Ferramentas pneumáticas

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1 Ferramentas pneumáticas

2 Ferramentas Pneumáticas 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 aplicam-se 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 bemvindas. Erwin Ritz, H de Holger. Schweizer Referência da fonte: Esta publicação contém partes de contribuições e cortesia de ilustração de BOGE KOMPRESSOREN Lechtermannshof 6 D-79 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/008 Tradução: João A. Curado FG6.418

3 Ferramentas Pneumáticas Conteúdo 1. Ferramentas pneumáticas 4 Fonte de energia...4 Transporte da energia...4 Armazenamento de energia...4 Simplicidade...4 Ergonomia...4 Segurança no manuseio...4 Sobrecarga...4 Características de aquecimento...5. Impulsão dos motores 5 Motores dinâmicos...5 Motores de deslocamento positivo...5 Motores lineares...6 Motores rotativos baseados no princípio de deslocamento positivo...6 Características de torque...7 Ajuste da velocidade...8 Transmissão Acessórios de sistema 19 Unidades de manutenção...19 Conexões...0 Mangueiras...0 Pressão de trabalho...0 Pressão do fluxo de ar...1 Balancins...1 Silenciadores Segurança 7. Manutenção 8. FAQ 0 Perguntas mais freqüentes 4. Demanda de ar comprimido 9 Determinação da demanda de ar...9 Ferramentas pneumáticas...10 Consumo de ar comprimido para ferramentas manuais (l / min.) Ferramentas pneumáticas manuais 10 Pregadores e Grampeadores...11 Martelos demolidores...11 Desencrustadores...11 Martelete de Impacto...11 Furadeiras...1 Parafusadeira / Chaves de Impacto e Chaves de Catraca Pneumáticas...1 Tipos de Produtos...1 Tipos e construções...16 Ferramentas retas para desbaste...17 Retíficas retas...17 Ferramentas verticais para desbaste...18 Lixadeiras orbitais e excêntricas...18 Esmerilhadeiras angulares...18 Serras...18 Tesouras faca e punção...18

4 4 Ferramentas Pneumáticas 1 Ferramentas pneumáticas A decisão em favor de ferramentas pneumáticas requer informação sobre as diferenças principais entre elas e outros tipos de ferramentas como, por exemplo: as ferramentas elétricas. Em comparação a outros tipos de ferramentas, as ferramentas pneumáticas têm vantagens que as fazem particularmente ideais para certas áreas de aplicação. Fonte de energia Ar existe em abundância e está disponível em todos os lugares. Em uma troca normal de processo, como é o caso de sistemas hidráulicos, ele não é necessário. Isso reduz as despesas e a necessidade de manutenção e ainda otimiza o tempo de trabalho. Ar comprimido não deixa para trás impurezas como, por exemplo, as provenientes de defeito na tubulação; ele as carrega consigo. Transporte da energia Ar comprimido pode ser transportado em tubulações (rede) por longas distâncias. Isso favorece a instalação de uma central de geração de ar comprimido, a qual fornece o ar necessário para os pontos de consumo, com pressão de trabalho constante (sistema fechado). Dessa forma, a energia proveniente do ar comprimido pode ser distribuída por longas distâncias. Nenhuma linha de retorno de ar é necessária, já que a exaustão de ar é feita pela abertura de descarga. Armazenamento de energia Ar comprimido pode, sem dificuldades, ser armazenado em reservatórios. Se um reservatório é instalado em um sistema de fornecimento de ar comprimido, o compressor somente começará a funcionar se a pressão do ar cair abaixo de um valor crítico. Além disso, a reserva de pressão disponível no reservatório permite, ainda por algum tempo, a realização de um trabalho iniciado, após o sistema provedor de energia deixar de trabalhar. Se as necessidades de desempenho das ferramentas pneumáticas não forem muito altas, garrafas / tubos de ar comprimido transportáveis podem ser usados em lugares que não tenham o sistema de fornecimento de ar comprimido instalado. Simplicidade A construção e função de uma ferramenta pneumática são simples se comparadas a uma ferramenta elétrica. Por isso, elas são muito robustas e menos suscetíveis a falhas. Ferramentas pneumáticas de movimento linear (marteletes) podem ser projetadas com componentes mecânicos simples, como alavancas, excêntricos e similares. Ergonomia Normalmente, as ferramentas pneumáticas são consideravelmente mais leves se comparadas às ferramentas elétricas. Esse ponto positivo pode ser notado particularmente no caso de furadeiras, parafusadeiras e chaves de impacto. Elas não produzem e nem propagam aquecimento, visto que ferramentas pneumáticas não aquecem. Segurança no manuseio Ar comprimido é um meio seguro e livre de problemas, seja em ambientes úmidos, seja sob temperaturas extremamente altas ou baixas. Ferramentas pneumáticas e/ou tubulações (rede) com vazamento de ar não interferem na segurança do operador e do local de trabalho. Sistema de ar comprimido e seus componentes geralmente são pouco exigidos. Por conseguinte, estes têm longa vida útil e um baixo índice de falha. Em relação a fogo, explosão e riscos elétricos e até mesmo com gás inflamável, as ferramentas pneumáticas não oferecem riscos e são muito seguras, podendo ser manuseadas sem equipamentos de proteção caros e volumosos. Até mesmo embaixo d água as ferramentas podem ser operadas, se devidamente equipadas/vedadas. Sobrecarga As ferramentas pneumáticas e suas peças podem sofrer sobrecargas sem danificar-se. Por isso, elas são consideradas à prova de sobrecarga. Uma rede de ar pode até ser sobrecarregada pelo consumo excessivo, ao contrário de uma rede elétrica. Se a pressão da rede cair por muito tempo, o trabalho já não poderá mais ser executado, porém, não há nenhum dano à rede, à ferramenta ou às suas peças.

5 Ferramentas Pneumáticas 5 Características de aquecimento O ar comprimido se resfria quando é descomprimido. Isso significa que as partes do motor das ferramentas pneumáticas se resfriam mais ou menos dependendo do sistema de ar. Essa é uma das principais diferenças em relação às ferramentas elétricas, as quais aquecem mais ou menos durante o trabalho em função das perdas elétricas. As ferramentas pneumáticas que são utilizadas em ambientes frios devem ser equipadas com uma cobertura de plástico isolante. 1 Turbinas: princípio funcional Turbina de fluxo radial Fluxo de ar movendo-se radialmente dentro do disco diagonal de lâminas Impulsão dos motores Justamente como os geradores de ar comprimido (compressores), a impulsão dos motores das ferramentas pneumáticas é dividida nas categorias funcionais básicas: Motores dinâmicos Motores de deslocamento positivo Porém, ao contrário dos compressores de ar comprimido, nem todos os motores são úteis para as ferramentas pneumáticas. Motores dinâmicos Motores que trabalham de acordo com o princípio de motorização dinâmica são chamados turbinas. Há duas variantes básicas: Turbinas de fluxo axial Turbinas de fluxo radial A característica básica para ambos os tipos de motores é que o fluxo de energia do ar comprimido é convertido exclusivamente em movimento rotativo do motor. Motores dinâmicos são principalmente usados em tipos especiais de ferramentas pneumáticas, normalmente onde são necessárias altas velocidades, construção simples e pequenas peças, como por exemplo, em pequenas ferramentas de desbaste e lixamento para aplicação em indústria de modelagem e/ou odontologia. Turbina de fluxo axial Fluxo de ar movendo-se axialmente através das lâminas da hélice EWL-D0/P Motores de deslocamento positivo Motores baseados no princípio de trabalho de máquinas de deslocamento positivo podem ser projetados em uma série de variantes. Uma típica característica de máquinas de deslocamento positivo é que a energia do fluxo do ar comprimido pode ser convertida em movimento linear como também em movimento rotativo. Por isso, no caso de motores de deslocamento positivo para ferramentas pneumáticas é feita uma distinção entre: Motores lineares Motores rotativos

6 6 Ferramentas Pneumáticas Motores lineares Motores lineares convertem a energia do fluxo do ar comprimido em movimento mecânico linear. As duas mais importantes variantes de motores lineares são: Cilindros pneumáticos Oscilações lineares A característica essencial de distinção é o modo como elas são controladas. Cilindros pneumáticos Cilindros pneumáticos são os motores lineares mais simples. Em um cilindro fechado o pistão é movido pelo ar comprimido (deslocado). O movimento do pistão no cilindro é transferido para fora através de uma haste de ligação lacrada. Uma característica típica de cilindros pneumáticos é que o movimento do pistão fora do cilindro é controlado através de elementos separados (ex.: válvulas). A típica aplicação de cilindros pneumáticos é na movimentação de cargas e componentes. Motores de oscilações lineares Em princípio, motores de oscilações lineares são cilindros pneumáticos, porém, o fluxo de ar no cilindro é controlado no próprio cilindro através de válvulas adequadamente posicionadas. Durante a operação, os motores de oscilação linear produzem um movimento alternado automático cuja freqüência pode ser determinada pelo desenho do motor e pela vazão do fluxo de ar. Marteletes de impacto, desencrustadores de agulha, rebitadores e rebarbadores (cinzéis) pneumáticos são produtos que utilizam os motores de oscilações lineares. Cilindro Motor linear pneumático EWL-D00/P Acessório Batedor Propulsor 4 Escape Canal de escape 6 Impacto de trabalho 7 Retorno do impacto Golpe de trabalho (início) O fluxo de ar comprimido no cilindro arremessa o pistão para frente. A parte do cilindro em frente ao pistão é aberta Golpe de trabalho O ar comprimido arremessa o pistão mais adiante, o escape está fechado. A parte frontal do cilindro em frente ao pistão é agora aberta pelo canal de escape em direção à válvula de transporte Dá impacto e reverte o movimento. O pistão colide com o acessório e gasta energia. A pressão atrás do pistão sai pelo escape, a válvula de transporte muda de direção Golpe de retorno A válvula permite ao ar fluir pelo canal de escape; na frente do cilindro o pistão volta. O pistão faz pressão na parte traseira do cilindro que faz a válvula de transporte mudar de direção novamente Motores rotativos baseados no princípio de deslocamento positivo Motores rotativos convertem a energia do fluxo de ar comprimido em movimento mecânico rotativo. Motores rotativos baseados no princípio de deslocamento positivo têm diferentes versões. As mais importantes são: Motores de ar com pistões giratórios Motores de ar com pistões alternados A velocidade de trabalho necessária (medida no fuso) da ferramenta nem sempre corresponde à rotação do motor. Nesses casos, a velocidade do motor para o fuso de trabalho é conseguida por uma transmissão. 7 1 Cilindro Pistão Haste 4 Base do cilindro 5 Tampa do cilindro Vedação do pistão 7 Rolamento 8 Vedação 9 Vedação guia 10 Proteção AT/VSZ Motores de ar com pistão giratório Motores com pistão giratório, também conhecidos como motores de válvulas rotativas, consistem de uma carcaça cilíndrica que contém um rotor sob uma câmara excêntrica. O rotor tem aberturas onde ficam posicionadas as palhetas

7 Ferramentas Pneumáticas 7 móveis. Na extremidade dianteira do rotor estão placas de vedação que vedam a carcaça cilíndrica em ambas as extremidades. O posicionamento excêntrico do rotor no cilindro cria um espaço de trabalho em forma de foice dividido em câmaras segmentadas. Com o movimento rotativo, essas câmaras, ficam individualmente vedadas, visto que as palhetas são pressionadas pela força centrífuga contra a parede do cilindro. O ar comprimido flui através dos canais de abertura e faz pressão nas câmaras fazendo o rotor girar. As aberturas e saídas de ar são posicionadas de acordo com a direção de rotação intencionada. Para obter a velocidade de trabalho necessária, o motor é normalmente equipado com um sistema de engrenagens planetárias. Características como nível de torque e controle de velocidade fazem dos motores pneumáticos elementos ideais para muitas e diversas aplicações. 4 Motor de pistão giratório Carcaça Rotor Palhetas 4 Entrada de ar 5 Saída de ar Motores com pistões alternados Motores de ar com pistões alternados são relativamente caros para ser construídos e têm alto custo de comercialização. Por isso, eles são raramente usados para ferramentas pneumáticas manuais. Sua construção é similar a motores de dois tempos. Eles têm que ser construídos com mais de um cilindro para ligar por si próprios sem equipamentos auxiliares. Os cilindros são normalmente posicionados em forma de estrela. As aplicações típicas desses motores são em máquinas para exploração de minas e veículos especiais. Características de torque O motor de ar comprimido sempre tem características de torque favoráveis para aplicações diferentes. Com aumento de potência e diminuição da velocidade, o torque aumenta até que seja atingido um máximo (até parar em ponto morto), como utilizado nas chaves de impacto. O funcionamento do motor é possível até sua paralisação e essa é a razão por que uma falha de motor por sobrecarga não é possível. 5 Curva de características de um torque 5 Fluxo de ar dentro da câmara gira o motor no sentido horário Movimento de rotação contínuo, fluxo de ar dentro da câmara seguinte Torque de parada Torque M Potência P M max Torque de parada P max M P -5% EWL-PN001/G n = o Velocidade n n o A câmara passa pela saída de ar e o ar escapa EWL-D001/P

8 8 Ferramentas Pneumáticas Ajuste da velocidade A regulagem da pressão do ar comprimido (via regulador de pressão) permite ajustar o torque de parada da ferramenta. A regulagem do volume de fluxo de ar via estrangulamento da válvula permite o ajuste da velocidade da ferramenta. Um sensível regulador de velocidade assegura velocidade de trabalho quase constante e assim, por exemplo, em uma operação de desbaste, a velocidade periférica do disco abrasivo pode ser mantida constante. A velocidade crescente faz os pesos do regulador (1 e ) ficarem em posição diferente da original; como resultado, a válvula () reduz a entrada de ar. Se a velocidade estiver apropriada, a força da mola (4) predomina sobre o peso dos reguladores e a entrada de ar é aumentada novamente. 6 Controle de velocidade Regulagem de velocidade tem as seguintes vantagens: Economia de ar durante o trabalho Segurança adequação da velocidade Aumento da vida útil dos acessórios Redução de ruído Maior desempenho do trabalho Qualidade de funcionamento aprimorada Redução de custo com manutenção As características de desempenho de um motor de ar com pistão rotativo são muito favoráveis para ferramentas pneumáticas. Sua construção simples, porém robusta, assegura uma maior vida útil e reduz a possibilidade de defeitos. Outra vantagem é sua insensibilidade a influências externas como pó e umidade. Como a maioria das ferramentas pneumáticas é equipada com motores de pistão giratório, vamos descrever esse tipo de motor em detalhes. 7 Reguladores Válvula 4 Mola de retorno 4 EWL-PN 00/G Curva de características de um motor a ar com e sem controle de velocidade Transmissão O dimensionamento de motores pneumáticos requer a definição de conceitos. Embora grandes motores tenham valores de torque mais altos, pelas suas grandes dimensões eles são inadequados para movimentar ferramentas pneumáticas, as quais são pequenas e ergonomicamente projetadas. Conseqüentemente, pequenos motores pneumáticos precisam funcionar em altas velocidades e alcançar uma boa relação de peso x potência. A alta velocidade do motor é então reduzida através de engrenamento secundário para obter a velocidade de saída exigida, assim o torque aumenta em proporção à razão de redução da transmissão. Os tipos de transmissões convencionais são: sistema de coroa e pinhão sistema planetário com controle de velocidade sem controle de velocidade 8 Tipos de engrenagens Torque de parada M max P Torque M Potência P Velocidade M Torque de parada P max n no Controlada EWL-PN00/G n o Não controlada Coroa / pinhão Planetário EWL-GET001/G

9 Ferramentas Pneumáticas 9 Sistema de coroa e pinhão Sistema de engrenamento entre coroa e pinhão representa o tipo de transmissão mais simples e requer só poucos componentes. Seus eixos são posicionados em paralelo. Podem ser conectadas várias fases de transmissão em série, as quais resultam em diferentes velocidades em diferentes sentidos de rotação. Se existir uma diferença considerável entre os diâmetros das duas engrenagens de uma fase, a engrenagem menor é chamada de pinhão e a maior é chamada de coroa. O sistema de coroa e pinhão é barato, mas ele requer relativamente muito espaço. Cada par de engrenagens tem somente alguns dentes em contato direto e as transmissões de alto torque requerem o uso de grandes dentes nas engrenagens. Sistema planetário As versões mais básicas de sistemas de engrenamento planetário consistem em uma engrenagem central (sol), uma engrenagem de ligação (aliança) e as demais engrenagens planetárias montadas ao redor. O posicionamento do sistema é coaxial; embreagens e freios na engrenagem de ligação (aliança) ou o grupo das engrenagens planetárias permitem a aplicação de diferentes velocidades de transmissão através do interruptor. O sistema de engrenagens planetárias sempre tem vários dentes e engrenagem em contato durante a operação. Para valores de torques comparáveis, o sistema de engrenagens planetárias pode ser dimensionalmente menor que o sistema convencional de coroa e pinhão. Embora mais caro, esse tipo de transmissão é quase sempre usado em ferramentas pneumáticas pelas razões mencionadas. Demanda de ar comprimido É freqüentemente difícil determinar o consumo total de ar comprimido utilizado por todas as ferramentas conectadas a uma única rede de ar, devido à falta de especificações individuais das ferramentas. Importantes dados (aproximados) para a definição da demanda de ar comprimido de ferramentas individuais estão especificados nas tabelas seguintes. O consumo de ar comprimido especificado nas tabelas são valores médios. Cálculos mais exatos requerem informações contidas nas documentações técnicas dos fabricantes. Determinação da demanda de ar Para determinar a demanda de ar comprimido de uma linha de ferramentas pneumáticas, não é suficiente só somar os valores de consumo de ar comprimido de cada ferramenta. Os seguintes fatores têm uma influência decisiva na definição do consumo total de ar comprimido: Período médio de funcionamento Fator de simultaneidade Período médio de funcionamento (individual) A maioria das ferramentas pneumáticas nunca trabalha intermitentemente sempre há um período de interrupção. Isso depende das necessidades de cada trabalho: ligar, desligar e ligar novamente. Para obter resultados representativos é necessário determinar o período médio de funcionamento (ED). Para determinar o período médio de funcionamento das ferramentas (ED), usa-se a seguinte fórmula: ED = Tempo de trabalho efetivo x min. Exemplo: Uma parafusadeira tem uso efetivo durante 5 minutos no curso de uma hora. O período médio de uso efetivo (ED), nesse, caso é de 41,6%. Os períodos médios de funcionamento (uso efetivo) ED de algumas ferramentas de ar comprimido freqüentemente usadas estão informados na tabela. Estes valores estão baseados em experiência geral e podem diferir substancialmente caso a caso. Tipo de ferramenta Período médio de funcionamento Rebarbadores 0% Furadeiras 0% Parafusadeiras 5% Lixadeiras 40%

10 10 Ferramentas Pneumáticas Fator de simultaneidade A experiência mostra que na maioria das operações que usam diversas ferramentas pneumáticas, nem todas as ferramentas são usadas ao mesmo tempo. Normalmente, os trabalhos são executados temporariamente e, então, as ferramentas envolvidas nesse processo estarão ligadas em tempos diferentes. A proporção de tempo durante o qual teoricamente todas as ferramentas são usadas simultaneamente é denominada de fator de simultaneidade e entra no cálculo junto com o período médio de funcionamento das ferramentas ED, como um fator que reduz a demanda de ar. Nº de ferramentas Fator de simultaneidade 1 1,00 0,94 0,89 4 0,86 5 0,8 6 0,80 7 0,77 Consumo de ar comprimido para ferramentas manuais (l / min) Média de consumo de ar comprimido a uma pressão de funcionamento de 6 bar. Tipo de ferramenta Consumo de ar (l/min) Martelo demolidor Martelete de impacto Martelete rebitador Martelete rebarbador Desencrustador Pregador / Pinador Grampeador Furadeira de impacto Furadeira Parafusadeira Retífica reta Esmerilhadeira vertical Esmerilhadeira angular Serra tico-tico ,75 9 0,7 10 0,71 Tesouras faca e punção , , ,6 Nota: dados médios obtidos por experiência Ferramentas pneumáticas O consumo de ar das ferramentas pneumáticas varia e depende em grande parte do tipo de ferramenta e seu tamanho específico. A tabela seguinte contém valores médios e aproximados para o consumo de ar comprimido de algumas ferramentas pneumáticas selecionadas. Ferramentas pneumáticas normalmente requerem uma pressão de ar para funcionamento de 6 bar. Dependendo do campo de aplicação e potência de saída, outros valores de pressão de trabalho podem ser aplicados. Para cálculos precisos, é necessário considerar os valores de consumo de ar específicos contidos nos catálogos dos fabricantes. Ferramentas pneumáticas manuais O grupo de ferramentas pneumáticas contém quase todos os tipos de ferramentas básicas em similaridade com as ferramentas da linha elétrica. Além disso, o grupo de ferramentas pneumáticas também contém máquinas grandes para uso em exploração de minas e construção de túneis. No decorrer desta publicação, descreveremos alguns tipos mais usuais de ferramentas pneumáticas manuais, que são: Pregadores e grampeadores Martelos demolidores Desencrustadores Furadeiras de impacto Furadeiras Parafusadeiras Esmerilhadeiras Serras Tesouras faca e punção

11 Ferramentas Pneumáticas 11 Pregadores e grampeadores Pregadores e grampeadores são equipados com cilindros pneumáticos que usam um pino batedor para introduzir os pregos, pinos e grampos na peça de trabalho. Pregadores e grampeadores pneumáticos são usados em processos de larga escala nos quais economia de tempo e produção são fatores importantes. Áreas típicas de aplicação são indústria moveleira e artefatos de madeira, como: fabricação e reforma de móveis, embalagens, pallets e também na construção civil. 9 Ferramentas de impacto Martelete rebatedor EWL-D07/P Martelos demolidores Martelos demolidores são movidos por um motor de oscilação linear que coloca o acessório (ponteiros e cinzéis) em movimento de impacto contra a superfície a ser trabalhada. Dependendo de seu tamanho, os martelos demolidores são usados para quebrar e demolir ou como os marteletes rebarbadores para processamento em metal. Em comparação com martelos demolidores elétricos de potências comparáveis, os martelos pneumáticos se distinguem pelo tamanho relativamente pequeno de suas peças. Desencrustadores Desencrustadores são movidos por um motor de oscilação linear que atua sobre um jogo de agulhas de aço. Quando as agulhas tocam a superfície de trabalho, partículas dessa superfície se soltam e são eliminadas. Desencrustadores de agulha são principalmente usados para limpeza de superfícies como: desenferrujar e remover camadas velhas de tinta, retirar materiais sedimentados e também remover borra de cordões de solda. Martelo rompedor Martelete desencrustador Martelete de Impacto Marteletes pneumáticos de impacto classe kg são projetados mecanicamente de acordo com o sistema de impacto eletropneumático convencional e têm capacidade e desempenho semelhantes aos elétricos. O movimento de impacto não é diretamente gerado por ar comprimido, mas por um sistema pneumático de impacto que inclui um pistão convencional com mecanismo motriz mecânico. Nesse casos, e se comparado com os marteletes elétricos, somente o motor é substituído por um motor pneumático. Campo de aplicação diferenciado para marteletes pneumáticos são ambientes de trabalho molhados. 10 Martelete de impacto EWL-D0/ P

12 1 Ferramentas Pneumáticas Furadeiras Comparadas às furadeiras elétricas de mesma categoria, as furadeiras pneumáticas são mais leves e menores. Por isso, elas são preferidas pelas indústrias. Tipicamente, elas são do tipo pistola para melhor empunhamento e segurança. Trancos ocorridos pelo travamento das brocas são mais bem assimilados e controlados por esse tipo de formato. Furadeiras retas são utilizadas para perfurações de pequenos diâmetros e em casos particularmente esporádicos. Furadeiras pneumáticas são equipadas com uma ou duas velocidades fixas que podem ser selecionadas pela posição do seletor. Furadeiras com regulador de velocidade são preferidas porque isso as torna mais versáteis (mais aplicações) e assegura maior vida útil, entre outras vantagens. A faixa de potência mais comum varia de 00 a 700 watts e em termos de velocidade a variação está entre 400 e rotações por minuto (min -1 ). 1 Furadeira pneumática de velocidades a veloc. (baixa) controlada 1 Entrada de ar 7 Broca 8 1 Abertura de controle 8 Saída de ar Direcionador centrífugo 9 Velocidade 1 4 Motor com pistão rotativo 10 Válvula da 1 a velocidade 5 Engrenamento planetário 11 Velocidade 6 Mandril 1 Válvula da a velocidade Na 1 a velocidade, o fluxo de ar vai da 1 a válvula (10) via a abertura de controle () para o motor (4). Com aumento da velocidade, o direcionador () move-se para trás e estreita a abertura de controle (). Menos ar comprimido flui para o motor (4) e a velocidade cai. Na a velocidade, o fluxo de ar vai da a válvula (1) diretamente para o motor (4). O fluxo de ar total está constantemente disponível Furadeira pneumática 1 11 Tipo reta Tipo pistola EWL-D04/P a velocidade (alta) controlada Parafusadeira / Chaves de impacto e Chaves de catraca pneumáticas Parafusadeira, chave de impacto e chave de catraca pneumática formam o maior segmento de ferramentas pneumáticas. Elas são utilizadas principalmente em indústrias de produção em série. Além disso, elas também são utilizadas no setor de serviços como: oficinas mecânicas e de manutenção em geral (principalmente do setor automobilístico), concessionária de veículos, borracharias e empresas afins, instaladores de som, transformadores de veículos, e tantos outros. Essas ferramentas pneumáticas diferem das demais em relação ao princípio de funcionamento e desenho. Pela grande variedade de possíveis EWL-D049/P

13 Ferramentas Pneumáticas 1 condições de uso em parafusamentos, este segmento necessita de muitos tipos diferentes de produtos. Tipos de produtos Diferentes tipos de parafusadeiras, chaves de impacto e de catraca, cada qual com princípios de trabalho diferentes, são utilizados pelos usuários com desempenho adequado para cada tipo particular de aplicação. Os princípios de funcionamento mais importantes são: Parafusadeira c/ sistema standstill Parafusadeira c/ torque shut-off Parafusadeira c/ limite de torque Parafusadeira hidropneumática Chaves de impacto Chaves de catraca 1 Parafusadeira pneumática reta 1 Parafusadeira c/ sistema standstill O termo standstill refere-se ao princípio de o motor ficar em ponto morto ao término do parafusamento, sendo que o torque realizável depende da potência do motor e da velocidade de saída (momento). Uma embreagem não é necessária nesse caso. Parafusadeiras com sistema standstill podem somente ser construídas em ferramentas cujo motor pode ser parado sem danos, como no caso de motores pneumáticos. O torque é ajustado estrangulando a entrada de ar e pode ser mantido tanto quanto necessário com efeito positivo durante a colocação dos parafusos. Por outro lado, quando se atinge o torque desejado, a reação contrária dessa operação é transferida completa e diretamente para a ferramenta e, conseqüentemente, para o usuário na forma de torque restante (tranco). É por esse motivo que as parafusadeiras de parada por contato só podem ser utilizadas para operações com valores de torque relativamente baixos Parafusadeira c/ sistema standstill função e princípio de trabalho Entrada de ar Alavanca liga/desliga Motor 4 Engrenagens planetárias 5 Embreagem de esferas 6 Porta-bits 7 Bit 8 Saída de ar EWL-D050/P Motor ligado Motor parado Girando Ponto morto Esses princípios de trabalho estão disponíveis em diferentes formatos e combinações. M 14 Chave de catraca em aplicação Progressão de torque t M t Progressão da força de tensão na montagem EWL-D045/P EWL-VST011/G

14 14 Ferramentas Pneumáticas Parafusadeira com controle de torque e embreagem shut-off Parafusadeiras com controle de torque e embreagens de função shut-off têm o mesmo princípio de funcionamento de uma embreagem de catraca. Aqui o torque também é limitado por um ajuste de embreagem tipo balancim ou roldana. A diferença da embreagem de catraca é que as metades da embreagem permanecem separadas depois do primeiro desengate. Como resultado, não há nenhuma dependência de torque pelo tempo de parafusamento. Geração de ruído e uso de embreagem são muito reduzidos. Porém, a exigência construtiva é bastante alta e por isso têm alto custo. Elas são principalmente utilizadas em parafusamentos que requerem maior precisão de torque. A embreagem automática com sistema shut-off é ajustada com base em ensaios prévios e, após o atingimento das especificações de torque, ela é então fixada naquela posição. Isso assegura que a regulagem definida não possa ser modificada pelo operador durante a aplicação. 16 Parafusadeira c/ sistema shut off função e princípio de trabalho M Progressão de torque F M Sistema girando Sistema desengatado t(s) 0,1 0, 0, Progressão da força de tensão na montagem Parafusadeira com controle de torque c/ embreagem shut-off bypass Parafusadeiras com controle de torque c/ embreagem shut-off bypass aumentam o campo de aplicação desse tipo de ferramenta. O alto torque atingido pelo sistema shut-off bypass permite o ajuste manual do torque para parafusamento em t EWL-VST008/G situações especiais com demanda variada de torque. Exemplos típicos de aplicação são parafusamento em chapas metálicas com parafusos Teks ou com parafusos autoperfurantes e parafusos para madeira. Com a desativação da embreagem shut-off, torna-se possível retirar parafusos enferrujados e/ ou com forte torque de fixação. A desativação da embreagem shut-off também significa que a total ação do torque residual (tranco) tem ação sobre o usuário. Por isso, os valores de torque predefinidos não podem ser muito altos. Parafusadeira com controle de torque e embreagem de catraca Parafusadeiras com controle de torque e embreagem de catraca são os tipos de parafusadeiras mais comuns, pois a embreagem de catraca pode ser ajustada. Quando a mola da embreagem atingir o torque definido, as metades da embreagem serão separadas pela inclinação dos balancins, roldanas ou esferas. Enquanto a parafusadeira estiver em operação e pressionada sobre o parafuso, picos de torque tão altos quanto o torque prefixado agem sobre o parafuso, o que é bom para a fixação total do parafuso. Intervalos de golpes curtos ou longos da catraca têm uma influência limitada no nível de torque, visto que os impactos rotativos aumentam ligeiramente o torque. Se adequadamente construídas, as embreagens de catraca são relativamente baratas, suficientemente precisas e de pouco desgaste. O momento de desengate não pode ser fixado tão alto quanto você gostaria, visto que é transferido ao usuário através da máquina. Se o torque de retorno fica muito alto, o processo de parafusamento fica desconfortável ou muito duro de agüentar. Por isso as parafusadeiras com controle de torque via embreagem de catraca têm um torque máximo de aproximadamente 0 Nm. Parafusadeiras de impulso Parafusadeiras de impulso são ferramentas mecânico-hidráulicas. Estas geram torque intermitente justamente como as chaves de impacto. Porém, em comparação com as chaves de impacto, os impactos não são transferidos pelos balancins da embreagem. Ao contrário, cada impacto é gerado por compressão de pistão onde uma quantidade

15 Ferramentas Pneumáticas 15 de óleo é comprimida em uma câmara ajustável de uma unidade de impacto com circulação de óleo. Um parafuso externo regula a pressão da câmara. Sua construção especial, apesar do alto custo, oferece mais precisão e menos ruído que as chaves de impacto e atingem torque aproximado de até 50 Nm. Parafusadeiras hidropneumáticas com função shut-off Esta versão de parafusadeira hidropneumática é equipada com embreagem shut-off automática baseada na força centrífuga. Elas são ideais para processo de parafusamento que requer alta precisão e o aperto subseqüente não é recomendado. 17 Embreagem de catraca Função e princípio de trabalho Sistema girando Sistema desengatado Chave de impacto rotativa Chaves de impacto rotativas são equipadas com uma massa isolada de impacto que mesmo no caso de altos torques não provoca praticamente nenhum retorno no usuário. O torque tira o efeito de impacto pelo impacto, o qual é acompanhado caracteristicamente por um alto ruído. O torque da chave de impacto rotativa é construtivamente predeterminado. A limitação do torque acontece pelo número de impactos rotativos (freqüência de impactos) ou por limitação de elementos (barras de torção) colocados entre o fuso e o soquete. Em termos práticos, o máximo torque possível está limitado pela força de impacto e pelo tamanho da máquina. Ferramentas pneumáticas manuais podem alcançar torque até.000 Nm. 19 Embreagem de catraca Função e pricípio de trabalho M Sistema girando Sistema desengatado Progressão de torque t F M M 0,1 0, 0, t(s) Progressão da tensão na montagem EWL-VST007/G Progressão de torque t F M 18 Parafusadeira hidropneumática Função e princípio de trabalho Sistema puxando Sistema acelerando 1 4 Progressão da tensão na montagem t(s) EWL-VST 009/G M 0,1 0, 0, 0,4 Progressão de torque t F M 0,1 0, 0, 0,4 Progressão da tensão na montagem t(s) EWL-VST 010/G

16 16 Ferramentas Pneumáticas Chaves de catraca São normalmente usadas em áreas de serviço e tendem a substituir as chaves de catraca manuais. Chaves de catraca operam em baixa velocidade e são recomendadas para o aperto de parafusos de até M 10 com torques máximos de aproximadamente 60 Nm. 0 Chave de catraca 1 Chave de impacto EWL-D01/ P EWL-D04/P Tipos e construções Por razões ergonômicas e aplicações muito complexas e freqüentes, as ferramentas pneumáticas de aperto estão disponíveis em diferentes tipos e construções como: Ferramentas retas Ferramentas com punho central Ferramentas angulares Devido ao seu princípio funcional e ao torque residual (trancos) produzidos por alguns dos modelos, essas ferramentas têm que ser selecionadas cuidadosamente pelo usuário considerando a categoria de desempenho e o trabalho a ser executado. Ferramentas tipo reta Ferramentas do tipo reta são normalmente utilizadas para pequenos parafusamentos em mecânicas de precisão ou em lugares de difícil acesso ou estreitos e estão disponíveis nas seguintes categorias: 0 watts 10 watts 180 watts 400 watts Nas categorias de potências superiores, o torque oferecido normalmente é limitado a valores entre 0,06 Nm e 0 Nm, isso para evitar torques residuais (trancos) desagradáveis e potencialmente prejudiciais para os usuários. Essas limitações de torque são feitas via embreagem de catraca ou com sistema ponto morto (standstill). Ferramentas com punho central Ferramentas com o punho centralizado permitem aplicação de torques mais altos, visto que os torques residuais (trancos) podem ser mais bem absorvidos. Valores de torque entre 1, Nm e 5 Nm são comuns e estão disponíveis nas seguintes categorias: 180 watts 400 watts Devido ao princípio de funcionamento, as parafusadeiras de impulso têm um torque residual. Aqui, torques de até 60 Nm são possíveis, também, para ferramentas menores. Chaves de impacto são geralmente equipadas com punho central. Embora torques de 50 Nm a 000 Nm sejam comuns, elas têm torque residual relativamente baixo, devido ao seu princípio de funcionamento. Ferramentas angulares Ferramentas angulares são usadas em lugares estreitos e onde ferramentas retas ou com punho central não podem ser usadas. Parafusadeiras angulares consistem em uma parafusadeira reta com cabeçote angular. Seu longo corpo garante manuseio seguro, mesmo com torques altos. Elas são encontradas com potências de 180, 70, 400 e 740 watts e seus torques variam de 1,5 Nm a 110 Nm.

17 Ferramentas Pneumáticas 17 Ferramentas pneumáticas de aperto Reta Por essa razão, as retíficas e esmerilhadeiras pneumáticas são principalmente usadas para aplicações industriais em geral. As ferramentas pneumáticas de desbaste se agrupam em duas categorias principais: retas e angulares. Ao contrário das ferramentas elétricas, as ferramentas pneumáticas de desbaste de formato angular formam um segmento bastante secundário. Ferramentas retas de desbaste Com punho central Angular A B De impulso C D Chave de impacto com torques médios A Potência 50 W e rotação de a min -1 B Potência 400 W e rotação de a min -1 C Potência 450 W e rotação de min -1 D Potência.500 W e rotação de.500 min -1 EWL-D040/P Chave de impacto com altos torques EWL-D046/P Ferramentas retas para desbaste Ferramentas pneumáticas para desbaste são relativamente pequenas e reconhecidas pela sua excelente força de trabalho. Motores pneumáticos podem alcançar velocidades extremamente altas, as quais só podem ser alcançadas por motores elétricos com ajuda de transmissões. O potencial de bloqueio de segurança das ferramentas pneumáticas é um aspecto de segurança importante durante a execução do trabalho. Retíficas retas Retíficas retas formam o maior segmento de ferramentas pneumáticas de desbaste. Motor e fuso da ferramenta são posicionados em linha, sendo que a própria carcaça funciona como a empunhadeira da ferramenta. Considerando que o torque residual da ferramenta pode ter um efeito negativo nas mãos do usuário por causa da área reduzida de empunhamento, a potência de saída normalmente é limitada a valores abaixo de 500 watts. As retíficas retas podem ter velocidades muito altas (até aproximadamente min -1 ) e suas pequenas dimensões são ideais para mecânicas de precisão como também confecção e modelagem em geral. Retíficas retas são quase exclusivamente utilizadas com pontas abrasivas e permitem a utilização com uma só mão.

18 18 Ferramentas Pneumáticas Ferramentas verticais para desbaste Ferramentas verticais para desbaste são utilizadas para desbastes mais rústicos e são operados em posição vertical. Motor e fuso são posicionados em linha e os pontos de empunhamento ficam posicionados lateralmente na carcaça do motor ou centralizados no formato de pistola. Ferramentas verticais de grande potência são equipadas com dois pontos de empunhamento. Até mesmo nessa modalidade de ferramentas os torques residuais muito altos podem ser dominados seguramente. As categorias de desempenho dessas ferramentas variam de 400 a.500 watts. Esmerilhadeiras angulares Esmerilhadeiras angulares formam um segmento de ferramenta relativamente pequeno. Sua construção e formato são semelhantes às esmerilhadeiras angulares elétricas e têm potência de aproximadamente 500 watts. As esmerilhadeiras angulares pneumáticas são utilizadas onde o alto desempenho é a característica mais importante para o trabalho. 5 Esmerilhadeiras e lixadeiras pneumáticas 4 Esmerilhadeiras verticais para desbaste Esmerilhadeira angular Punho tipo pistola Lixadeira excêntrica Punho duplo lateral EWL-D041/P Lixadeira oscilante EWL-D06/P Lixadeiras orbitais e excêntricas Lixadeiras orbitais e excêntricas são versões de ferramentas verticais. Elas se assemelham às ferramentas elétricas em construção e formato, mas, comparativamente às ferramentas pneumáticas, podem ser utilizadas também em áreas molhadas. A aplicação típica dessas ferramentas é em geral na área automotiva (funilaria e pintura), porém com alta aplicabilidade também em empresas que trabalham com acabamento de fibra. Serras No segmento de serras, principalmente as serras tico-tico e a serra para espumas estão no topo das ferramentas pneumáticas manuais. Suas características de construção assemelham-se às serras elétricas sendo que somente o motor elétrico é trocado pelo motor pneumático. Serras circulares também estão disponíveis, porém somente para aplicações especiais. Tesouras faca e punção As tesouras faca e punção são principalmente utilizadas para aplicações de estruturas metálicas e no setor metalúrgico de chapas. As funções e características construtivas desses produtos assemelham-se aos produtos elétricos, porém as mangueiras de conexão de ar comprimido são

19 Ferramentas Pneumáticas 19 relativamente mais robustas que os cabos com plugue das versões elétricas e, portanto, oferecem menor risco de danos quando em contato com quinas e rebarbas das chapas metálicas. 7 Unidade de manutenção 6 Ferramentas pneumáticas de corte 4 Serra tico-tico 1 EWL-D04/P 1 Filtro e condensador Redutor de pressão Lubrificador 4 Válvula de regulagem Tesoura punção Tesoura faca Válvula stop A válvula stop é utilizada para interromper o fornecimento de ar das ferramentas pneumáticas quando houver necessidade de efetuar a limpeza do condensador ou do filtro, bem como para preencher o reservatório de óleo. EWL-D05/P Filtro O filtro retém substâncias e resíduos provenientes do sistema de fornecimento de ar comprimido como, por exemplo, partículas de ferrugem, e a água condensada. Acessórios de sistema Há uma larga gama de acessórios de sistema disponível para as ferramentas manuais pneumáticas, os quais são indispensáveis para suas aplicações práticas. Esses acessórios são: Unidades de manutenção Conexões Mangueiras Balancins Silenciadores Unidades de manutenção A unidade de manutenção se compõe de: Válvula de regulagem Filtro com condensador Redutor de pressão Lubrificador A unidade de manutenção está conectada ao sistema de ar (tubulação) por uma torneira e permite a conexão de uma ou diversas ferramentas. Redutor de pressão O redutor de pressão ajusta a pressão de entrada proveniente do sistema de ar (compressor e tubulação) à pressão necessária da ferramenta. Lubrificador O lubrificador adiciona uma quantidade específica de óleo ao ar comprimido que passa por ele, com a finalidade de este lubrificar o motor das ferramentas pneumáticas. 8 Unidade de manutenção EWL-PN004/G 5

20 0 Ferramentas Pneumáticas Conexões Conexões são utilizadas entre a linha de fornecimento de ar (mangueira) e a ferramenta pneumática. As distinções entre elas são: Conexões fixas Conexões de encaixe Conexões fixas Conexões fixas são utilizadas principalmente em linhas onde as ferramentas serão utilizadas em locais permanentes. Conexões de encaixe Conexões de encaixe (engate rápido) permitem desconectar a ferramenta das mangueiras de forma rápida e simples sem o uso de ferramentas adicionais. Elas comumente são utilizadas para se obter maior flexibilidade e mobilidade das ferramentas. As conexões de encaixe (engate rápido) facilitam seu uso pelo operador e, por esse motivo, são freqüentemente utilizadas. Por outro lado, as conexões de encaixe podem oferecer risco ao operador, visto que estas podem ser desconectadas das ferramentas mesmo sob pressão. O risco é provocado, geralmente: Pela energia mecânica do ar comprimido sobre a mangueira Pelo ruído gerado pelo escape do ar comprimido No momento em que a conexão de encaixe é desconectada da ferramenta, a pressão de trabalho ainda é alta dentro do sistema de fornecimento de ar (tubulação e mangueira). 9 Conexões de engate rápido 1 A quantidade de ar comprimido na mangueira depende de seu comprimento e pode ser bastante considerável. Quando a conexão é aberta, o volume de ar é liberado repentinamente, provocando uma forte ação mecânica e incontrolável sobre a mangueira, a qual pode atingir violentamente o operador, provocando sérios acidentes. Por outro lado, o forte e estridente ruído provocado pela liberação repentina do ar não é somente desconfortável, mas pode provocar a perda de audição. Por esses motivos, recomenda-se obrigatoriamente a despressurização da linha de ar comprimido. Esse procedimento consiste no fechamento do sistema de alimentação de ar através da válvula da unidade de manutenção e na subseqüente ligação da ferramenta pneumática por um pequeno espaço de tempo até que a ferramenta consuma o ar comprimido restante na mangueira. Por questões de princípios e para a segurança dos operadores, todos os trabalhos que necessitarem de mangueiras com diâmetros de 16 mm ou de comprimento superior a metros devem ser realizados usando-se niples de segurança para controle da descarga de ar comprimido. Mangueiras Mangueiras são as conexões flexíveis entre a ferramenta pneumática e a tubulação de ar (rede). Devido à queda de pressão por perdas de fluxo (perdas de fricção), as mangueiras de alimentação não devem ser muito longas. O comprimento de 10 metros não deveria ser excedido na maioria dos casos. Os diâmetros nominais das mangueiras para cada comprimento são especificados conforme o consumo de ar das ferramentas. Se mangueiras mais longas forem usadas, o diâmetro nominal da mangueira deve ser apropriadamente maior para assegurar que a pressão do fluxo de ar requerida pela ferramenta seja atingida Pressão de trabalho A pressão de trabalho em um sistema de ar com- 1 1 Conexão Niple Mangueira 4 Tubulação EWL-D01/P primido tem uma especial influência no desempenho e segurança das ferramentas conectadas a ele. Em geral, ferramentas pneumáticas requerem pressão de trabalho de 6 bar. Porém, como a pressão da corrente de ar comprimido tende a cair por perdas de fricção no sistema assim como

21 Ferramentas Pneumáticas 1 nas conexões, unidades de manutenção, junções e mangueiras, o sistema de ar comprimido tem que ter uma pressão mais alta, a qual é reduzida na entrada da ferramenta pela unidade de manutenção até que a pressão de fluxo de ar estipulada em 6 bar seja alcançada pela ferramenta pneumática durante o trabalho. Pressão do fluxo de ar A pressão do fluxo de ar é definida como a pressão do ar medida diretamente na saída da ferramenta se esta estiver em trabalho, modo em que a ferramenta alcança seu consumo de ar mais alto. No caso de ferramentas sem controle de velocidade, isso é feito normalmente com a ferramenta ligada e com o motor pneumático girando com a mais alta rotação, visto que é nesse momento que ele alcança seu consumo de ar mais alto. O indicador de pressão deve ser conectado diretamente à ferramenta para medir a pressão do fluxo. Então, o redutor de pressão da unidade de manutenção é utilizado para regular a pressão da entrada de ar na ferramenta enquanto esta estiver funcionando, até que atinja o valor de pressão do fluxo de ar exigida. Balancins Balancins são usados para segurar a ferramenta pneumática ao alcance do usuário e aliviar, ao mesmo tempo, o peso de máquina. Tipicamente as ferramentas pneumáticas (normalmente parafusadeiras) estão suspensas na área de produção por esses balancins. A força elástica dos balancins pode ser ajustada para corresponder ao peso da máquina e permitir o seu movimento no sentido vertical com pouco esforço. O fio de sustentação enrola-se para dentro dos balancins adequadamente. Como resultado, o usuário faz pouca força vertical para puxar/operar a ferramenta e a fadiga/cansaço é significantemente reduzida por isso. 1 Balancim para linha de montagem 1 0 Medição da pressão do fluxo de ar a 1 b 1 Balancim Fio de sustentação Ferramenta pneumática EWL-D00/P 1 1 Mangueira de conexão Medidor de pressão a Ferramenta em ponto morto (s/ controle de velocidade) b Ferramenta na maior velocidade (c/ controle de velocidade) EWL-D06/P

22 Ferramentas Pneumáticas Silenciadores Após atravessar o motor, o ar descomprimido sai da ferramenta pneumática com certa velocidade, gerando ruído estridente característico. Durante trabalhos contínuos ou em linhas de produção com muitas ferramentas pneumáticas sendo usadas ao mesmo tempo, esse ruído pode causar muito desconforto e ser nocivo à saúde dos ouvidos. Por isso, na maioria dos casos os silenciadores são utilizados. Eles são integrados internamente ao punho traseiro da ferramenta ou colocados externamente. Consegue-se uma eficiente redução de ruído, canalizando o ar de saída por um tubo de escape separado, que diminui o efeito do ruído e guia o ar de descarga para longe do local de trabalho. Ferramenta pneumática com silenciador integrado e mangueira de escape 4 1 Ferramenta pneumática com silenciador integrado 1 1 Ferramenta pneumática Mangueira de entrada de ar Silenciador integrado 4 Mangueira de escape (efeito de silenciador adicional) EWL-D047/P EWL-D048/P 1 Ferramenta pneumática Mangueira de entrada de ar Silenciador integrado 4 Mangueira de escape 4

23 Ferramentas Pneumáticas Segurança O princípio de trabalho das ferramentas pneumáticas faz com elas sejam muito seguras e as mais adequadas para a maioria dos trabalhos. Naturalmente, todas as normas de qualidade e segurança também são consideradas no desenvolvimento das diferentes ferramentas rotativas, de impacto e de corte, correspondentes às suas funções primárias. A diferença das ferramentas eletricamente motorizadas encontra-se na manipulação do ar comprimido. Num sistema de ar comprimido, especialmente nos compressores de ar, mas também na tubulação da rede e mangueira, são armazenados consideráveis volumes de ar sob alta pressão. Se não usada corretamente, de acordo com as instruções de segurança, essa forma de energia pode ser liberada abruptamente e, certamente, causar sérios acidentes. Então é absolutamente necessário seguir todas as normas e medidas de segurança aplicáveis para sistemas de ar comprimido. Perda de energia por vazamento na rede de ar comprimido Vazamento (ø mm) Perda de ar a 8 bar (I/Sec) Demanda de energia (kwh) 1 1, 0,6 1,5,5 1, 4,,0 10 4,4 4 18, 8,8 5 8, 1, 6 Manutenção As manutenções de sistemas de ar comprimido devem ser realizadas em intervalos regulares. Isso se aplica especialmente à rede de ar. A verificação de vazamentos pode ser feita monitorando-se a vazão de ar do compressor com as ferramentas conectadas à rede desligadas e então calculando-se esse volume. Vazamento de ar na rede pode consumir muita energia e ser um fator de custo importante! Os maiores problemas relativos a ferramentas pneumáticas são, sem dúvida, causados por sujeira e por condensação no ar comprimido e, por isso, uma atenção especial deve ser dedicada à limpeza do ar e suas particularidades. Filtros (inclusive os filtros das ferramentas pneumáticas!) devem ser limpos periodicamente e substituídos, se necessário. Ferramentas pneumáticas com lubrificação com névoa de óleo têm que ter seus reservatórios de óleo sempre cheios, bem como a dosagem na unidade de manutenção ajustada/monitorada periodicamente. 7

24 4 Ferramentas Pneumáticas 8 FAQ 0 Perguntas mais freqüentes Quais são as propriedades/características de um compressor de pistão? As propriedades/características de um compressor de pistão são: alta eficiência, possibilidade de gerir alta pressão, ser de pequenas dimensões, possibilidade de construção com diferentes princípios (multicilindro, de vários estágios), baixo custo. Quais são as propriedades/características de um compressor de pistão helicoidal? As propriedades/características de um compressor de pistão helicoidal são: fluxo contínuo de ar, compressão final de baixa temperatura, possível compressão sem óleo, menor geração de ruído, possibilidade de construção com princípio de vários estágios, ideal para geração de altos volumes de ar, alto custo. Por que o ar comprimido deve ser filtrado? O ar de entrada pode conter sujeira e pó. Dependendo do tipo de compressor, o ar comprimido pode conter também partículas de óleo provenientes do lubrificador do compressor. Dessa forma, o ar comprimido deve ser filtrado/limpo, eliminando-se esses componentes/impurezas. Por que é necessário secar o ar comprimido? O ar atmosférico sempre contém certo volume de vapor d água. Mas a água, ao contrário do ar, não é compressível e assim o vapor d água se condensa após a compressão e esfriamento do ar comprimido. A condensação da água pode causar corrosão e mau funcionamento da tubulação da rede, onde estão conectadas as ferramentas e, por isso, deve ser removida ( secada ). Por isso são instalados secadores nos sistemas de fornecimento de ar comprimido Quais são os critérios fundamentais para a instalação de um sistema de ar comprimido? O desenho/instalação de um sistema de ar comprimido deve considerar, acima de tudo, os seguintes critérios: a pressão necessária para o sistema, a demanda requerida de ar comprimido no sistema, a capacidade de produção de ar do compressor, a rede (tubulação) do sistema. O que é a pressão de trabalho? Pressão de trabalho é a pressão mínima necessária que deve estar disponível para o funcionamento das ferramentas conectadas ao sistema de ar. Devem ser levadas em conta as possíveis perdas por vazamento e perdas durante o fluxo de fornecimento de ar. O que é a pressão do fluxo de ar? A pressão do fluxo de ar é a pressão disponível no sistema com a ferramenta ligada e em trabalho, momento em que o consumo de ar é mais alto. A ferramenta pneumática somente atingirá o desempenho esperado se a pressão do fluxo de ar estiver no valor mínimo especificado pelo fabricante (normalmente 6 bar). O que define a demanda de ar comprimido em um sistema pneumático? Os fatores determinantes para se definir o consumo de ar comprimido em um sistema pneumático são: demanda de ar comprimido das ferramentas, período médio em que cada ferramenta está em operação, fator de simultaneidade, perdas de ar no sistema, reservas, taxa de erro de cálculo. A demanda de ar comprimido exigida pelas ferramentas conectadas ao sistema tem que ser corrigida pelos fatores de período médio em que cada ferramenta está em operação e de simultaneidade. Os fatores de perdas, reservas e erros de cálculo têm que ser acrescentados a essa definição.

25 Ferramentas Pneumáticas 5 9. O que é o período médio de funcionamento? Normalmente, nem todas as ferramentas pneumáticas estarão em operação ao mesmo tempo. Devido a interrupções entre diferentes aplicações, elas são ligadas e desligadas de tempos em tempos de acordo com a necessidade. Essa variação depende do tipo de ferramenta. Ferramentas de desbaste normalmente trabalham durante períodos mais longos de tempo, ferramentas de aperto (ex.: chaves de impacto) normalmente têm paradas mais longas. O valor médio de operação convertido para o período de horas durante o qual a ferramenta está ligada é chamado de período médio de funcionamento. 10. O que é o fator de simultaneidade? A experiência mostra que, se um grande número de ferramentas está instalado em uma linha, nem todas são utilizadas ao mesmo tempo, sendo que a maioria das operações são feitas uma após a outra e independentemente do tempo de cada uma. A proporção de tempo em que, teoricamente todas as ferramentas estão simultaneamente, ligadas é conhecida e denominada como fator de simultaneidade e entra no cálculo junto com o período médio de funcionamento como um fator redutor da demanda de ar. 11. Quais são as características dos motores pneumáticos de pistão giratório? Motores pneumáticos de pistão giratório convertem a energia do fluxo de ar comprimido em movimento mecânico rotativo. A velocidade rotativa e o torque dependem do volume da câmara e do fluxo de ar comprimido. Seu formato simples e construção compacta fazem do motor pneumático de pistão giratório, apesar da pouca exigência, um ótimo motor para ferramentas pneumáticas. 1. Quais são as vantagens dos motores pneumáticos com controle de velocidade? A regulagem de velocidade de uma ferramenta pneumática tem as seguintes vantagens: economia de ar em baixas velocidades, baixa velocidade para aplicações específicas, exigência reduzida do pistão/motor, baixa geração de ruído, alto rendimento de trabalho, melhor qualidade de funcionamento. Por essas razões, o usuário deveria preferir ferramentas pneumáticas com regulagem de velocidade. 1. Quão alta é a demanda de ar comprimido para ferramentas pneumáticas? O consumo de ar das ferramentas pneumáticas varia e depende em grande parte do tipo de ferramenta (aplicação) e seu tamanho. Para cálculos precisos, o usuário deve usar os valores de consumo de ar específicos de cada ferramenta, os quais normalmente são informados nos catálogos dos fabricantes. 14. O que são ferramentas pneumáticas de impacto? O grupo de ferramentas pneumáticas de impacto inclui: grampeadores, pregadores, pinadores, martelos demolidores, rebarbadores, rebitadores, desencrustadores (de agulhas). Grampeadores, pregadores e pinadores são movidos por cilindros de ar comprimido. Já os martelos demolidores, rebarbadores, rebitadores e desencrustadores têm o impacto produzido por pistões de movimentos lineares. 15. Quais são as diferenças entre furadeiras e parafusadeiras pneumáticas e suas similares elétricas? As diferenças mais importantes a favor das ferramentas pneumáticas são: suas dimensões (comparando ferramentas de mesma categoria); resistência à sobrecarga a ferramenta pode ser forçada até parar, durante o trabalho, sem conseqüências negativas; não sofrem ou produzem aquecimento durante o trabalho; não há perigo de choque elétrico mesmo em ambientes molhados.

26 6 Ferramentas Pneumáticas 16. Quais tipos de ferramentas pneumáticas para aperto existem? De acordo com seus vários propósitos e aplicações, existem muitos tipos de ferramentas pneumáticas para aperto. As mais importantes são: parafusadeira de parada, parafusadeira com parada automática, parafusadeira com limite de torque, parafusadeira hidro-pneumática, chaves de impacto, parafusadeira de encosto, chaves de catraca. Esses tipos têm diferentes formatos, como: as retas, com punho central tipo pistola e as angulares. 0. Qual é a regra mais importante para conserto e manutenção de sistemas de ar comprimido? A princípio, o sistema e/ou as partes a serem consertadas devem ser despressurizadas antes de iniciar o conserto ou manutenção do sistema. 17. Quais tipos de ferramentas pneumáticas de desbaste existem? As ferramentas pneumáticas de desbaste são: retíficas retas, esmerilhadeiras verticais e as esmerilhadeiras angulares. No grupo das ferramentas pneumáticas de desbaste, as retíficas retas com tamanho reduzido são predominantes. As esmerilhadeiras verticais são usadas, principalmente, pelo seu desempenho superior, para trabalhos de metalurgia grosseira (fundições), enquanto as esmerilhadeiras angulares, assim como as elétricas, podem ser usadas no segmento metalúrgico em geral. 18. Quais acessórios de sistema são indispensáveis para ferramentas pneumáticas? Os acessórios de sistema para ferramentas pneumáticas são, principalmente: unidade de manutenção, junções, balancins, mangueiras e conexões. Tais acessórios de sistema são indispensáveis. 19. Quais medidas de segurança são necessárias para ferramentas pneumáticas? Ar comprimido contém energia armazenada que deve ser manuseada cuidadosamente como, por exemplo, uma bateria carregada. A abertura de recipientes com pressão e linhas de ar pode provocar a liberação repentina daquela energia. Naturalmente, os mesmos regulamentos e normas de segurança aplicadas às ferramentas elétricas também se aplicam à ferramentas pneumáticas.

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28 Robert Bosch Limitada PT RLA/ADV Via Anhangüera, km 98 Campinas SP SAC Grande São Paulo (11) SAC Demais localidades FG /008