75 Perguntas e Respostas Ferramentas Pneumáticas

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1 75 Perguntas e Respostas Ferramentas Pneumáticas

2 Cloro Este caderno foi impresso em papel alvejado sem cloro 2

3 IMPRESSÃO Editores Os conteúdos desta publicação foram coordenados com os departamentos técnicos internos; refletem o último conhecimento técnico no momento da impressão e referem-se a aplicações gerais. Condições especiais podem aplicar-se às áreas de aplicação especiais. Os regulamentos pertinentes e instruções de segurança aplicamse ao manuseio das ferramentas e máquinas descritas nesta publicação. Nenhuma reclamação de responsabilidade pode estar baseada nos conteúdos desta publicação. Algumas passagens do texto contêm marcas registradas protegidas. Elas, especificamente, não são realçadas. Reimpressão, cópia e tradução, também de partes, requerem nossa autorização prévia por escrito, menção da lista das fontes e estão sujeitas a alterações. Suas observações e sugestões são sempre bem-vindas. Erwin Ritz, H de Holger. Schweizer Referência da fonte: Esta publicação contém partes de contribuições e cortesia de ilustração de BOGE KOMPRESSOREN Lechtermannshof 26 D Bielefeld Nós agradecemos sua permissão amável. Para informação mais detalhada, nós recomendamos o Compêndio de Ar Comprimido disponível de BOGE. Publicante: Robert Bosch Limitada Divisão Ferramentas Elétricas Via Anhanguera km 98 CEP: Campinas SP PT-RLA/ADV Impresso no Brasil 1ª edição Out/2008 Tradução: Helga Madjderey 6008.FG

4 CONTEÚDO Fundamentos 5 Geração de ar comprimido 6 Condicionamento do ar comprimido 10 Instalações pneumáticas 14 Sistemas de tubulações 20 Ferramentas pneumáticas 26 Acessórios 43 Segurança 49 O caminho lógico para a parafusadeira pneumática correta 50 O caminho lógico para a esmerilhadeira pneumática correta 53 4

5 FUNDAMENTOS 1. O que é tecnologia pneumática? Tecnologia pneumática é o uso do ar comprimido como meio de energia para máquinas e equipamentos. 2. O que é ar comprimido? Ar comprimido é o ar atmosférico comprimido. 3. Quais são as vantagens do ar comprimido? O ar está disponível em qualquer lugar em qualquer quantidade. O ar comprimido como meio de energia não precisa ser trocado. O ar comprimido não emite nenhum poluente no caso de defeito na tubulação. 4. Quais são as pressões predominantes nos equipamentos pneumáticos? Dependendo da aplicação, o ar comprimido é necessário em diferentes níveis de pressão. É feita uma distinção entre as seguintes faixas: Faixa de baixa pressão até 10 bar Faixa de média pressão bar Faixa de alta pressão bar Faixa de ultra-alta pressão bar 5. Qual faixa de pressão é comumente usada para ferramentas pneumáticas? Para ferramentas pneumáticas de uso profissional e industrial, a faixa de pressão até 10 bar é a mais usual. 5

6 GERAÇÃO DE AR COMPRIMIDO 6.. Como é gerado o ar comprimido? O ar comprimido é gerado mediante a compressão do ar atmosférico. As máquinas usadas para geração de ar comprimido são chamadas de compressores. 7. Quais tipos de compressores de ar comprimido são mais usados? Na área de aplicação profissional e industrial, são mais usados os compressores de pistão e/ou compressores de parafuso. 8. O que é um compressor de pistão? O compressor de pistão lembra um motor de combustão interna com comando de válvulas. O ar atmosférico é aspirado e comprimido num cilindro pelo pistão de movimento alternativo acionado pela biela e árvore de manivela. As seqüências de aspiração e compressão são comandadas pelas válvulas. 9. Quais são as características de um compressor de pistão? As características típicas do compressor de pistão são: Elevado grau de eficiência Pode atingir pressões de altas até muito altas Permite unidades com dimensões reduzidas Permite grande variedade de versões (com múltiplos cilindros e vários estágios de compressão) Baixo custo Fluxo de pressão pulsante (desfavorável) 6

7 Compressor de pistão Princípio de funcionamento Aspiração Compressão EWL-D022/P 1 Árvore de manivela 2 Biela 3 Pistão 4 Válvula de aspiração 5 Válvula de escape 7

8 10. O que é um compressor de parafuso? A carcaça do compressor de parafuso contém dois fusos helicoidais que, girando em sentidos opostos, comprimem continuamente o ar na câmara de pressão. No seu curso, através do compressor, o ar aspirado é comprimido na câmara de volume decrescente até a pressão final preestabelecida no projeto. 11. Quais são as características de um compressor de parafuso? As características típicas do compressor de parafuso são: Fluxo contínuo de ar Baixa temperatura de compressão final Permite compressão isenta de óleo Baixa geração de ruído Permite a construção de múltiplos estágios Adequado para grandes volumes de consumo Custo mais alto Os compressores de parafuso têm prevalecido nas aplicações que requerem grandes volumes de ar de forma contínua. 8

9 Compressor de parafuso Diagrama de funcionamento Símbolo Lado de aspiração Lado de compressão Método de funcionamento EWL-D011/P 9

10 CONDICIONAMENTO DO AR COMPRIMIDO 12. O que é condicionamento do ar comprimido? O ar comprimido precisa ser preparado antes do uso. As principais providências são: Filtragem Resfriamento Secagem 13. Por que o ar comprimido precisa ser filtrado? O ar aspirado contém sujeira e poeira. Dependendo do tipo de compressor, o ar comprimido pode conter partículas de óleo de lubrificação do compressor. A filtragem remove esses componentes do ar. 14. Quais filtros são usados? Geralmente são usados os seguintes filtros: Filtro ciclone serve para separação de sujeira grosseira e partículas de poeira Pré-filtro serve para separação de partículas finas de poeira Filtros de alta performance servem para separar as partículas mais finas de pó e, eventualmente, de óleo 15.. Por que o ar comprimido precisa ser resfriado? A compressão do ar gera calor. O nível de temperatura depende da pressão final de compressão. Quanto mais alta a pressão, maior o aquecimento. Por causa do risco de acidentes, certas temperaturas máximas (usualmente entre 160 e 200 C) não podem ser ultrapassadas. Por esse motivo, o ar comprimido é conduzido através de um resfriador. No caso de compressores de múltiplos estágios, o ar também é resfriado entre os estágios. 10

11 Classes de qualidade do ar comprimido (DIN ISO ) Classe Teor máximo de resíduos de água Resíduo de água g/m³ Ponto de condensação C Teor máximo de resíduos de pó Densidade do pó mg/m³ Tamanho do pó mg/m³ Teor max. de óleo mg/m³ 1 0, ,1 0,1 0,01 2 0, ,1 3 0, , , , PNW-T05 Métodos de secagem do ar comprimido Tipo de secagem Método Agente de secagem Condensação Difusão Supercompressão Secagem a frio Secagem por membrana Sorção Absorção Agente de secagem sólido Agente de secagem solúvel Agente de secagem líquido Adsorção Regeneração fria Regeneração quente interna Regeneração quente externa Regeneração a vácuo PNW-T06 11

12 16.. Por que o ar comprimido precisa ser secado? O ar atmosférico sempre contém uma certa quantia de vapor de água. Como a água, ao contrário do ar, não pode ser comprimida, esse vapor de água, após a compressão e resfriamento do ar comprimido, se deposita em forma líquida (água). A água pode provocar corrosão e mau funcionamento da rede de tubulações e dos equipamentos e, por isso, deve ser removida ( secada ). Por essa razão, são instalados secadores nos sistemas pneumáticos. 17. O que acontece com a água residual? Na água residual se acumulam todos os elementos sugados junto com o ar, como sujeira, poeira e outros poluentes. Dependendo do tipo do compressor, ela também pode conter partículas de óleo. Como esses poluentes se encontram na água de forma concentrada, as mesmas restrições especiais contra contaminação se aplicam à água residual. Portanto, ela deve ser descartada de acordo com as regulamentações pertinentes. 12

13 Água contida no ar Temperaturas negativas Ponto de condens. C Umidade máxima g/m³ Ponto de condens. C Umidade máxima g/m³ Temperaturas positivas Ponto de condens. C Umidade máxima g/m³ 5 3, , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , ,935 PNW-T04 13

14 INSTALAÇÕES PNEUMÁTICAS 18. Quais critérios são mais importantes para o planejamento de uma instalação pneumática? Os seguintes critérios devem ser considerados no planejamento de uma instalação pneumática: As pressões no sistema A demanda de ar comprimido Potência do compressor O sistema de tubulações 19. Quais pressões podem ser encontradas num sistema pneumático? As pressões mais importantes dentro de um sistema pneumático são: A pressão máxima do compressor A pressão de trabalho A pressão de fluxo 20. O que significa pressão máxima do compressor? A pressão máxima do compressor é a pressão mais alta que o compressor escolhido é capaz de gerar. A pressão no reservatório de ar, e com isso no sistema, oscila de acordo com a variação da demanda de ar dos equipamentos conectados entre uma pressão máxima e mínima. Além disso, há as perdas de pressão devido a vazamentos no sistema. O compressor deve ser capaz de compensar essas oscilações de pressão. A pressão máxima do compressor deve, portanto, ser maior do que a pressão de trabalho prevista para o sistema. 14

15 21. O que significa pressão de trabalho? Pressão de trabalho é a pressão mínima que precisa estar disponível para os equipamentos conectados. Possíveis perdas por vazamentos e perdas de fluxo devem ser levadas em consideração. 22. O que se entende por pressão de fluxo? A pressão de fluxo é a pressão disponível no niple de conexão enquanto o equipamento está ligado e operando em regime de consumo máximo de ar. A ferramenta pneumática somente pode fornecer a potência prevista se a pressão de fluxo nesse modo operacional atingir o valor mínimo especificado pelo fabricante (geralmente 6 bar). 23. Por que a pressão de fluxo precisa ser medida diretamente no equipamento? Porque até esse ponto todas as perdas são provocadas pela rede de tubulação, válvulas e registros, até mesmo devido à tubulação flexível (possivelmente subdimensionada), que deveriam ser levadas em conta. 15

16 Medição da pressão de fluxo 3a 2 1 3b Mangueira de conexão 2 Manômetro 3a Ferramenta pneumática sem carga (não regulamentar) 3b Ferramenta pneumática a plena carga (regulamentar) EWL-D026/P 16

17 24. Como é composta a demanda de ar comprimido de uma instalação pneumática? Fatores determinantes do consumo de uma instalação pneumática são: Demanda de ar comprimido dos equipamentos Média do tempo de ocupação dos equipamentos O fator de simultaneidade Perdas no sistema Reservas Erros de estimativa Onde a demanda de ar comprido dos equipamentos deve ser corrigida pela média do tempo de ocupação e pelo fator de simultaneidade e adicionados os fatores de reservas, de perdas e os erros de estimativa. 25. Como se determina o consumo das ferramentas pneumáticas? Pela soma de todas as ferramentas individuais de acordo com as especificações técnicas do fabricante, levando em conta os fatores de correção. 26. O que é tempo médio de ocupação? A maioria das máquinas pneumáticas não fica permanentemente em operação. Por causa das interrupções entre as operações individuais de trabalho, elas são ligadas e desligadas conforme a necessidade. Isso varia de acordo com o tipo de ferramenta. Usualmente, ferramentas de lixar trabalham por períodos mais longos, ferramentas de parafusar trabalham com mais pausas. A média de tempo em que a ferramenta permanece ligada, geralmente convertida em relação a uma hora, é denominada tempo médio de ocupação. 17

18 27. O que é fator de simultaneidade? Sabe-se pela experiência que, quando um grande número de equipamentos está conectado numa instalação, nunca todos são usados ao mesmo tempo, pois a maioria das operações de trabalho ocorre com defasagem de tempo e suas durações não são uniformes. A parcela de tempo em que todos os equipamentos são usados simultaneamente é denominada fator de simultaneidade e entra no cálculo junto com o tempo de ocupação como coeficiente redutor da demanda. 28. O que se entende por perdas? As perdas em instalações pneumáticas ocorrem por causa dos vazamentos e do atrito do fluxo de ar comprimido na rede de tubulações. De acordo com a experiência, as perdas em instalações pneumáticas novas correspondem a aproximadamente 5%. Já nas instalações pneumáticas antigas, as perdas podem chegar a aproximadamente 25%. 29. O que se entende por reservas? Como a demanda de ar comprimido é calculada inicialmente apenas para os equipamentos atualmente conectados, é preciso considerar reservas para futuras necessidades de expansão do sistema a fim de minimizar os custos de atualização. Dependendo das perspectivas e do ramo, podem ser projetadas reservas de até 100%. 18

19 30. O que é erro de estimativa? Apesar do apurado método de cálculo, a demanda real de ar comprimido nunca pode ser determinada com exatidão. Por isso, para compensar possíveis erros de estimativa, são adicionados, como valor empírico, aproximadamente 15% da demanda calculada. 31. Como é determinada a potência do compressor? Dentre outros fatores, a potência do compressor é determinada pelos seguintes critérios: Pressão máxima Volume fornecido Tipo de compressor Número de compressores Tamanho do reservatório de ar 32. Por que é melhor vários compressores pequenos do que um compressor grande? Compressores grandes possuem uma alta demanda de energia. Se, em vez de um compressor grande, forem usados vários compressores pequenos, eles podem ser ligados ou desligados individualmente de acordo com a demanda atual de ar comprimido. Isso, por um lado, leva a uma considerável economia de energia e, por outro, um compressor pode ser retirado da rede para manutenção sem que toda a instalação tenha que ser paralisada. 33. Qual é a função do reservatório de ar? O reservatório de ar armazena uma certa provisão de ar comprimido e iguala as oscilações de pressão (p.ex., causadas pelo pistão do compressor). Ele garante as fases de elevada demanda de ar comprimido e permite a operação intermitente do compressor (i.e. ligando e desligando conforme a necessidade) e, com isso, economiza energia. 19

20 SISTEMA DE TUBULAÇÃO 34. Qual é a função do sistema de tubulação (rede)? A função primordial do sistema de tubulação é transportar o ar comprimido até os equipamentos individuais. Secundariamente, o volume das tubulações complementa o volume do reservatório de ar. 35. Existem diversos sistemas de tubulação (rede)? Sim. Os dois sistemas típicos são designados como: Ramificado Anel fechado Ambos os sistemas possuem suas vantagens e desvantagens que precisam ser consideradas em função da concepção do sistema. É por isso que, na prática, são usadas com freqüência versões mistas de ambos. 20

21 36. O que é um sistema ramificado? Tubulações ramificadas derivam de grandes tubulações de distribuição ou da tubulação principal e terminam no equipamento. Elas têm a vantagem de exigir menor extensão de tubos do que o sistema de anel fechado. Mas também há a desvantagem de terem que ser maior dimensionadas do que o sistema de anel fechado e provocarem, freqüentemente, grandes perdas de pressão. Sistema de distribuição de ar comprimido Sistema ramificado EWL-D018/P 1 Compressor 2 Válvula de bloqueio 3 Reservatório de ar comprimido 4 Dreno de água de condensação 5 Válvula de segurança 6 Secador de ar comprimido 7 Tubulação principal 8 Tubulação ramificada 9 Conexão do equipamento 21

22 37. O que é um sistema de anel fechado? Um sistema de anel fechado forma um circuito de distribuição fechado. Para fornecer ar comprimido via anel fechado, o ar comprimido percorre um caminho mais curto do que no sistema ramificado. Isso reduz a queda de pressão. O dimensionamento do sistema de anel fechado pode ser calculado com metade do comprimento fluidodinâmico do tubo e com metade do volume de fluxo. A desvantagem é a maior demanda de tubulações. Sistema de distribuição de ar comprimido Sistema de anel fechado EWL-D017/P 1 Compressor 2 Válvula de bloqueio 3 Reservatório de ar comprimido 4 Dreno de água de condensação 5 Válvula de segurança 6 Secador de ar comprimido 7 Tubulação principal 8 Tubulação ramificada 9 Conexão do equipamento 22

23 38. Qual é a influência do comprimento dos tubos, derivações, cotovelos, válvulas e engates? Quanto mais longa a tubulação de ar comprimido, maiores são as perdas por atrito do fluxo de ar na parede da tubulação. Como as perdas por atrito se convertem em perda de pressão, as tubulações longas requerem um diâmetro maior para reduzir a resistência. Dependendo do modelo e fabricação, as derivações, cotovelos, válvulas e engates causam frequentemente perdas substanciais por atrito no fluxo de ar. Portanto, seu número deve ser mantido o menor possível e deve ser dada preferência aos modelos mais favoráveis ao fluxo. Existem fatores para os componentes comuns que entram no cálculo do sistema de tubulação em metros (adicionais) de comprimento de tubo (veja tabela). 23

24 Sistemas pneumáticos Regras para instalação Características desfavoráveis para o fluxo Peça T Cotovelo Características favoráveis para o fluxo Peça de bifurcação Curva Ruim Correto α= Aprox. 30 r = 6d EWL-D019/P 24

25 Acessório ou conexão Válvula de bloqueio Válvula de membrana Registro de gaveta Curva fechada 90 Curva aberta 90, R = d Curva aberta 90, R = 2d Peça T Peça de redução D = 2d Corresponde ao comprimento em metros de um tubo reto Para uma bitola nominal do tubo ou acessório (DN) DN 25 DN 40 DN 50 DN , ,5 0,3 0,5 0,7 1 1,5 2,5 3,5 5 0,3 0,5 0,6 1 0,15 0,25 0,3 0, ,5 0,7 1 2 DN 100 DN ,5 3,5 DN ,5 1,5 2,5 1, PN T 07 25

26 FERRAMENTAS PNEUMÁTICAS 39. O que são ferramentas pneumáticas? Ferramentas pneumáticas são ferramentas e máquinas que usam o ar comprimido como meio de energia. Dentro do objetivo desta publicação, são descritas as ferramentas pneumáticas manuais. 40. Quais são as vantagens das ferramentas pneumáticas? As vantagens das ferramentas pneumáticas em comparação com as ferramentas elétricas podem ser resumidas nos seguintes atributos: Simplicidade Confiabilidade operacional Segurança no trabalho Proteção contra sobrecarga 41. O que se entende por simplicidade? A construção e o funcionamento das ferramentas pneumáticas são muito simples em comparação com as ferramentas elétricas. Por essa razão, elas são muito robustas e não suscetíveis a falhas. Movimentos lineares podem ser criados diretamente, sem componentes mecânicos elaborados como alavancas, excêntricos, discos de cames, fusos helicoidais e similares. 26

27 42. O que se entende por confiabilidade operacional? Mesmo sob grandes variações de temperatura e temperaturas extremas, como também em ambientes molhados, o ar comprimido condicionado trabalha sem problemas. Ele também pode ser empregado em temperaturas extremamente altas. Vazamentos nas ferramentas pneumáticas e nas tubulações não interferem na segurança nem na operacionalidade da instalação. Equipamentos e componentes pneumáticos geralmente mostram pouco desgaste. Por conseqüência possuem longa vida útil e baixa taxa de falhas. 43. O que se entende por segurança no trabalho? No que se refere a fogo, explosão e riscos elétricos, as ferramentas pneumáticas são muito seguras. Mesmo em áreas sujeitas a incêndio, explosão ou gás metano, as ferramentas pneumáticas podem ser operadas com segurança. Em ambientes molhados ou ao ar livre, as ferramentas pneumáticas também podem ser usadas sem problemas. Equipadas com vedações, elas podem ser usadas até mesmo debaixo da água. 44. O que se entende por proteção contra sobrecarga? Ferramentas pneumáticas e seus elementos operacionais podem ser sobrecarregados até o bloqueio sem serem danificados. Por isso eles são tidos como à prova de sobrecarga. Ao contrário da rede elétrica, a rede de ar comprimido pode ser sobrecarregada sem hesitação. Se a pressão cair demais, o trabalho excedente não pode ser executado. Mas não há nenhum dano para a rede nem para os elementos operacionais. Como o ar comprimido se resfria ao ser liberado durante o consumo, as ferramentas pneumáticas não aquecem. 27

28 45. Quais motores pneumáticos são usados em ferramentas pneumáticas? Os motores para ferramentas pneumáticas são baseados em dois princípios: Motores de fluxo (dinâmico) Motores de deslocamento positivo Dependendo do tipo e da aplicação da ferramenta pneumática, são usados motores baseados num dos dois princípios. 46. O que se entende por motores de fluxo? Nos motores de fluxo, o ar flui continuamente através do motor. Nos motores de fluxo também são conhecidos como turbinas. Existem duas variações básicas: Turbinas axiais Turbinas radiais Uma característica dos dois tipos de turbina é que a energia do fluxo de ar comprimido é transformada exclusivamente em movimento rotativo. 47. Quais são as características das turbinas? Nas turbinas axiais, o fluxo escoa axialmente, (paralelamente ao eixo), e a energia é transferida pelo rotor de pás. Geralmente, as turbinas axiais têm diâmetro menor, mas, quando equipadas com vários estágios de rodas de pás, seu comprimento é proporcionalmente maior. Nas turbinas radiais, o fluxo escoa radialmente, (perpendicular ao eixo), e a alimentação do ar comprimido é tangencial. A característica típica das turbinas radiais é seu diâmetro relativamente grande; em compensação, seu comprimento é curto. 28

29 Turbinas Princípio de funcionamento Turbina de fluxo radial Rotor perpendicular escoa o fluxo no sentido radial Turbina de fluxo axial Rotor de hélices escoa o fluxo no sentido axial EWL-D023/P 29

30 48. Onde são usadas as turbinas? As turbinas são usadas geralmente em tipos especiais de ferramentas pneumáticas, em geral onde são exigidas altas rotações, construção simples e tamanho reduzido, por exemplo, pequenas ferramentas de esmerilhar. Típicas áreas de aplicação são ferramentaria, construção de moldes e odontologia. 49. O que são motores de deslocamento positivo? Nos motores de deslocamento positivo, o ar comprimido é introduzido em câmaras de volume variável. As câmaras, conhecidas como células ou cilindros de pistão, são movidas pelo ar comprimido ao longo de um perímetro numa carcaça cilíndrica ou em movimento linear ao longo de um cilindro. Motores de deslocamento positivo podem ser construídos numa infinidade de modelos. Peculiar nos motores de deslocamento positivo é que a energia do fluxo de ar comprimido pode ser convertida tanto em movimento linear quanto em movimento rotativo. Por isso, no caso dos motores de deslocamento positivo, é feita uma distinção entre: Motores lineares Motores rotativos Dentro desses grupos, as ferramentas pneumáticas usam, principalmente: Motores lineares oscilantes Motores de palhetas 50. Quais são as características dos motores lineares oscilantes? Durante a operação, os motores lineares oscilantes executam um movimento alternativo automático, cuja freqüência pode ser determinada pelo modelo e pela vazão de ar. As válvulas necessárias para o controle 30

31 do movimento são integradas no próprio motor. Áreas típicas de aplicação: martelos de percussão ( martelo de ar comprimido ), desencrustadores de agulhas, rebitadores e cinzéis pneumáticos. Motor linear pneumático 1 Ferramenta 2 Pistão (de impacto) 3 Válvula comutadora 4 Escape de ar Canal de desvio 6 Volume do curso de trabalho 7 Volume do curso de retorno 3 Curso de trabalho (início) O ar comprimido entra no cilindro e acelera o pistão para a frente. O ar na seção frontal do cilindro é evacuado pelo escape Curso de trabalho O ar comprimido acelera o pistão mais para a frente e o escape de ar é fechado. O ar na seção frontal do cilindro agora é evacuado pelo canal de desvio em direção à válvula comutadora Transmissão do impacto e reversão O pistão colide com a ferramenta e transfere sua energia. A pressão na seção posterior do cilindro sai pelo escape, a válvula comutadora inverte a direção do fluxo. EWL-D002/P Curso de retorno A - válvula comutadora permite a pas sagem do ar comprimido pelo canal de desvio até a seção frontal do cilindro, fazendo o pistão retornar. O pistão intensifica a pressão na seção posterior do cilindro, fazendo a válvula comutadora inverter novamente a direção do fluxo. 31

32 51. Quais são as características dos motores de palhetas? Os motores de palhetas convertem a energia do fluxo de ar comprimido em movimento mecânico rotativo. A rotação e o torque dependem do volume da câmara e da vazão do ar comprimido. O design simples e a construção compacta fazem do motor de palhetas um despretensioso, mas eficiente, meio de acionamento para ferramentas pneumáticas. Motor pneumático de palhetas (lamelas) Carcaça 2 Rotor 3 Palhetas 4 Entrada de ar 5 Saída de ar 5 O ar flui para uma câmara e gira o rotor na direção da superfície maior da palheta. A rotação continua, o ar flui para a próxima câmara. A câmara passa pelo furo de saída, o ar escapa. EWL-D001/P 32

33 52. Quais são as vantagens de um motor pneumático com controle de rotação? O controle da rotação de uma ferramenta traz as seguintes vantagens: Economia de ar no regime sem carga Baixa rotação no regime sem carga Redução do desgaste das palhetas Baixa geração de ruído Maior progresso do trabalho Melhor qualidade do trabalho Portanto, as ferramentas com controle de rotação têm, em geral, preferência diante daquelas sem controle. Controle de rotação Contrapesos de regulagem 3 Corpo da válvula 4 Mola de retorno EWL-PN003/G 33

34 Curvas características com e sem controle de rotação com controle de rotação sem controle de rotação Torque M Potência P Torque de partida M max M P Torque de estrangulamento P max EWL-PN002/G Rotação n n o controlada n o não controlada 53. Por que determinadas ferramentas pneumáticas necessitam de uma caixa de redução? Apesar de os motores volumosos desenvolverem um torque elevado, por causa do seu tamanho eles não são adequados para acionar as pequenas e ergonômicas ferramentas pneumáticas. Conseqüentemente, os pequenos motores pneumáticos precisam operar em elevadas rotações para atingir uma boa relação peso/ potência. A alta rotação do motor é, então, reduzida para a rotação requerida por meio de uma caixa de engrenagens adicional que, ao mesmo tempo, eleva o torque na proporção da redução da rotação. 34

35 54. Qual é a demanda de ar comprimido das ferramentas pneumáticas? O consumo de ar das ferramentas pneumáticas é variável e depende muito do tipo da ferramenta e, dentro de um mesmo tipo, do tamanho da ferramenta. Para um cálculo exato, devem ser usados os valores de consumo específico contidos nos catálogos do fabricante. 55. Quais tipos de ferramentas pneumáticas são mais comuns? No ramo profissional e industrial, são usadas, sobretudo, as ferramentas pneumáticas classificadas nos seguintes grupos principais: Ferramentas de bico Ferramentas de impacto Ferramentas rotativas. Estas incluem furadeiras, parafusadeiras, esmerilhadeiras Além disso, existem as ferramentas especiais, como tesouras pneumáticas, tesouras-punção e serras. 56. O que se entende por ferramentas de bico? Pertencem ao grupo das ferramentas de bico: Os bicos de sopro As pistolas de pintura Os bicos de jatos (de areia) As ferramentas de bico fazem parte das ferramentas pneumáticas mais simples. O ar comprimido carrega com seu jato o agente de trabalho empregado. Seu consumo de ar é determinado pelo formato e diâmetro do orifício do bico. 35

36 57. O que se entende por ferramentas pneumáticas de impacto? Pertencem ao grupo das ferramentas pneumáticas de impacto: Grampeador Pregador Martelo de demolição Martelo perfurador Martelo rebitador Desencrustador de agulhas O acionamento é feito por meio de cilindro de pressão (grampeador, pregador) ou por meio de motores lineares oscilantes (martelo demolidor, martelo perfurador, martelo rebitador, desencrustador de agulhas). 58. Quais as vantagens das ferramentas pneumáticas de impacto? Para altas potências, elas são relativamente pequenas e de fácil manuseio. Ao contrário das ferramentas elétricas, o movimento de impacto linear pode ser produzido diretamente. Devido à ausência de sistemas de inversão mecânicos, como mecanismo de manivela, essas ferramentas têm construção extremamente simples e, por isso, são excepcionalmente robustas. Mediante o resfriamento do ar comprimido em expansão, é possível trabalhar continuamente sem problemas. 59. O que se entende por ferramentas pneumáticas rotativas? Essas são todas as ferramentas pneumáticas com fuso de acionamento rotativo e/ou que são acionadas por um motor rotativo. Elas compõem o grupo principal das ferramentas pneumáticas. 36

37 60. Como as furadeiras e parafusadeiras com acionamento pneumático se diferenciam daquelas com acionamento elétrico? As diferenças mais importantes em relação às ferramentas elétricas são: Tamanho menor para modelos de mesma potência À prova de sobrecarga, a ferramenta pode ser forçada sem nenhuma conseqüência Nenhum aquecimento durante a operação Nenhum risco elétrico em ambientes molhados, construções metálicas e áreas externas 61. Qual o nível de importância das parafusadeiras no grupo das ferramentas pneumáticas? As parafusadeiras formam o maior grupo dentro da categoria de ferramentas pneumáticas rotativas. 62. Onde as parafusadeiras pneumáticas são mais usadas? Elas são usadas com mais freqüência para montagens no setor de produção, na construção de estruturas metálicas, como também na assistência técnica automobilística. 63. Quais são os tipos de parafusadeiras pneumáticas existentes? Conforme a finalidade de uso, existem vários tipos de parafusadeiras pneumáticas. Os mais importantes são: Parafusadeira de bloqueio Parafusadeira com interruptor automático Parafusadeira com limitador de torque Parafusadeira de impulso Chave de catraca Chave de impacto giratório Parafusadeira com batente de profundidade Esses tipos possuem diversas apresentações e combinações, tais como parafusadeira reta, angular, cabo central. 37

38 Ferramentas Pneumáticas de aperto Empunhadeira na carcaça Empunhadeira central Chave de catraca Parafusadeira de impulso Chave de impacto giratória (nos dois tipos: médio e alto torque) Parafusadeira de impacto giratório (alto torque) EWL-D046/P 38

39 64. Quais são as áreas de aplicação de cada tipo de parafusadeira? Os tipos de parafusadeiras são escolhidos de acordo com sua área de aplicação específica. As áreas de aplicação podem ser descritas grosseiramente como: Parafusadeira de bloqueio: torque de muito baixo a baixo. Setor de produção Parafusadeira com interruptor automático: torque de pequeno a médio. Setor de produção Parafusadeira com limitação de torque: torque de pequeno a médio. Setor de produção, montagem Parafusadeira de impulso: torque de médio a alto com grande precisão. Setor de produção, montagem Chave de impacto giratório: torque de alto a muito alto. Montagem, construção de estruturas metálicas, indústria automobilística, assistência técnica Chave de catraca: torque de pequeno a médio em espaços de trabalho restritos 65. Quais são os tipos de esmerilhadeiras pneumáticas existentes? Os tipos usuais de esmerilhadeira são: Esmerilhadeira reta Esmerilhadeira vertical Esmerilhadeira angular Dentro do grupo de esmerilhadeiras pneumáticas, predominam as esmerilhadeiras retas, principalmente, as de pequenas e pequeníssimas dimensões. As esmerilhadeiras verticais são usadas, principalmente, nos trabalhos pesados e grosseiros (fundição), na faixa de potência mais alta, enquanto as esmerilhadeiras angulares no segmento de média potência podem ser usadas universalmente. 39

40 Esmerilhadeira pneumática reta A B C D A Rotações de a rpm Potência 50 W B Rotações de a rpm Potência 400 W C Rotação rpm Potência 450 W D Rotação rpm Potência W EWL-D040/P 40

41 Esmerilhadeira pneumática vertical A B A B Faixa de potência até 500 W Faixa de potência W a W EWL-D041/P 41

42 Esmerilhadeira e Lixadeiras pneumáticas Esmerilhadeira angular Lixadeira excêntrica Lixadeira orbital EWL-D036/P 42

43 ACESSÓRIOS 66. Quais são os acessórios para ferramentas pneumáticas? Os acessórios para ferramentas pneumáticas são, principalmente: Unidade de manutenção Engates Balancins de mola Para a aplicação prática, os acessórios são imprescindíveis. 67. O que é uma unidade de manutenção? A unidade de manutenção é uma combinação de: Registro de bloqueio Filtro com coletor de água de condensação Redutor de pressão Dosador de óleo (se necessário) A unidade de manutenção é conectada à rede no local de consumo e permite a conexão de um ou mais equipamentos. 68. Por que o ar comprimido precisa ser oleado? As peças deslizantes dos motores pneumáticos precisam ser lubrificadas para evitar falhas prematuras devido a desgaste. Por isso, o óleo é adicionado ao ar comprimido em pequenas doses ( névoa de óleo ). 43

44 Unidade de manutenção Filtro e dreno de água de condensação 2 Redutor de pressão 3 Dosador de óleo 4 Registro de bloqueio EWL-D024/P 69. Em quais casos o ar comprimido não precisa ser oleado? Na realidade, a presença de óleo no ar comprimido é indesejável, porque ele polui o ambiente depois de sair da ferramenta pneumática. Por isso, o ar de exaustão precisa ser freqüentemente canalizado por uma linha separada. Entretanto, novas combinações de materiais com plásticos autolubrificantes no interior dos motores pneumáticos permitem cada vez mais o uso de ar comprimido isento de óleo. 44

45 70. Para que servem os engates? Os engates são usados como ligações desconectáveis entre a mangueira e o equipamento (a ferramenta pneumática). É feita uma distinção entre: Engates com rosca Engates de encaixe Os acoplamentos com rosca são usados, geralmente, quando o equipamento é instalado em local permanente. Os engates de encaixe (engate rápido) permitem desconectar a mangueira de forma mais fácil e sem uso de ferramentas, p.ex., da rede de tubulações ou da ferramenta pneumática. Portanto, eles são empregados onde se requer flexibilidade de uso. Engates rápidos para ar comprimido Opções de montagem Engate 2 Niple 3 Mangueira 4 Conexão roscada EWL-D021/P 45

46 71. Qual é a função do balancim de mola? Os balancins de mola são usados para manter a ferramenta pneumática ao alcance do usuário e, ao mesmo tempo, compensar o peso da ferramenta. Normalmente, as ferramentas pneumáticas (na maioria, parafusadeiras) na área de produção são penduradas no teto com balancins de mola. A força de tração da mola pode ser ajustada exatamente ao peso da máquina, permitindo que ela seja movida na direção vertical com o mínimo esforço. O cabo de suspensão é enrolado e desenrolado adequadamente dentro do balancim. Conseqüentemente, o usuário quase não precisa despender força vertical para operar a ferramenta; isso reduz consideravelmente o cansaço. 46

47 Balancim de mola na montagem Rolo de balancim de mola 2 Cabo de suspensão 3 Ferramenta EWL-D030/P 47

48 72. Para que servem os silenciadores? Após passar através do motor, o ar descomprimido emerge da ferramenta pneumática, no que a velocidade do fluxo de ar gera um ruído característico. Por isso, são usados os silenciadores. Eles são integrados à empunhadeira da máquina ou instalados externamente. Para uma redução ideal do ruído, o ar de escape é canalizado adicionalmente por uma mangueira de exaustão separada, alcançando um maior amortecimento do ruído e conduzindo o ar de exaustão para fora do local de trabalho. Ferramenta pneumática com silenciador acoplado Ferramenta pneumática 2 Mangueira de ar 3 Silenciador acoplado 4 Ar de exaustão 4 2 EWL-D047/P 48

49 SEGURANÇA 73. Quais as medidas de segurança requeridas para as ferramentas pneumáticas? O ar comprimido contém energia acumulada que deve ser manuseada com cuidado, por exemplo, como a carga de uma bateria carregada. A abertura de vasos e tubulações de pressão pode liberar energia de forma abrupta. Para a ferramenta propriamente dita, valem naturalmente as mesmas regras aplicadas para as ferramentas acionadas por motor. 74. Qual a regra mais importante para trabalhos de manutenção no sistema pneumático? Primordialmente, deve ser aliviada a pressão da instalação ou da ferramenta em questão antes do início do trabalho. 75. O que deve ser observado ao desconectar os denominados engates rápidos? O ar comprimido na mangueira de conexão escapa abruptamente e com alta força de recuo, acompanhada de um ruído sibilante de alta intensidade. O recuo repentino pode arrancar a mangueira da mão e seu movimento descontrolado pode causar acidentes. A geração de ruído pode provocar danos auditivos. Antes de soltar o engate rápido, deve-se fechar o registro da linha de suprimento e aliviar a pressão da mangueira de conexão, acionando brevemente a ferramenta pneumática. 49

50 O CAMINHO LÓGICO PARA A PARAFUSADEIRA PNEUMÁTICA CORRETA Tipo de parafusadeira Parafusadeira com desacoplamento automático Tipo de parafusadeira Aplicação Características Influência do usuário Para conexões parafusadas com torque de alta precisão Torque máximo limitado devido ao efeito de reação do usuário Nenhuma influência do usuário no torque Aplicação Características Influência do usuário Tipo de construção Parafusadeira reta Cabo central Parafusadeira angular Tipo de construção Classe de potência 20 W 120 W 180 W 400 W 180 W 400 W 180 W 370 W 400 W 740 W Classe de potência Consumo de ar (*) 2.5 l/s 3.5 l/s 5.5 l/s 10 l/s 5.5 l/s 10 l/s 5 l/s 11 l/s 11 l/s 18 l/s Consumo de ar(*) Diâm. paraf. Torque Torque Diâm. paraf. Qualid. 8.8 Qualid. 6.6 (DIN VDI 2230) (DIN VDI 2230) Qualid. 6.6 Qualid. 8.8 M 1.4 M 1.4 M 1.2 M 1.2 M 1.6 M Nm 50

51 M 1.4 M 1.6 M 1.8 M 2 M 2.2 M 2.5 M 3 M 3.5 M 4 M 5 M 18 M 6 M 1.8 M 2 M 2.5 M 3 M 4 M 5 M 6 1 Nm 10 Nm M 1.8 M 2 M 2.5 M 3 M 4 M 5 M 6 M 1.4 M 1.6 M 1.8 M 2 M 2.2 M 2.5 M 3 M 3.5 M 4 M 5 M 18 M 6 51

52 M 8 M 10 M 12 M 14 M 16 M 18 M 20 M 22 M 24 M 30 M 8 M 10 M 12 M 14 M 16 M 18 M 20 M 22 M 24 M Nm 1000 Nm M 8 M 10 M 10 M 14 M 16 M 18 M 20 M 22 M 24 M 30 M 8 M 12 M 12 M 14 M 16 M 18 M 20 M 22 M 24 M 30 52

53 O CAMINHO LÓGICO PARA A ESMERILHADEIRA CORRETA Tipo Esmerilhadeira reta Tipo Aplicação Ferramentaria Vitrines em geral Características Extremamente fácil de operar Robusta e universal Classe de potência 50 Watt 100 Watt 120 Watt 220 Watt 240 Watt 400 Watt Faixa de velocidade / / / Diâmetro da ponta montada 10 mm/ 6 mm 13 mm 13 mm mm 50 mm/ 40 mm/ 30 mm Consumo de ar (*) 2 l/s 3 l/s 3 l/s 6 l/s 6 l/s 11 l/s Aplicação construção Características Classe de potência Rotação / oscilações Ponta montada Consumo de ar (*) 53

54 Tipo Aplicação Propriedades características Classe de potência Faixa de velocidade Diâmetro da ponta montada (bre) Consumo de ar (*) Esmerilhadeira vertical Metalurgia em geral Fundições Robusta e fácil de operar, para esmerilhado horizontal 320 Watt 400 Watt 550 Watt 2500 Watt mm 170 mm 115 mm 180 mm 230 mm / 180 mm 9 l/s 11 l/s 13 l/s 45 l/s 3500 Watt / / 230 mm / 60 l/s Tipo Aplicação Características properties Classe de potência Rotação / oscilações Ponta montada Consumo de ar (*) 54

55 SAC Grande São Paulo (11) SAC Demais localidades FG6 419