 090B Amortecedores de 180 180B Nota Os atuadores com amortecedores nos finais de curso não são disponíveis com regulagem de rotação Amortecedores de 90 090B não são disponíveis nos modelos PV10 e PV11 Tolerância de rotação 5 0 Cálculos de Energia Cinética Fórmula Básica Onde KE Energia Cinética kgm Jm Momento de Inércia da Massa Rotatória kgms2 W Peso da Carga kg g Constante Gravitacional 98 ms2 k Raio de Rotação m v Velocidade Angular rads 0035ângulo Percorrido grau Tempo de Rotação s KE Jmv2 Carga na Ponta W Jm g k2 1 2 Capacidade de Carga no Mancal e Faixa de Energia Cinética PV10 68 32 22 34 136 57 PV11 68 32 38 68 136 102 PV22 227 114 60 283 566 429 PV33 454 227 89 848 1696 1277 PV36 454 227 165 1130 1696 1696 Modelo Carga Carga Distância entre Padrão Reguladores Amortecimento Radial kg Axial kg Mancais mm de Curso Taxa de Absorção Máxima de Energia Cinética mNm Parker Hannifin Ind Com Ltda Jacareí SP Brasil 113 Training Tecnologia Pneumática Industrial Grippers A série de pegadores paralelos é provida de duas garras móveis Estão englobados os compactos pegadores precisos e seguros desenvolvidos especificamente para serviços de automação das em presas Estes pegadores robustos ou leves têm várias características Alta força de pega de acordo com a relação de peso O curso de extensão mordente provém da força de operação da garra para curto e longo curso Com a opção da ajuda de mola é oferecida uma força extra para a garra ou uma segurança durante uma falha de energia Com a opção de mola de retorno permite operação para simples ação segurança para os componentes Opção de curso ajustável para os fins de curso dando maior precisão de localização do mordente A montagem dos furos pode ser traseira ou lateral e também permite montagens alternativas O curso e posição dos pegadores são realizados através de sensores e êmbolos magnéticos para que seja acomodado podendo ser sensor magnético ou controladores de vazão de ar para que haja um controle no deslocamento do mordente Para serviços em alta temperatura é recomendado usar vedações em fluorcarbono A associação com outros produtos de automação é simples de ser realizada Com tamanho compacto baixo peso e uma vida útil que excede 10 milhões de ciclos o pegador é a solução perfeita para o manuseio de peças pequenas em espaços limitados Conexão M5 Faixa de Pressão 03 a 7 bar 4 a 100 psi Tipo Dupla Ação Simples Ação Força da Garra a 6 bar 78 a 1086 N 175 a 244 Lbf Características Técnicas Repetibilidade 01 mm 0004 Posição de Montagem Sem Restrição Faixa de Temperatura Vedação Standard 20 a 82 C de Operação 4 a 180F Vedação Fluorcarbono 20 a 121C 4 a 250F Filtragem Requerida 40µ Ar Seco Força Requerida Quando se determina a força requerida para os pegadores as garras do pegador precisam estar em condições de controlar as peças sob qualquer condição A peça específica a ser manipulada deve estar dentro de um limite de aperto das garras e certos cuidados devem ser tomados para que não haja deformação da mesma Existem dois tipos de garras Garra de fricção paralela Garra de abrangimento circular interno Garra de Fricção Garra de Abrangimento Tecnologia Pneumática Industrial 114 Parker Hannifin Ind Com Ltda Jacareí SP Brasil Training Amortecedores Reduz o barulho e dissipa energia permitindo desta forma tempos rápido de ciclos e aumento da taxa de produção Pistão Magnético Standard ou Todos Pegadores Mordentes Em liga de aço endurecida são disponíveis na versão standard menor custo do mordente com menos força da garra Conexões Conexão fêmea padrão m5 ou conexão opcional com controle de vazão Sensores Sensores de proximidade sensores magnéticos Canaleta para Sensores Todos os pegadores são equipados com 2 canaletas padronizadas para acomodar os sensores Montagem Combinação lateral e traseira através de furos padrões e oferece flexibilidade de projeto Ambas as posições de montagem oferecem furos alinhados em eixo Kit de Montagem Estão disponíveis para interfacear com outros componentes para automação Múltipla Função O curso do mordente provoca a função de abertura e fechamento das garras Corpo Feito em alumínio extrudado que é anodizado resultando em uma superfície uniforme possuindo também uma película oleosa para a área do componente de vedação que garante uma vida útil mais longa para as vedações Abertura da Garra Fechamento da Garra Parker Hannifin Ind Com Ltda Jacareí SP Brasil 115 Training Tecnologia Pneumática Industrial Cálculo da Força da Garra A força da garra deve ser dimensionada de acordo com Peso o peso deve ser adequado à garra Aceleração forças de partida e parada Um fator de segurança é necessário para a precisão da máquina O fator de segurança pode variar dependendo da aplicação mas em geral é sugerido um fator de segurança de Garra de Fricção 40 Garra de Abrangimento 125 No exemplo 1 é usada força gravitacional G 3226 fts2 para solucionar a força de aperto do pegador Exemplo 1 Uma peça pesa 20 Lbf e está submetida a uma aceleração de 05g 161 fts2 Qual a força necessária da garra Força da Garra Peso da Peça Força de Aceleração 20 Lbf 20 Lbf x 05 30 Lbf Para o exemplo a solução para a força da garra Garra de Fricção 40 x 30 Lbf 120 Lbf Garra de Abrangimento 125 x 30 Lbf 375 Lbf Torque A ação das forças no centro de gravidade da peça a uma distância L para a base do pegador cria um momento torsor A soma dos componentes de força que agem no centro de gravidade pode ser vista através da Força criada por peso estático Força criada através da aceleração Torque total Soma dos componentes de força x distância L Note que o módulo da força depende da orientação da peça Para minimizar o torque a peça de trabalho deve ser colocada o mais próximo do topo do pegador quanto possível Tecnologia Pneumática Industrial 116 Parker Hannifin Ind Com Ltda Jacareí SP Brasil Training Vedações Guarnição Tipo O Ring Os anéis O são normalmente alojados em sulcos do componente devendo sofrer uma précompressão em um sentido para efetuar a vedação desejada Um problema que estes anéis apresentam é a tendência para a extrusão quando sujeitos a altas pressões ou seja a tendência é serem esmagados entrando na folga entre as duas superfícies Para se evitar este problema que inutiliza rapidamente a vedação empregase um anel de encosto Problema de Extrusão dos O Rings História do ORing Em termos de desenvolvimento humano e na área da mecânica o ORing é um desenvolvimento relativa mente recente Em meados do século XVIII ORings de ferro fundido foram usados como vedantes em ci lindros a vapor Mais tarde no mesmo século foi pa tenteado o uso de um ORing resiliente em uma tor neira Neste caso foi especificado um canal excepcio nalmente longo devendo o ORing rolar durante o movimento entre as partes O desenvolvimento do ORing como nós o conhecemos hoje foi feito por NIELS A CHRISTENSEN que obteve patentes nos EUA e Canadá para certas aplicações O descobrimento da borracha nitrílica sintética Buna N foi uma importante contribuição para o desenvolvi mento posterior do ORing Por volta de 1940 tornou se urgente a necessidade de produção maciça para atender o esforço de guerra o que demandava estan dardização economia e melhoramentos nos produtos e métodos de produção existentes Foi nesta oportunidade que iniciouse uma grande expansão no uso de ORings Hoje o ORing é prova velmente o mais versátil dispositivo de vedação co nhecido Ele oferece uma série de vantagens sobre outros métodos de vedação numa grande variedade de aplicações Os ORings permitem hoje a fabricação de produtos que permaneceriam nos sonhos dos projetistas caso eles não existissem Guarnições Guarnições Estáticas Evitam o vazamento de ar entre superfícies que não possuem o movimento relativo Por ex vedação en tre o tubo e os cabeçotes vedação entre a haste e o êmbolo Guarnições Dinâmicas Evitam o vazamento de ar entre superfícies que possuem movimento relativo Por ex entre a haste e o mancal ou entre o êmbolo e o tubo Entre as vedações para uso dinâmico as mais simples são as guarnições de limpeza ou separadoras da haste que servem para mantêla livre da poeira e outros materiais abrasivos evitando rápido desgaste do componente Os tipos de guarnições dinâmicas destacadas são U Cup L Cup O Ring Tipo O Ring Uma das formas mais simples e comuns de vedação são anéis O que podem ser usados tanto em vedações dinâmicas quanto estáticas 350 kPa 7000 kPa 10300 kPa Extrusão Parker Hannifin Ind Com Ltda Jacareí SP Brasil 117 Training Tecnologia Pneumática Industrial Quanto aos Materiais Neoprene BunaN Teflon Viton Quanto à Temperatura Neoprene 10C a 80C BunaN 10C a 80C Teflon 30C a 180C Viton 10C a 180C Nota Ao se especificar o material de uma guarnição não devemos nos esquecer que além de o mesmo atender a uma faixa de temperatura deverá ser compatível quimicamente com o fluido em utilização Tipo L Cup Estas vedações são fixas de modo a não sofrerem alterações de posicionamento no interior dos sulcos Sua utilização é frequente nos êmbolos bipartidos ou onde se utilizam pressões moderadas e elevadas A vedação é efetuada quando a pressão atua no inte rior do L forçandoo contra a parede do cilindro Tipo U Cup As vedações em forma de U têm como característica principal a montagem do êmbolo em uma só peça facilitando sua ajustagem Porém elas ficam soltas dentro de seu rebaixo e podem provocar dificuldades quando sujeitas a altas pressões Quando se trabalha com pressões especificadas a vedação é auxiliada por essa pressão que agindo no interior do U produz uma maior aderência deste con tra as paredes do tubo produzindo uma vedação adequada Guarnição Tipo U Cup Guarnição Tipo L Cup Tecnologia Pneumática Industrial 118 Parker Hannifin Ind Com Ltda Jacareí SP Brasil Training Representação dos Movimentos Quando os procedimentos de comando são um pouco mais complicados e devemse reparar instalações de certa envergadura é de grande ajuda para o técnico de manutenção dispor dos esquemas de comando e seqüências segundo o desenvolvimento de trabalho das máquinas A necessidade de representar as seqüências dos movimentos de trabalho e de comando de maneira facilmente visível não necessita de maiores esclareci mentos Assim que existir um problema mais complexo os movimentos serão reconhecidos rápida e seguramen te se for escolhida uma forma conveniente de representação dos movimentos Além disso uma representação clara possibilita uma compreensão bem melhor 9 Método de Movimento Intuitivo Com auxílio de um exemplo pretendese apresentar as possibilidades de representação mais utilizadas Exemplo Pacotes que chegam por uma esteira transportadora de rolos são levantados e empurrados pela haste de cilindros pneumáticos para outra esteira transportado ra Devido a condições de projeto a haste do segundo cilindro só poderá retornar após a haste do primeiro ter retornado Formas de representação Seqüência cronológica a haste do cilindro A avança e eleva o pacote a haste do cilindro B avança e empurra o pacote para a esteira II a haste do cilindro A retorna à sua posição inicial a haste do cilindro B retorna à sua posição inicial Unidade de Transferência de Produto A B Remoção e Transporte Entrada de Produtos Unidade de Estocagem Unidade de Remoção e Empilhamento B D D a0 a1 t1 t3 t2 d1 b0 b1 Parker Hannifin Ind Com Ltda Jacareí SP Brasil 119 Training Tecnologia Pneumática Industrial Anotação em forma de tabela Movimento Cilindro A Cilindro B 1 avança parado 2 parado avança 3 retorna parado 4 parado retorna Indicação Vetorial avanço retorno cilindro A cilindro B cilindro A cilindro B Indicação Algébrica avanço retorno cilindro A cilindro B cilindro A ou ABAB cilindro B Diagrama de Movimentos Diagrama trajetopasso Neste caso se representa a seqüência de movimentos de um elemento de trabalho levandose ao diagrama os movimentos e as condições operacionais dos elementos de trabalho Isto é feito através de duas coordenadas uma representa o trajeto dos elementos de trabalho e a outra o passo diagrama trajetopasso Se existem diversos elementos de trabalho para um comando estes serão representados da mesma forma e desenhados uns sob os outros A ocorrência através de passos Do primeiro passo até o passo 2 a haste de cilindro avança da posição final traseira para a posição final dianteira sendo que esta é alcançada no passo 2 A partir do passo 4 a haste do cilindro retorna e alcança a posição final traseira no passo 5 Diagrama Trajeto Tempo Neste diagrama o trajeto de uma unidade construtiva é desenhado em função do tempo contrariamente ao diagrama trajetopasso Neste caso o tempo é desenhado e representa a união cronológica na seqüência entre as distintas unidades Para representação gráfica vale aproximadamente o mesmo que para o diagrama trajetopasso cuja relação está clara através das linhas de união linha dos passos sendo que as distâncias entre elas correspondem ao respectivo período de duração do trajeto na escala de tempo escolhida passos trajeto Avançado Cilindro A Recuado 1 5 4 3 2 Avançado Cilindro A Recuado 1 5 4 3 2 1 0 1 0 Avançado Cilindro B Recuado 1 1 0 0 Tempo 5 1 Tecnologia Pneumática Industrial 120 Parker Hannifin Ind Com Ltda Jacareí SP Brasil Training Enquanto o diagrama trajetopasso oferece uma melhor visão das trajetórias e suas correlações no diagrama trajetotempo podese representar com mais clareza as diferentes velocidades de trabalho Diagrama de Comando No diagrama de comando anotamse os estados de comutação dos elementos de entrada de sinais e dos elementos de processamento de sinais sobre os passos não considerando os tempos de comutação por exemplo o estado das válvulas a1 Métodos de Construção de Esquemas de Comando Pneumáticos Método Intuitivo Exemplo Transporte de Produtos Produtos que chegam por uma esteira transportadora de rolos são levantados e empurrados pela haste de cilindros pneumáticos para outra esteira transporta dora Devido a condições de projeto a haste do segundo cilindro só poderá retornar após a haste do primeiro ter retornado Fechada Aberta passos trajeto 1 5 4 3 2 6 Produto Estoque de Produtos Estocagem de Caixas n 3 m 3 Unidade de Transferência de Produto B A Entrada de Produtos Unidade de Estocagem Rotação Completa da Caixa de Papelão Saídas de Produtos Embalados Estoques de Caixas l 2 de Papelão Parker Hannifin Ind Com Ltda Jacareí SP Brasil 121 Training Tecnologia Pneumática Industrial 14 12 14 12 4 2 Construção do Circuito Como já foi mencionado o procedimento para o traçado do esquema depende do desligamento do sinal O traçado fica mais simples quando se escolhe um desligamento mediante a utilização de válvula gatilho ou rolete escamoteável Para a confecção do projeto recomendase o seguinte 1 Determinar a seqüência de trabalho 2 Elaborar o diagrama de trajetopasso 3 Colocar no diagrama trajetopasso os elementos fins de curso a serem utilizados 4 Desenhar os elementos de trabalho 5 Desenhar os elementos de comando correspon dentes 6 Desenhar os elementos de sinais 7 Desenhar os elementos de abastecimento de energia 8 Traçar as linhas dos condutores de sinais de co mando e de trabalho 9 Identificar os elementos 10 Colocar no esquema a posição correta dos fins de curso conforme o diagrama de trajeto e passo 11 Verificar se é necessária alguma anulação de sinais permanentes contrapressão em função do diagrama de trajetopasso 12 Introduzir as condições marginais Exemplo de Aplicação do Método Intuitivo para Forma Seqüencial ABAB A b1 a01 a02 b2 b01 b02 a1 a0 4 2 3 5 1 b0 3 5 1 a04 2 1 1 a4 2 1 3 a2 2 1 3 B Tecnologia Pneumática Industrial 122 Parker Hannifin Ind Com Ltda Jacareí SP Brasil Training 10 Exercícios Práticos Circuito 01 Comandar um Cilindro de Simples Ação Comando Direto Circuito 02 Comandar um Cilindro de Simples Ação Utilizando uma Válvula Simples Piloto Comando Indireto A a2 2 3 1 A a0 12 2 1 3 a2 2 1 3 Parker Hannifin Ind Com Ltda Jacareí SP Brasil 123 Training Tecnologia Pneumática Industrial Circuito 03 Comandar um Cilindro de Simples Ação Utilizando uma Válvula Duplo Piloto Circuito 04 Comandar um Cilindro de Simples Ação de Dois Pontos Diferentes e Independentes Utilizar Elemento OU 12 10 A 2 a0 1 3 2 1 3 2 1 3 a2 a1 A a0 12 1 2 3 a4 1 2 3 a2 1 2 3 a02 1 1 2 Tecnologia Pneumática Industrial 124 Parker Hannifin Ind Com Ltda Jacareí SP Brasil Training Circuito 05 Comandar um Cilindro de Simples Ação Através de Acionamento Simultâneo de Duas Válvulas Acionadas por Botão Comando Bimanual Utilizar Elemento E Circuito 06 Comando Bimanual com Duas Válvulas 32 vias Botão Mola em Série A a0 12 1 2 3 a2 1 2 3 a02 1 1 2 a4 1 2 3 Parker Hannifin Ind Com Ltda Jacareí SP Brasil 125 Training Tecnologia Pneumática Industrial Circuito 07 Comando Direto de um Cilindro de Dupla Ação sem Possibilidade de Parada em seu Curso Circuito 08 Comandar um Cilindro de Dupla Ação com Paradas Intermediárias Tecnologia Pneumática Industrial 126 Parker Hannifin Ind Com Ltda Jacareí SP Brasil Training Circuito 09 Comando Indireto de um Cilindro de Dupla Ação Utilizando uma Válvula Simples Piloto Circuito 10 Comando Indireto de um Cilindro de Dupla Ação Utilizando uma Válvula Duplo Piloto e com Controle de Velocidade do Cilindro A 14 12 a0 5 2 4 3 1 a2 2 3 1 a1 2 3 1 a01 a02 Parker Hannifin Ind Com Ltda Jacareí SP Brasil 127 Training Tecnologia Pneumática Industrial Circuito 11 Comando de um Cilindro de Dupla Ação com Avanço Lento e Retorno Acelerado Circuito 12 Avanço com Retorno Automático de um Cilindro de Dupla Ação com Controle de Velocidade para Avanço e Retorno Ciclo Único A a01 1 2 3 a02 a0 12 2 3 14 1 5 4 a1 2 3 1 a2 2 3 1 Tecnologia Pneumática Industrial 128 Parker Hannifin Ind Com Ltda Jacareí SP Brasil Training Circuito 13 Comando de um Cilindro de Dupla Ação com Ciclo Único Controle de Velocidade e Emergência com Retorno Imediato do Cilindro Parker Hannifin Ind Com Ltda Jacareí SP Brasil 129 Training Tecnologia Pneumática Industrial Circuito 14 Comando de um Cilindro de Dupla Ação com Ciclo Contínuo Utilizando uma Válvula Botão Trava e Controle de Velocidade Tecnologia Pneumática Industrial 130 Parker Hannifin Ind Com Ltda Jacareí SP Brasil Training Circuito 15 Comando de um Cilindro de Dupla Ação com Opção de Acionamento para Ciclo Único ou Ciclo Contínuo Parker Hannifin Ind Com Ltda Jacareí SP Brasil 131 Training Tecnologia Pneumática Industrial Circuito 16 Comando de um Cilindro de Dupla Ação com Ciclo Único ou Ciclo Contínuo e Emergência com Retorno Imediato do Cilindro Tecnologia Pneumática Industrial 132 Parker Hannifin Ind Com Ltda Jacareí SP Brasil Training Circuito 17 Comando de um Cilindro de Dupla Ação Através de Três Sinais Diferentes e Independentes com Confirmação de Posição Inicial Parker Hannifin Ind Com Ltda Jacareí SP Brasil 133 Training Tecnologia Pneumática Industrial Circuito 18 Comando de um Cilindro de Dupla Ação com Controle de Velocidade Ciclo Contínuo Utilizando Válvula Botão Trava Retorno do Cilindro Através de Pressão Diferencial do Sistema Tecnologia Pneumática Industrial 134 Parker Hannifin Ind Com Ltda Jacareí SP Brasil Training Circuito 19 Comando de um Cilindro de Dupla Ação Avanço Acelerado Retorno Lento Ciclo Contínuo Com Temporização para o Retorno de 10 segundos t 10 Parker Hannifin Ind Com Ltda Jacareí SP Brasil 135 Training Tecnologia Pneumática Industrial Circuito 20 Comando de um Cilindro de Dupla Ação Controle de Velocidade Ciclo Contínuo com um Botão de Partida e um Botão de Parada Contagem de Ciclos com Desarme do Ciclo Contínuo Quando Atingida a Programação de 10 Ciclos 0010 Tecnologia Pneumática Industrial 136 Parker Hannifin Ind Com Ltda Jacareí SP Brasil Training Circuito 21 Projetar um Circuito em Ciclo Único Ciclo Contínuo Parada do Ciclo Contínuo Contagem de Ciclos Reset de Contagem Temporização para o Retorno t 10 0010 Parker Hannifin Ind Com Ltda Jacareí SP Brasil 137 Training Tecnologia Pneumática Industrial Circuito 22 Elaborar um Sistema com Forma Sequencial A B A B com Comando Bimanual Tecnologia Pneumática Industrial 138 Parker Hannifin Ind Com Ltda Jacareí SP Brasil Training Circuito 23 Elaborar um Sistema com Forma Sequencial A B A B Ciclo Contínuo Emergência com Temporização para Início de Avanço do Cilindro B Parker Hannifin Ind Com Ltda Jacareí SP Brasil 139 Training Tecnologia Pneumática Industrial Circuito 24 Elaborar um Sistema com Forma Sequencial A B B A Ciclo Contínuo com Controle de Velocidade Tecnologia Pneumática Industrial 140 Parker Hannifin Ind Com Ltda Jacareí SP Brasil Training Circuito 25 Elaborar um Sistema com Forma Sequencial A B B A Ciclo Contínuo com Controle de Velocidade Ciclo Único Parada de Ciclo Contínuo Contagem de Ciclos Reset de Contagem Temporização para o Retorno do Cilindro B 0010 Parker Hannifin Ind Com Ltda Jacareí SP Brasil 141 Training Tecnologia Pneumática Industrial Circuito 26 Elaborar um Sistema com Forma Sequencial A B A B com Comando Através de Bloco Bimanual e Emergência Tecnologia Pneumática Industrial 142 Parker Hannifin Ind Com Ltda Jacareí SP Brasil Training Circuito 27 Elaborar um Sistema com Forma Sequencial A B C B C A Ciclo Contínuo Emergência com Temporização para Início de Avanço do Cilindro C e Retorno de B com Parada de Ciclo Contínuo Cilindro A de Simples Ação t 10 Parker Hannifin Ind Com Ltda Jacareí SP Brasil 143 Training Tecnologia Pneumática Industrial Circuito 28 Elaborar um Sistema com Forma Sequencial A B B A Ciclo Contínuo com Controle de Velocidade sem Utilização de Fim de Curso Gatilho Tecnologia Pneumática Industrial 144 Parker Hannifin Ind Com Ltda Jacareí SP Brasil Training Circuito 29 Elaborar um Sistema com Forma Sequencial A B C B A C Ciclo Contínuo Cilindro C de Simples Ação Utilização de Fim de Curso Rolete Mola Parker Hannifin Ind Com Ltda Jacareí SP Brasil 145 Training Tecnologia Pneumática Industrial Circuito 30 Elaborar um Sistema com Forma Sequencial A B B A B B com Comando Bimanual Tecnologia Pneumática Industrial 146 Parker Hannifin Ind Com Ltda Jacareí SP Brasil Training Circuito 31 Elaborar um Sistema com Forma Sequencial A B A B A A Ciclo Único Ciclo Contínuo Parada de Ciclo Contínuo Parker Hannifin Ind Com Ltda Jacareí SP Brasil 147 Training Tecnologia Pneumática Industrial Nº Denominação Aplicação Símbolo 10 Geral 11 Símbolos Básicos 111 Linhas 1 Contínua 2 Interrompida Longa Linhas de fluxo 3 Interrompida Curta 4 Dupla Interligações mecânicas alavancas hastes etc 5 Traço Ponto Linha de Contorno encerramento de diversos componentes reunidos em um bloco ou unidade de montagem 112 Círculos e Semicírculos Em geral para unidade principal de transformação de energia bombas compressores motores Aparelho de medição Articulação mecânica rolete etc Válvulas de bloqueio juntas rotativas Motor oscilante Atuador Rotativo 113 Quadrado e Retângulo Nas válvulas direcionais válvulas de regulagem 114 Losango Equipamentos de condicionamento secador resfriador filtro lubrificador etc 115 Símbolos Miscelâneos Conexões em linha de fluxo Mola retorno centralização regulagem Restrição controle de fluxo 11 Simbologia dos Componentes Tecnologia Pneumática Industrial 148 Parker Hannifin Ind Com Ltda Jacareí SP Brasil Training Nº Denominação Aplicação Símbolo 12 Símbolos Funcionais 121 Triângulo Indica direção de fluxo e natureza do fluido 1 Cheio Fluxo Hidráulico 2 Só Contorno Fluxo pneumático ou exaustão para atmosfera 122 Seta Indicação de Direção Direção de rotação Via e caminho de fluxo através de válvulas Para aparelhos de regulagem como em 35 ambas as representa ções com ou sem traço na extremi dade da seta são usadas sem distinção Como regra geral a linha perpendicular na extremidade da seta indica quando ela se move para o interior permanecendo sempre conectada à ligação correspondente do exterior 123 Seta Oblíqua Indica possibilidade de regulagem ou variação progressiva 20 Transformação de Energia 21 Compressores de Deslocamento Fixo 22 Motores Covertem a energia pneumática em energia mecânica com movimento rotativo 221 Motor Pneumático com Deslocamento Fixo 11 Com Uma Direção de Fluxo 12 Com Duas Direções de Fluxo Parker Hannifin Ind Com Ltda Jacareí SP Brasil 149 Training Tecnologia Pneumática Industrial Nº Denominação Uso do Equipamento ou Símbolo Explanação sobre o Símbolo 222 Motor Pneumático com Deslocamento Variável 1 Com Uma Direção de Fluxo 2 Com Duas Direções de Fluxo 232 Cilindro de Duplo Efeito ou Ação Cilindro no qual o fluido pressuri zado opera alternadamente em ambos os sentidos de movimento avanço e retorno 1 Com Haste Simples 2 Com Haste Dupla 231 Cilindros de Simples Efeito Cilindro no qual o fluido pressurizado ou Ação atua sempre em um único sentido do seu movimento avanço ou retorno 1 Retorno por Força não Definida Símbolo geral quando o método Ex Força Externa de retorno não é especificado 2 Retorno por Mola 3 Avanço por Mola 23 Cilindros Convertem a energia pneumática em energia mecânica com movimento retilíneo 223 Motor Oscilante Atuador Rotativo Pneumático Tecnologia Pneumática Industrial 150 Parker Hannifin Ind Com Ltda Jacareí SP Brasil Training Nº Denominação Uso do Equipamento ou Símbolo Explanação sobre o Símbolo 233 Cilindro com Amortecimento Evita choques no final do curso 1 Com Simples Amortecimento Fixo O amortecimento fixo incorpo rado atua em um só sentido do movimento 11 No Retorno 12 No Avanço 2 Com Duplo Amortecimento Fixo O amortecimento fixo incorpo rado atua em ambos os sentidos do movimento 3 Com Simples Amortecimento O amortecimento incorporado atua Variável em um só sentido do movimento permitindo variações 31 No Avanço 32 No Retorno 4 Com Duplo Amortecimento O amortecimento incorporado atua Variável em ambos os sentidos do movimen to permitindo variações 234 Cilindros Derivados 1 Duplex Contínuo ou Tandem Permite transmitir maiores intensidades de força 2 Duplex Geminado ou Múltiplas Em combinação com os cursos e Posições entradas de ar 3 ou mais posições distintas são obtidas 3 Cilindro de Impacto Desenvolve impacto através de energia cinética 4 Cilindro Telescópico Usado em locais compactos que necessitam de cursos longos 41 Simples Efeito ou Ação O fluido pressurizado atua sempre em um único sentido avanço 42 Duplo Efeito O fluido pressurizado opera alternadamente em ambos os sentidos de movimento avanço e retorno Parker Hannifin Ind Com Ltda Jacareí SP Brasil 151 Training Tecnologia Pneumática Industrial Nº Denominação Uso do Equipamento ou Símbolo Explanação sobre o Símbolo 24 Hidropneumáticos 241 Intensificador de Pressão Equipamento que transforma a pressão X em alta pressão Y 1 Para um Tipo de Fluido A pressão pneumática X é trans formada em alta pressão pneumática Y 2 Para Dois Tipos de Fluido A pressão pneumática X transfor Volume Fixo mada em alta pressão hidráulica Y 3 Para Dois Tipos de Fluido A pressão pneumática reduzida Volume Variável produz uma pressão hidráulica reduzida Com a entrada do intensificador a pressão hidráulica é aumentada 242 Conversor Hidropneumático Equipamento destinado a transfor Atuador ArÓleo mar a pressão pneumática em pressão hidráulica teoricamente igual 243 Conversor Hidráulico de Veloci Controla uniformemente as veloci dade HydroCheck dades de um cilindro pneumátrico a ele ligado 30 Distribuição e Regulagem de Energia 31 Métodos de Representação Composição de um ou vários das Válvulas Exceto 3336 quadros 113 setas e demais componentes básicos Nos esquemas de circuitos pneumáticos são representadas na posição inicial não operada Tecnologia Pneumática Industrial 152 Parker Hannifin Ind Com Ltda Jacareí SP Brasil Training Nº Denominação Uso do Equipamento ou Símbolo Explanação sobre o Símbolo que o fluxo deve seguir a fim de realizar o trabalho proposto O fluxo permitido pela passagem pode ser total ou em alguns casos restringido 311 Único Quadrado Indica uma unidade de controle de fluxo ou pressão Estando em operação existem infinitos números de possíveis posições Deste modo há várias posições de fluxo através da passagem Seguese assim a escolha da pressão ou fluxo consi derandose as condições do circuito 312 Dois ou Mais Quadrados Indicam uma válvula de controle direcional tendo tantas posições distintas quantos quadros houve rem As conexões são normalmente representadas no quadro que indica a posição inicial não operada As posições de operação são deduzi das e imaginadas deslocandose os quadros sobre o quadro da posição inicial de forma que as conexões se alinhem com as vias Os tubos de conexão são represen tados na posição central As ope rações com as posições são redu zidas e imaginadas deslocandose os quadrados sobre o quadro dotado de conexões 313 Símbolo Simplificado da Válvula O número se refere a uma nota em Casos de Múltiplas Repetições sobre o diagrama em que o símbolo da válvula está representado de forma completa 32 Válvulas de Controle Têm por função orientar a direção Direcional Parker Hannifin Ind Com Ltda Jacareí SP Brasil 153 Training Tecnologia Pneumática Industrial Nº Denominação Uso do Equipamento ou Símbolo Explanação sobre o Símbolo 321 Válvula de Controle Direcional É a mais importante A válvula é sem Estrangulamento provida de várias posições distintas e caracterizadas por cada quadrado 1 Símbolo básico para uma válvula de controle direcional de 2 posições 2 Símbolo básico para uma válvula de controle direcional de 3 posições 3 Representação facultativa de pas sagem a um estado intermediário entre duas posições distintas o quadrado é delimitado por 3 linhas interrompidas O símbolo básico para a válvula de controle direcional indica 2 posições distintas e uma intermediária de passagem 3 no total 4 Designação a Primeira Cifra da Designação Indica o nº de Vias excluindose os orifícios de pilotagem a Segunda Cifra Indica o Número de Posições Ex Nº de Vias Nº Posições 5 VCD 22 Dotada de 2 orifícios pressão e utilização e duas posições distintas 51 VCD 22 NF Válvula de controle direcional de 2 vias 2 posições normalmente fechada 52 VCD 22 NA Válvula de controle direcional de 2 vias 2 posições normalmente aberta 6 VCD 32 Dotadas de 3 orifícios pressão escape utilização e duas posições distintas 61 VCD 32 NF Válvula de controle direcional de 3 vias 2 posições normalmente fechada 62 VCD 32 NA Válvula de controle direcional de 3 vias 2 posições normalmente aberta 7 VCD 42 Válvula de controle direcional de 4 vias 2 posições Válvula com 4 orifícios pressão escape 2 utilizações e 2 posições distintas Tecnologia Pneumática Industrial 154 Parker Hannifin Ind Com Ltda Jacareí SP Brasil Training Nº Denominação Uso do Equipamento ou Símbolo Explanação sobre o Símbolo 8 VCD 52 Válvula de controle direcional de 5 vias 2 posições Válvula com 5 orifícios pressão 2 escapes 2 utilizações e 2 posições distintas 9 VCD 33 CF Válvula de controle direcional de 3 vias 3 posições Centro fechado 10 VCD 43 CF Válvula de controle direcional de 4 vias 3 posições Centro fechado 11 VCD 53 CF Válvula de controle direcional de 5 vias 3 posições Centro fechado 12 VCD 53 CAN Válvula de controle direcional de 5 vias 3 posições Centro aberto positivo 322 Válvula de Controle Direcional A unidade possui 2 posições e infini com Estrangulamento tos estados intermediários corres pondendo à variação do estran gulamento O símbolo possui duas linhas paralelas longitudinais em relação aos quadros posições 1 Com 2 posições 2 Com 3 posições Por ex operada por apalpador pino com retorno por mola 323 Servoválvula Eletropneumática Equipamento que recebe um sinal elétrico e fornece um sinal de saída pneumático para realizar o aciona mento da válvula principal 1 VCD 52 Servocomandada Válvula de controle direcional de 5 vias 2 posições com operação indireta por piloto 2 VCD 53 CF Servocomandada Válvula de controle direcional de 5 vias 3 posições centro fechado com operação indireta por piloto Duas posições com comando pneumático e uma terceira centrada por mola Parker Hannifin Ind Com Ltda Jacareí SP Brasil 155 Training Tecnologia Pneumática Industrial 33 Válvulas Bloqueio Permitem a passagem livre do fluxo em um só sentido Nº Denominação Uso do Equipamento ou Símbolo Explanação sobre o Símbolo 331 Válvula de Retenção Permite fluxo livre num sentido e bloqueia no oposto 1 Válvula de Retenção sem Mola Abre quando a pressão de entrada for maior do que a pressão de saída 2 Válvula de Retenção com Mola Permite fluxo livre num sentido e bloqueia no oposto Haverá passa gem de fluxo desde que a pressão de entrada seja maior que a pres são resultante da força da mola somada à pressão na saída 3 Válvula de Retenção com Com o controle por piloto é possível Controle Pilotado prever Fechamento da válvula Abertura da válvula 332 Seletor de Circuito Válvula de Comunica duas pressões emitidas Isolamento Elemento OU separadamente a um ponto comum Com pressões diferentes pasará a de maior intensidade numa relação 333 Válvula de Simultaneidade Permite a emissão do sinal de saída quando existirem os dois sinais de entrada 334 Válvula de Escape Rápido No caso de descarga da conexão de entrada a utilização é imediatamente liberada para escape permitindo rápida exaustão do ar utilizado 34 Válvula de Controle de Fluxo Influi na passagem do fluxo impondo controles nas velocidades dos conversores de energia ou crian do condições de temporização 341 Válvula de Controle de Fluxo Fixo 342 Válvula de Controle de Símbolo simplificado não indica o Fluxo Variável método de controle Tecnologia Pneumática Industrial 156 Parker Hannifin Ind Com Ltda Jacareí SP Brasil Training 343 Com Controle Manual Indica o método de controle e a posição Símbolo detalhado Nº Denominação Uso do Equipamento ou Símbolo Explanação sobre o Símbolo 344 Com Controle Mecânico e Retorno por Mola 345 Controle Unidirecional Permite passagem livre numa dire ção e restringe na oposta 352 Válvula de Segurança Limitadora A pressão de entrada é controlada de Pressão ou de Alívio pela abertura do orifício de exaustão para a atmosfera contra a força opositora por ex mola 1 Com Controle Remoto ou Pilotada A pressão de entrada é limitada em por Comando à Distância 352 ou contra a correspondente pressão do piloto de controle remoto 353 Limitador Proporcional A pressão de entrada é limitada a Válvula de Descarga um valor proporcional à pressão de pilotagem 351 Válvulas de Controle de Pressão Símbolos genéricos 1 Normalmente Fechada com 1 Estrangulamento 2 Normalmente Aberta com 1 Estrangulamento 3 Normalmente Fechada com 2 Estrangulamentos 35 Válvulas de Controle Influem ou são influenciadas pela de Pressão pressão São representadas com um quadro de comando e no interi or uma flecha complementando se com os elementos de controle interno Parker Hannifin Ind Com Ltda Jacareí SP Brasil 157 Training Tecnologia Pneumática Industrial Nº Denominação Uso do Equipamento ou Símbolo Explanação sobre o Símbolo 354 Válvula de Sequência Quando a pressão de entrada vence a força opositora de mola a válvula é aberta permitindo fluxo para o ori fício de saída utilização 36 Robinet de Isolamento ou Válvula de Fechamento 40 Transmissão de Energia e Condicionamento 41 Fonte de Energia 412 Motor Elétrico Símbolos 113 da publicação IEC 1172 411 Fonte de Pressão Alimentação Símbolo geral simplificado 1 Fonte de Pressão Hidráulica 2 Fonte de Pressão Pneumática 355 Válvula Reguladora ou Redutora Permite obter variações em relação de Pressão à pressão de entrada Mantém a pressão secundária substancial mente constante independente das oscilações na entrada acima do valor regulado 1 Válvula Reguladora de Pressão sem Escape 11 Válvula Reguladora de Pressão Como em 3551 mas o valor da Comandada por Controle Remoto pressão de saída está em função da pressão piloto 2 Válvula Reguladora de Pressão com Escape 21 Válvula Reguladora de Pressão Como em 3552 o valor da pres com Escape e Comando por são da saída está em função da Controle Remoto pressão do controle pilotado Tecnologia Pneumática Industrial 158 Parker Hannifin Ind Com Ltda Jacareí SP Brasil Training 413 Motor Térmico Nº Denominação Uso do Equipamento ou Símbolo Explanação sobre o Símbolo 42 Linhas de Fluxo e Conexões 421 Linhas de Fluxo 1 Linha de Trabalho de Retorno de Alimentação 2 Linha de Pilotagem 3 Linha de Dreno ou Escape 4 Tubo Flexível Usado em partes com movimentos 5 Linha Elétrica 422 Cruzamento de Linhas Não conectado 423 Junção de Linhas 424 Sangria de Ar 426 Tomada de Potencial Os tubos de conexão são represen tados na posição central 1 Plugado ou Bloqueado As operações com as posições são reduzidas e imaginadas deslocando se os quadrados sobre o quadro dotado de conexões 2 Com Conexão Sobre equipamentos ou linhas para tomada de medição 425 Orifícios de Escape ou de Exaustão 1 Não Provido para Conexão Escape não canalizado livre não conectável 2 Provido para Conexão Escape canalizado rosqueado Sobre equipamentos ou linhas para tomada de medição Parker Hannifin Ind Com Ltda Jacareí SP Brasil 159 Training Tecnologia Pneumática Industrial Nº Denominação Uso do Equipamento ou Símbolo Explanação sobre o Símbolo 428 Conexão Rotativa União Rotativa União entre linhas permitindo movimento angular em serviço 1 Com 1 via 2 Com 2 vias 429 Silenciador Elimina o ruído causado pelo ar comprimido quando colocado em exaustão 43 Reservatório Geralmente representado na horizontal 44 Separador de água 441 Com Operação Manual Dreno Manual 442 Com Drenagem Automática 45 Secador Equipamento que seca o ar comprimido por refrigeração absorção ou adsorção 427 Acoplamento de Ação Rápida Engate Rápido 1 Conectado Sem Válvula de Retenção com Abertura Mecânica 11 Desconectado 2 Conectado Com Dupla Retenção e com Abertura Mecânica 21 Desconectado 3 Conectado Com Única Retenção e um Canal Aberto 31 Desconectado Tecnologia Pneumática Industrial 160 Parker Hannifin Ind Com Ltda Jacareí SP Brasil Training Nº Denominação Uso do Equipamento ou Símbolo Explanação sobre o Símbolo 46 Filtro Representação geral elimina as impurezas micrônicas e auxilia na remoção parcial da umidade contida no ar comprimido 461 Com Dreno Manual 462 Com Dreno Automático 47 Lubrificador Pequena quantidade de óleo lubri ficante é adicionada ao ar quando este passa pelo lubrificador Evita o desgaste prematuro dos componentes 48 Unidade de Condicionamento Consiste em filtro válvula reguladora de pressão com manômetro e lubrificador É a última estação de preparação do ar antes de realizar o trabalho 481 Símbolo detalhado 482 Símbolo simplificado 49 Trocador de Calor Aparelho utilizado para aquecimento ou resfriamento de fluido em circulação 491 Controlador de Temperatura Aparelho que controla a temperatura do fluido mantendoa entre dois valores predeterminados As setas indicam simbolicamente a introdu ção ou dissipação do calor 492 Resfriador As setas no losango representam simbolicamente a evacuação de calor 1 Sem representação das linhas de fluido refrigerante 2 Com representação das linhas de fluido refrigerante 493 Aquecedor As setas do losango indicam simbo licamente a introdução de calor Parker Hannifin Ind Com Ltda Jacareí SP Brasil 161 Training Tecnologia Pneumática Industrial Nº Denominação Uso do Equipamento ou Símbolo Explanação sobre o Símbolo 50 Mecanismo de Controle Comandos 51 Componentes Mecânicos 511 Eixo Rotativo A seta simboliza a direção de rotação 1 Em Uma Direção 2 Em Várias Direções 512 Dispositivo de Trava Colocado quando um aparelho é bloqueado em uma posição e sen tido determinados Símbolo do meio de acionamento 513 Mecanismo de Articulação 1 Simples 2 Com Alavanca Transversal 3 Com Fulcro Fixo 514 Trava ou Detente Mantém em posição sistemática um equipamento Válvula Direcional por exemplo 52 Meios de Comando Os símbolos que representam os Acionamento meios de acionamento incorporados aos símbolos dos equipamentos de controle devem ser colocados sobre o quadrado adjacente Para equipa mentos com diversos quadrados de atuação o acionamento é efeti vado pelo quadrado adjacente 521 Acionamentos Manuais Símbolo geral sem indicação do Controles Musculares tipo de acionamento 1 Por Botão 2 Por Alavanca 3 Por Pedal Tecnologia Pneumática Industrial 162 Parker Hannifin Ind Com Ltda Jacareí SP Brasil Training Nº Denominação Uso do Equipamento ou Símbolo Explanação sobre o Símbolo 522 Acionamentos Mecânicos 1 Por Came Apalpador ou Pino 2 Por Mola 3 Por Rolete 4 Por Rolete Operando Somente Gatilho rolete escamoteável em um Sentido 523 Acionamentos Elétricos 1 Por Solenóide Com uma bobina 2 Por Solenóide Com 2 bobinas agindo em sentidos contrários 3 Por Motor Elétrico 524 Acionamentos Pneumáticos por Aplicação ou Alívio de Pressão 1 Acionamento Direto 11 Por Aplicação de Pressão Piloto Positivo 12 Por Alívio de Pressão Piloto Negativo por Despressurização 13 Por Diferencial de Áreas No símbolo o retângulo maior repre senta o sinal prioritário 2 Acionamento Indireto ou Prévio 22 Por Alívio de Pressão 3 Parte de Controle Interno As passagens de comando estão situadas no interior da válvula Parker Hannifin Ind Com Ltda Jacareí SP Brasil 163 Training Tecnologia Pneumática Industrial Nº Denominação Uso do Equipamento ou Símbolo Explanação sobre o Símbolo 525 Acionamentos Combinados 1 Por Solenóide e Piloto Positivo O piloto da válvula direcional é interno Quando o solenóide é energizado o piloto causa o acionamento por pressurização a válvula direcional que efetua a pilotagem é acionada por solenóide servocomando 2 Por Solenóide e Piloto Negativo Idem a 5241 porém o piloto é despressurizado 3 Por Botão e Piloto Positivo 4 Por Solenóide e Piloto Positivo O piloto da válvula é acionado pelo ou Botão solenóide causando pressurização interna Com a falta de energia elétrica o acionamento pode ser efetuado pelo botão 5 Por Solenóide e Piloto Negativo Idem a 5244 porém causando ou Botão despressurização 6 Por Solenóide e Piloto ou Botão Pode ser como em 5254 ou Trava 5255 7 Por Solenóide ou Piloto Positivo A válvula pode ser acionada inde pendentemente por qualquer um dos acionamentos 526 Centralizações Mantém a válvula em sua posição central ou neutra após a ação dos acionamentos ser eliminada 1 Centralização por Ar Comprimido 2 Centralização por Mola 527 Símbolo Geral Símbolo explicativo para outros tipos de acionamentos Tecnologia Pneumática Industrial 164 Parker Hannifin Ind Com Ltda Jacareí SP Brasil Training Nº Denominação Uso do Equipamento ou Símbolo Explanação sobre o Símbolo 611 Medição de Pressão Manômetro e Vacuômetro A posição da conexão em relação ao círculo é indiferente 60 Equipamentos Suplementares 61 Instrumentos de Medição 612 Medição de Temperatura 1 Termômetro Idem a 6111 613 Medição de Fluxo 1 Medidor de Fluxo Rotâmetro 2 Medidor Integral de Fluxo Acumulativo 62 Outros Equipamentos 621 Pressostato Converte um sinal pneumático em um elétrico A Parker Hannifin A Parker Hannifin é uma companhia líder mundial na fabricação de componentes destinados ao mercado de Controle do Movimento dedicada a servir seus clientes prestandolhes um impecável padrão de atendimento Classificada como a corporação de número 200 pela revista Fortune nossa empresa está presente na Bolsa de Valores de Nova York e pode ser identificada pelo nosso símbolo PH Nossos componentes e sistemas somam mais de 1000 linhas de produtos os quais têm a função essencial de controlar movimentos em um amplo segmento entre o Industrial e o Aeroespacial em mais de 1200 mercados A Parker é o único fabricante a oferecer aos seus clientes uma ampla gama de soluções hidráulicas pneumáticas e eletromecânicas para o controle de movimentos Nossa companhia possui a maior rede de 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