SEM0540 Elementos de Automação
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- Ester Philippi Bicalho
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1 SEM0540 Elementos de Automação Introdução a Sistemas Hidráulicos e Pneumáticos Prof. Dr. Thiago Boaventura tboaventura@usp.br Prof. Dr. José Guilherme Sabe equitron@equitron.com.br São Carlos, 19/06/18
2 Conteúdo - - Princípios básicos Circuito e componentes básicos - Aplicações - Exemplos - - Introdução e princípios básicos Circuito e componentes básicos - Aplicações - Take-home messages - Bibliografia 2 / 122
3 Conteúdo - - Princípios básicos Circuito e componentes básicos - Aplicações - Exemplos 3 / 122
4 Fluidos Óleo mineral Escoam Água Deformam-se 4 / 122
5 Óleo mineral Prós e contras Lubrificante Temperaturas de operação Baixa condutividade Inflamável térmica 5 / 122
6 Água Prós e contras Não poluente Baixo Custo Baixa Compressibilidade Corrosão Congelamento e Vazamentos evaporação Internos 6 / 122
![Pressão P = F A p = mv [Pa] apple](/docs-images/86/94346141/images/7-3.jpg "N m 2 [bar] 1 bar = 10 5 Pa 7 /")
7 Pressão P = F A p = mv [Pa] apple N m 2 [bar] 1 bar = 10 5 Pa 7 / 122
8 Princípio de Pascal P A = P B ) F A A A = F B A B Blaise Pascal P = F A wikipedia 8 / 122
9 Vazão volumétrica Q = V t apple m 3 s apple l min m m3 s = l s s = l s 9 / 122
10 POTÊNCIA = ESFORÇO X FLUXO = FORÇA X VELOCIDADE Mecânico = TENSÃO X CORRENTE Elétrico = PRESSÃO X VAZÃO Fluidos 10 / 122
11 POTÊNCIA = ESFORÇO X FLUXO Fluidos = PRESSÃO X VAZÃO 11 / 122
12 12 / 122
13 Princípio de Bernoulli "Se a velocidade de uma partícula de um fluido aumenta enquanto ela se escoa ao longo de uma linha de corrente, a pressão do fluido deve diminuir e vice-versa" Daniel Bernoulli / 122
14 Vantagens e desvantagens Potência/Peso Rápidos Autolubrificados Alto custo inicial Baixo rendimento 14 / 122
15 Conteúdo - - Princípios básicos Circuito e componentes básicos - Aplicações - Exemplos 15 / 122
16 Circuito básico 16 / 122
17 Unidade de potência 17 / 122
18 Unidade de potência Reservatório 18 / 122
19 Unidade de potência Bomba 19 / 122
20 Unidade de potência Válvula de alívio 20 / 122
21 Unidade de potência Filtro 21 / 122
22 Unidade de potência Motor elétrico Resfriador 22 / 122
23 Circuito de atuação Atuadores Válvulas 23 / 122
24 Circuito de atuação Válvulas Válvulas de controle direcional Válvulas auxiliares 24 / 122
25 Válvula auxiliares Válvulas auxiliares 25 / 122
26 Válvula auxiliares 26 / 122
27 Válvulas direcionais 27 / 122
28 Válvulas direcionais Posição 1 5 vias (portas) Posição 2 Válvula direcional 5/2 28 / 122
29 Válvulas direcionais A B P T 4/3 acionada por duplo solenóide e centralização por mola 29 / 122
30 Válvulas direcionais P A B T [ LunchBoxSessions.com ] 30 / 122
31 Válvulas Identificação das vias 31 / 122
32 Válvulas Identificação das vias 32 / 122
33 Válvulas Identificação das vias 33 / 122
34 Válvulas direcionais 34 / 122
35 Válvulas direcionais [ LunchBoxSessions.com ] 35 / 122
36 Válvulas on/off Baixo custo Design simples Inflexibilidade 36 / 122
37 Válvulas proporcionais Aceleração gradual Versatilidade Baixa Precisão Largura de banda limitada 37 / 122
38 Servo válvulas Alta precisão Largura de banda elevada Alto custo 38 / 122
39 Circuito de atuação Atuadores 39 / 122
40 Atuadores Lineares Oscilantes Rotativos Especiais 40 / 122
41 Cilindros hidráulicos Simples ação Simples ação com retorno por mola Dupla ação Lineares Oscilantes Rotativos Especiais 41 / 122
42 Cilindros hidráulicos Haste dupla Sem haste 42 / 122
43 Osciladores hidráulicos 43 / 122
44 Osciladores hidráulicos Palhetas Cremalheira e pinhão 44 / 122
45 Motores hidráulicos 45 / 122
46 Motores hidráulicos Densidade de potência Carga máxima estática 46 / 122
47 Atuadores especiais 47 / 122
48 Conteúdo - - Princípios básicos Circuito e componentes básicos - Aplicações - Exemplos 48 / 122
49 na indústria 49 / 122
50 móvel 50 / 122
51 na construção 4x 51 / 122
52 na demolição 2x 52 / 122
53 na mineração 53 / 122
54 no campo 54 / 122
55 nos carros 55 / 122
56 nos aviões 56 / 122
57 na robótica 57 / 122
58 na robótica 58 / 122
59 Conteúdo - - Princípios básicos Circuito e componentes básicos - Aplicações - Exemplos 59 / 122
60 Circuito hidráulico #1 Um cilindro de ação dupla de avançar, mediante o acionamento da alavanca de uma válvula direcional. Soltando-se a alavanca, o cilindro deve retornar a sua posição inicial. 60 / 122
61 Circuito hidráulico #1 61 / 122
62 Circuito hidráulico #3 O eixo de um motor hidráulico reversível deve girar em ambos os sentidos de rotação e parar, sob o comando de uma válvula direcional. 62 / 122
63 Circuito hidráulico #3 63 / 122
64 Circuito hidráulico #4 Por meio de um circuito regenerativo, um cilindro hidráulico, com diferencial de áreas de 2 para 1, deve se movimentar apresentando forças e velocidades iguais, tanto no avanço como no retorno 64 / 122
65 Circuito hidráulico #4 65 / 122
66 Conteúdo - - Introdução e princípios básicos Circuito e componentes básicos - Aplicações 66 / 122
67 Éolo PNEUMÁTICA 67 / 122
68 PNEUMA +THIKE fôlego, sopro + arte, técnica Ciência e tecnologia que trata do uso do ar ou gases neutros como meio de transmissão de potência. 68 / 122
69 69 / 122
70 Os primórdios da pneumática Ctesíbios: o pai da pneumática Alexandria, 270 a.c. Hero: o discípulo 70 / 122
71 Os primórdios da pneumática James Watt: a primeira máquina a vapor automatizada Revolução Industrial / 122
72 no séculos XVI e XVII Francis Bacon Galileu Galilei Otto von Guericke Robert Boyle ( ) ( ) ( ) ( ) 72 / 122
73 Conteúdo - - Introdução e princípios básicos Circuito e componentes básicos - Aplicações 73 / 122
74 Ar: um fluido! Escoam Deformam-se 74 / 122
75 Pressão P = F A [Pa] [bar] apple N m 2 1 bar = 10 5 Pa Lei dos gases ideais 75 / 122
76 Compressibilidade do ar P 1 V 1 T 1 = P 2V 2 T 2 76 / 122
77 Velocidade do som 77 / 122
78 Velocidade do som No ar, depende da: Representa um limite na velocidade Ondas de compressão de propagação de ondas de pressão 78 / 122
79 Velocidade do som 79 / 122
80 Vazão em válvulas A máxima vazão mássica que pode passar através de qualquer área ocorre à velocidade do som! 80 / 122
81 Vazão em válvulas fenômeno da saturação 81 / 122
82 Vazão em válvulas na prática: 0, 2 <b< / 122
83 Vantagens da pneumática Acessibilidade do fluido Limpeza Distribuição Custos Segurança Velocidade 83 / 122
84 Desvantagens da pneumática Compressibilidade Força limitada Poluição sonora 84 / 122
85 Conteúdo - - Introdução e princípios básicos Circuito e componentes básicos - Aplicações 85 / 122
86 Circuito básico Produção e condicionamento Compressor Reservatório de ar comprimido Filtro regulador e lubricador Atuação Válvula Cilindro 86 / 122
87 Suprimento de ar Parker 87 / 122
88 Suprimento de ar 88 / 122
89 Suprimento de ar 89 / 122
90 Suprimento de ar 90 / 122
91 Suprimento de ar 91 / 122
92 Rede de distribuição 92 / 122
93 Rede de distribuição 93 / 122
94 Válvulas 94 / 122
95 Válvulas Válvulas de Válvulas controle direcional auxiliares 95 / 122
96 Válvulas direcionais Válvulas de Pilotagem pneumática controle direcional 96 / 122
97 Válvulas direcionais Válvula de isolamento (Elemento OU ) Válvulas auxiliares 97 / 122
98 Válvulas direcionais Válvula de simultaneidade (Elemento E ) Válvulas auxiliares 98 / 122
99 Atuadores pneumáticos Lineares Oscilantes Rotativos Especiais 99 / 122
100 Cilindros pneumáticos 100 / 122
101 Cilindros pneumáticos 101 / 122
102 Osciladores pneumáticos 102 / 122
103 Osciladores pneumáticos 103 / 122
104 Osciladores pneumáticos 104 / 122
105 Motores pneumáticos 105 / 122
106 Motores pneumáticos 106 / 122
107 Motores pneumáticos 107 / 122
108 Motores pneumáticos Menor dimensão e peso Carga máxima estática 108 / 122
109 Atuadores especiais 109 / 122
110 Atuadores especiais 110 / 122
111 Atuadores especiais 111 / 122
112 Conteúdo - - Introdução e princípios básicos Circuito e componentes básicos - Aplicações 112 / 122
113 na automação industrial 113 / 122
114 na automação industrial 114 / 122
115 na automação industrial 115 / 122
116 na automação industrial 116 / 122
117 Conteúdo - Take-home messages - Bibliografia 117 / 122
118 Prós e contras Potência/Peso Baixo rendimento 118 / 122
119 Prós e contras Acessibilidade do fluido Custos Limpeza Velocidade Compressibilidade Força limitada 119 / 122
120 Campos de aplicação em automação (HESSE, 2000) (H) sistemas hidráulicos (M) conjuntos motor elétrico-fuso (P) pneumática (S) motor de passo 120 / 122
121 Referência bibliográfica De Negri, V.J. PARTE II - Sistemas Pneumáticos para Automação. LASHIP, UFSC, Festo Didactic, Apostila Painel simulador de Industrial e Eletro-hidráulica. 121 / 122
122
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