Tecnologia Pneumática Industrial
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- Tiago Pinheiro Covalski
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1 Tecnologia Pneumática Industrial Tecnologia Pneumática Industrial Transparência M00 Março 00
2 Índice Propriedades Físicas do Ar...3 Peso e Existência do Ar.4 Pressão Atmosférica.. 5 Lei Geral dos Gases, Lei de Pascal.6 Tipos Fundamentais de Compressores...7 Resfriador Posterior 8 Desumidificação do Ar...9 Esquema de Produção do Ar Comprimido Drenagem de Condensado e Tomadas de Ar.. Unidade de Condicionamento (Lubrefil) 3 Funcionamento do Filtro..4 Filtro de Ar Comprimido, Dreno Automático.5 Regulador de Pressão..6 Filtro Regulador (Refil)....7 Lubrificador de Ar.8 Válvulas de Controle Direcional.9 Tipos de Acionamento.0 Tipos Construtivos / vias. Tipo 3/ vias, Exemplo de Aplicação 3 Tipo 3/ vias, Simples Piloto, Exemplo de Aplicação.4 Tipo 3/ vias, Comando Elétrico....5 Tipo 3/ vias, Suprimento Interno..6 Tipo 3/ vias, Suprimento Interno (In-Line)..7 Tipo 3/ vias, Duplo Piloto, Exemplo de Aplicação.8 Válvula de Partida Suave/Rápida..9 Tipo 5/ vias, Duplo Piloto (Válvula K)..30 Sistema de Compensação de Desgaste.. 3 Tipo 5/ vias, Série ISO.. 3 Tipo 5/ vias, Duplo Piloto, Exemplo de Aplicação.33 Tipo 5/3 vias, Duplo Piloto..34 Tipo 5/3 vias, Duplo Solenóide (Speed King)..35 Bloco Manifold Válvula de Retenção, Escape Rápido..37 Elemento OU, Exemplo de Aplicação...38 Elemento E, Exemplo de Aplicação Válvula Reguladora de Vazão...40 Exemplo de Aplicação, Controle de Velocidade. 4 Temporizador Pneumático.. 4 Exemplo de Aplicação Temporizador Pneumático. 43 Captadores de Queda de Pressão Exemplo de Aplicação do Captador...45 Contador Pneumático, Exemplo de Aplicação.46 Sensor de Alívio Sensor Fluidico Módulo de Segurança Bimanual Geradores de Vácuo.50 Ventosa Padrão Tabela de Capacidade de Carga para Ventosa..5 Atuadores Pneumáticos...53 Cilindro de Simples Ação Cilindro de Dupla Ação Cilindro com Amortecimento Cilindro de Haste Dupla...57 Cilindro Tandem...58 Cilindro Duplex Geminado...59 Cilindro de Impacto 60 Guias Lineares Cilindro Sem Haste 6 Hydro-Check, Exemplo de Aplicação...63 Atuador Rotativo...64 Oscilador Pneumático..65 Garras Pneumáticas (Grippers) Vedações 67 Método de Movimento (Intuitivo) 68 Circuitos Intuitivos 69
3 Compressibilidade do Ar Elasticidade do Ar Ar submetido a um volume inicial V 0 Ar submetido a um volume inicial V f Ar submetido a um volume inicial V 0 Ar submetido a um volume inicial V f F F V f < V 0 V f > V 0 Difusibilidade do Ar Expansibilidade do Ar Possuímos um recipiente contendo ar; a válvula na situação está fechada Volumes contendo ar e gases; válvula fechada Válvula aberta temos uma mistura homogênea Quando a válvula é aberta o ar expande, assumindo o formato dos recipientes; porque não possui forma própria 3
4 Peso do Ar Peso do Ar Peso do Ar Ar Quente é Menos Denso que Ar Frio 4
5 Camadas Gasosas da Atmosfera Pressão Atmosférica 0,70 kgf/cm E D C B A,033 kgf/cm A - Troposfera - Km B - Estratosfera - 50 Km C - Mesosfera - 80 km D - Termosfera/Ionosfera Km E - Exosfera a 3000 Km,067 kgf/cm A Pressão Atmosférica Atua em Todos os Sentidos e Direções Medição da Pressão Atmosférica 5
6 Efeito Combinado entre as Três Variáveis Físicas T V T P Mesma Temperatura: Volume Diminui - Pressão Aumenta V Princípio de Blaise Pascal T3 T4 P Mesmo Volume: Pressão Aumenta - Temperatura Aumenta e Vice-Versa V3 P3 Mesma Pressão: Volume Aumenta - Temperatura Aumenta e Vice-Versa V4 - Suponhamos um recipiente cheio de um líquido, o qual é praticamente incompressível; - Se aplicarmos uma força de 0 Kgf num êmbolo de cm de área; 3 - O resultado será uma pressão de 0 Kgf/cm nas paredes do recipiente. P4 6
7 Tipos Fundamentais de Compressores Ciclo de Trabalho de um Compressor de Parafuso Compressor Dinâmico de Fluxo Radial 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 compressor, ficando a abertura de descarga selada, até a passagem do volume comprimido no ciclo seguinte. 7
8 Resfriador Posterior 8
9 Desumidificação do Ar Secagem por Absorção Secagem por Refrigeração Ar Úmido Pré-Resfriador Ar Seco A Ar Seco Separador Resfriador Principal B Pastilhas Dessecantes C D Dreno E Compressor de Refrigeração Bypass Condensado Ar Úmido Freon Condensado Drenagem 9
10 Secagem por Adsorção Ar Seco Ar Úmido Adsorvente Secando Regenerando Esquematização da Secagem por Adsorção Ar Seco Secando Regenerando Ar Úmido 0
11 Esquematização da Produção, Armazenamento e Condicionamento do Ar Comprimido Filtro de Admissão - Motor Elétrico 3 - Separador de Condensado 4 - Compressor 5 - Reservatório 6 - Resfriador Intermediário 7 - Secador 8 - Resfriador Posterior
12 Prevenção e Drenagem para o Condensado Inclinação 0,5 a % do Comprimento Separador Comprimento Ar Comprimido Armazenagem de Condensados Drenos Automáticos Purgadores Unidade de Condicionamento ( Utilização) Conexões Instantâneas
13 Unidade de Condicionamento ou Lubrefil 3
14 Funcionamento do Filtro de Ar 4
15 Secção de Um Filtro de Ar Comprimido A - Defletor Superior B - Anteparo C - Copo D - Elemento Filtrante E - Defletor Inferior F - Dreno Manual G - Manopla A Dreno Automático B C D E F G Dreno Manual Dreno Automático 5
16 Secção de um Regulador de Pressão com Escape D Manômetro Tipo Tubo de Bourdon E F A B G J H C I 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 6
17 Refil - Filtro Regulador A B F G H C A - Manopla B - Orifício de Sangria C - Válvula de Assento D - Defletor Superior E - Defletor Inferior F - Mola G- Orifício de Exaustão H - Diafragma I- Passagem do Fluxo de Ar J - Elemento Filtrante D E I J 7
18 Secção de um Lubrificador H F G A B C I J E D 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 E 8
19 Válvulas de Controle Direcional
20 Botão Tipos de Acionamentos Pino Alavanca Rolete Pedal Gatilho ou Rolete Escamoteável 0
21 Piloto Positivo Diafragma Acionamento Combinado Elétrico e Pneumático Acionamento Combinado Muscular ou Elétrico e Pneumático
22 Tipos Construtivos Válvula de Controle Direcional / Acionada por Rolete, Retorno por Mola, N.F, Tipo Assento com Disco
23 Válvula de Controle Direcional 3/ Acionada por Pino Retorno por Mola, N.F., Tipo Assento Cônico Exemplo de Aplicação A a 3 3 3
24 Exemplo de Aplicação Válvula de Controle Direcional 3/ Acionada por Piloto, Retorno por Mola, N.F., Tipo Assento com Disco A a a 3 3 4
25 Válvula de Controle Direcional 3/ Acionada por Solenóide Direto, Retorno por Mola, N.F. Válvula de Controle Direcional 3/ Acionada Por Solenóide Indireto, Retorno por Mola, N.F., do Tipo Assento com Disco
26 Válvula de Controle Direcional 3/ Acionada por Solenóide de Ação Indireta, Retorno por Suprimento Interno, N.F., Tipo Assento Lateral 3 D 3 D 3 6
27 Válvula de Controle Direcional 3/ Acionada por Solenóide de Ação Indireta, Retorno por Suprimento Interno, N.F., Tipo Assento 3 D D D 3 3 7
28 Válvula 3/ Acionada por Duplo Piloto Positivo Exemplo de Aplicação A 0 3 a0 0 3 a a
29 Válvula 3/ de Partida Suave/Partida Rápida 3 3 9
30 Válvula 5/ Acionada por Duplo Piloto Positivo D D
31 Válvula 5/, Sistema de Compensação de Desgaste 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
32 Válvula de Controle Direcional 5/, Acionamento por Simples Solenóide Indireto, Tipo Distribuidor Axial
33 Válvula 5/, Acionamento por Duplo Piloto Positivo, Tipo Distribuidor Axial 4 Exemplo de Aplicação A a a a
34 Válvula 5/3, Acionada por Duplo Piloto, Centrada por Mola, C.F., Tipo Distribuidor Axial
35 Válvula 5/3, Acionada por Duplo Solenóide, Centrada por Ar Comprimido, C.A.P., Tipo Carretel D D D X D D D X D D
36 Montagem de Válvulas Pneumáticas em Bloco Manifold
37 Elementos Auxiliares Válvula de Retenção com Mola Válvula de Escape Rápido
38 Válvula de Isolamento, Elemento "OU" Exemplo de Aplicação A a0 3 a.0 a a
39 Válvula de Simultaneidade (Elemento E) Exemplo de Aplicação A a0 3 a.0 a a
40 Válvula de Controle de Fluxo Controle de Velocidade 40
41 Exemplo de Aplicação A a.0 a.0 3 a a a 3 3 4
42 Temporizador Pneumático S S P t 0 P t 0 a a Funcionamento S 9 P 0 a
43 Exemplo de Aplicação A a.0 a a0 5 3 a a5 P S a a
44 Captadores de Queda de Pressão S & Adaptador para conexão do cilindro Módulos conectáveis P a Eletrônico Anel de fixação Pneumático Elétrico 44
45 Exemplo de Aplicação A a3 P a3 S 4 4 a0 5 3 a 3 45
46 Contador Predeterminador Pneumático Exemplo de Aplicação A a3 a.0 a.0 4 a a.03 a3 3 Z P A Z Y s A P Y a 3 Z P a.05 A Y a4 3 46
47 Sensor de Alívio S P Relé do Sensor de Alívio a Sensor de Alívio Relé do Sensor de Alívio S Relé do Sensor de Alívio S Desacionado Sensor de Alívio Acionado Sensor de Alívio 47
48 Sensor Fluídico de Proximidade Peça em Movimento S Relé Amplificador P Fil tro - Regul ador a Px a: Sinal envi ado do detector fluídico (0,5 a mbar) a Objeto a ser detectado Distância de Sensibilidade Alimentação de 3 a 8 bar Ar d e supr imento filtrado, seco e regulado (Px = 00 a 300 mbar) Sen sor fluídico Relé Amplificador a Px Desatuado a Px Atuado S 3 S 3 6 Px a Desacionado 4 Px a Acionado 5 4 Acionador Manual Auxiliar 48
49 Módulo de Segurança Bimanual A a a S b S B b P P 49
50 Geradores de Vácuo, Ventosas - O ar comprimido entra pelo pórtico P - e sai para atmosfera pelo pórtico R kgf - Uma força de kgf, é aplicada - na tampa móvel cuja área mede cm 3 - Resultará numa pressão negativa de - kgf/cm cm 3 - A restrição provoca um aumento na veloc idade do fluxo de ar 4 - gerando um vácuo parcial neste orifício, por onde o ar atmosférico penetra do pórtico A - kgf/cm 5 - Essa pressão negativa, depressão, é inferior à pressão atmosférica externa a qual está submetido o recipiente 4 - Gerando um vácuo de - kgf/cm, no interior do recipiente - Enquanto o elemento gerador de vácuo estiver sob pressão do ar comprimido - Elemento gerador de vácuo R P P R A A Ventosa Pe ça 3 - A pressão atm osf é r ica, agindo na superfície externa da ventosa, mantém a ventosa presa à peça - forma-se um vácuo entre a ventosa e a peça 50
51 Ventosas Padrão 5
52 Tabela de Capacidade de Carga para Ventosas Planas a 75% de Vácuo Ø da Ventosa em mm Área em cm Força de Levantamento Superfície Horizontal Superfície Vertical em N em Kgf em N em Kgf 5,0 0,9 0,69 0,07 0,35 0,036 0,0 0,78,86 0,9,43 0,46 5,0,76 6,47 0,66 3,3 0,33 0,0 3,4,54,77 5,76 0,588 5,0 4,90 8,0,837 9,00 0,98 30,0 7,06 5,96,647,97,33 35,0 9,6 35,34 3,603 7,66,80 40,0,56 46,0 4,7 3,05,35 45,0 5,89 58,44 5,958 9,,979 50,0 9,6 7,7 7,357 36,08 3,678 55,0 3,74 87,3 8,90 43,66 4,45 60,0 8,6 03,95 0,597 5,97 5,98 65,0 33,6,98,435 60,98 6,7 70,0 38,46 4,47 4,4 70,73 7, 75,0 44,5 6,4 6,556 8,0 8,78 80,0 50,4 84,8 8,84 9,4 9,4 85,0 56,7 08,6,66 04,30 0,633 90,0 63,58 33,89 3,84 6,94,9 95,0 70,84 60,60 6,565 30,9 3,8 00,0 78,54 88,9 9,45 44,46 4,76 0,0 3,04 45,84 4,39 07,9,95 50,0 76,6 649,73 66,3 34,86 33,6 00,0 34,00 55, 7,75 577,56 58, ,0 706,86 600,35 65, ,7 3,536 5
53 Atuadores Pneumáticos 53
54 Cilindro de Simples Efeito ou Simples Ação Vent. P 54
55 Cilindro de Duplo Efeito ou Dupla Ação 55
56 Cilindro com Amortecimento 56
57 Cilindro de Haste Dupla 57
58 Cilindro Duplex Contínuo ou Cilindro Tandem 58
59 Cilindro Duplex Geminado ou Múltiplas Posições
60 Cilindro de Impacto 60
61 Guias Lineares 6
62 Cilindro sem Haste 6
63 Conversor Hidráulico de Velocidade (Hydro-Check) Exemplo de Aplicação a.0 A 4 4 a 0 a 5 3 a
64 Atuador Rotativo - Motor Pneumático Conexão de Ar Comprimido Palhetas com Molas, sem Lubrificação Standard Eixo Chavetado Corpo de Aço Fundido Engrenagem Planetária Engrenagem Dentada Engrenagem sem Fim 64
65 Oscilador Pneumático 65
66 Garras Pneumáticas (Grippers) Garra de Fricção Garra de Abrangimento 66
67 Vedações Tipo O Ring Tipo U Cup Tipo L Cup 67
68 Método de Movimento ( Intuitivo) Exemplo de Aplicação m = 3 Estocagem de Caixas Unidade de Transferência de Produto B Estoques de Caixas de Papelão l = Saídas de Produtos Embalados b Produto n = 3 Estoque de Produtos Entrada de Produtos A Unidade de Estocagem Rotação Completa da Caixa de Papelão A a.0 a.0 b B b.0 b.0 a Diagrama Trajeto-Passo a0 4 4 b a.04 a4 a
69 Circuito - 0 Comandar um Cilindro de Simples Ação (Comando Direto). 69
70 Circuito - 0 Comandar um Cilindro de Simples Ação Utilizando uma Válvula Simples Piloto (Comando Indireto). 70
71 Circuito - 03 Comandar um Cilindro de Simples Ação Utilizando uma Válvula Duplo Piloto. 7
72 Circuito - 04 Comandar um Cilindro de Simples Ação de Dois Pontos Diferentes e Independentes (Utilizar Elemento OU). 7
73 Circuito - 05 Comandar um Cilindro de Simples Ação Através de Acionamento Simultâneo de Duas Válvulas Acionadas por Botão (Comando Bimanual, Utilizar Elemento E). 73
74 Circuito - 06 Comando Bimanual com Duas Válvulas 3/ vias Botão Mola em Série. 74
75 Circuito - 07 Comando Direto de um Cilindro de Dupla Ação, sem Possibilidade de Parada em seu Curso. 75
76 Circuito - 08 Comandar um Cilindro de Dupla Ação com Paradas Intermediárias. 76
77 Circuito - 09 Comando Indireto de um Cilindro de Dupla Ação, Utilizando uma Válvula Simples Piloto. 77
78 Circuito - 0 Comando Indireto de um Cilindro de Dupla A ção, Utilizando uma Válvula Duplo Piloto e com Controle de Velocidade do Cilindro. 78
79 Circuito - 79
80 Circuito - 80
81 Circuito - 3 8
82 Circuito - 4 8
83 Circuito
84 Circuito
85 Circuito
86 Circuito
87 Circuito
88 Circuito
89 Circuito - 89
90 Circuito - A B 90
91 Circuito - 3 A B 9
92 Circuito - 4 A B 9
93 Circuito - 5 A B 93
94 Circuito - 6 A Tecnologia Pneumática Industrial B 94
95 Circuito - 7 A B C 95
96 Circuito - 8 A Tecnologia Pneumática Industrial B 96
97 Circuito - 9 A B C 97
98 Circuito - 30 A B 98
99 Circuito - 3 A Tecnologia Pneumática Industrial B 99
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