Válvulas Retenção com Mola Eletropneumática Elementos Auxiliares Fabricio Bertholi Dias Neste tipo de válvula, um elemento de vedação em seu interior é fixo a uma mola, permitindo o fluxo do fluido em um sentido e bloqueando-o no outro. O bloqueio se dá pela força de expansão da mola, que mantém o elemento de vedação constantemente fechando a passagem em um dos sentidos. Válvula de Retenção sem Mola De forma análoga da válvulas de retenção com mola, permite o fluxo de ar somente em um sentido, bloqueando no outro com um elemento de retenção interno ativado pela própria pressão do ar comprimido. Válvula de Escape Rápido Objetivo: aumentar as velocidades desenvolvidas pelos atuadores pneumáticos lineares. Percorre somente o trecho que liga a válvula ao cilindro, não percorrendo a tubulação que faz a sua alimentação. Válvula de Escape Rápido A velocidade de escape do ar contido no interior do atuador é o fator determinante para rapidez de movimentação desejada. Para conseguir tal rapidez, a pressão numa das câmaras deve cair antes que a pressão na câmara oposta aumente o suficiente para ultrapassá-la, além de impulsionar o ar residual através da tubulação secundária e válvulas. Válvula de Isolamento (OU) Dotada de três orifícios no corpo: duas entradas de pressão e um ponto de utilização. Enviando-se um sinal por uma das entradas, a entrada oposta é automaticamente vedada e o sinal emitido flui até a saída de utilização. Havendo coincidência de sinais em ambas as entradas, prevalecerá o sinal que primeiro atingir a válvula, no caso de pressões iguais. Com pressões diferentes, a maior pressão dentro de uma certa relação passará ao ponto de utilização, impondo bloqueio na pressão de menor intensidade. 1
Exemplo de aplicação da Válvula de Isolamento Válvula de Simultaneidade (E) Assim como na válvula de isolamento, também possui três orifícios no corpo. A diferença se dá em função de que o ponto de utilização será atingido pelo ar, quando duas pressões, simultaneamente ou não, chegarem nas entradas. São utilizadas em funções lógicas E, bimanuais simples ou garantias de que um determinado sinal só ocorra após, necessariamente, dois pontos estarem pressurizados. Válvula de Simultaneidade (E) Exemplo de aplicação da Válvula de Simultaneidade Válvulas de Controle de Fluxo As válvulas de fluxo influenciam a quantidade de ar que passa ao atuador. Este controle tem como finalidade ajustar a velocidade de atuação dos cilindros ou a rotação de giro dos motores. Podendo ser do tipo: Fixa ou variável; Unidirecional ou bidirecional. 2
Válvula de Controle de Fluxo Fixa Bidirecional Não admite ajuste, sendo a restrição permanente de mesmo diâmetro, e o fluxo é controlado igualmente em ambas as direções. Válvulas de Controle de Fluxo Variável Bidirecional Dotada de um parafuso cônico regulável que pode aproximar-se ou afastar-se de um assento. Essa regulagem permite a passagem de maior ou menor quantidade de fluido através da válvula e, conseqüentemente, o ajuste de velocidade do atuador. Válvula de Controle de Fluxo Unidirecional Essa válvula apresenta um dispositivo de controle de fluxo e uma válvula de retenção incorporada no mesmo corpo. No sentido de passagem 2 1, o ar flui livremente através da válvula de retenção que se abre (fluxo livre). No sentido de passagem 1 2, a válvula de retenção fecha-se, impedindo o fluxo e obrigando o ar a passar por uma via em que a restrição é controlada por um parafuso de ajuste (fluxo controlado). Válvula de Controle de Fluxo Unidirecional Exemplo de aplicação da Válvula de Controle de Fluxo. Comando de um cilindro com avanço lento e retorno acelerado Controle de velocidade de um atuador de simples ação Na situação A, a esfera bloqueia o fluxo diretamente o fluxo para o atuador, sendo então o fluxo desviado para a restrição regulável, configurando assim um controle de velocidade no avanço. Na situação B, a esfera da válvula reguladora de fluxo bloqueia a exaustão do ar, redirecionando-a através da restrição regulável, o que gera uma contrapressão à pressão da mola, reduzindo assim a velocidade de retorno. 3
Controle de velocidade de um atuador de dupla ação Controle pelo ar de Entrada. Deve ser utilizado somente para atuadores pequenos, pois variações de carga mesmo pequenas levam a um movimento não regular da haste do êmbolo, portando inadequado para aplicações precisas. Controle pelo ar de Saída. O êmbolo é apertado entre as almofadas de ar, e com a alimentação livre do ar, tem-se movimentos regulares mesmo com variações de carga Válvula de Controle de Pressão Válvula de Alívio Limita a pressão de um reservatório, compressor, linha de pressão, etc., evitando a sua elevação além de um ponto ideal admissível Uma pressão predeterminada é ajustada por uma mola calibrada, que é comprimida por um parafuso, transmitindo sua força sobre um êmbolo e mantendo-o contra uma sede. Válvula de Seqüência Tem basicamente o mesmo funcionamento da válvula de alívio, porém a saída do ar é utilizada para comandos ou emissão de sinais em qualquer elemento pneumático. Utilizada queremos detectar a finalização de movimentos sem a presença de um fim de curso. Comando de um cilindro de dupla ação, com controle de velocidade, ciclo contínuo utilizando válvula botão trava. Retorno do cilindro através de pressão diferencial do sistema Temporizador Pneumático Temporizador Pneumático Válvulas temporizadas são utilizadas para promover um retardo na emissão de um sinal. Normalmente as válvulas temporizadas são compostas de uma válvula direcional 3/2 acionada por piloto, uma válvula reguladora de fluxo unidirecional e um reservatório de ar. Podem ser NA ou NF. 4
Comando de um cilindro de dupla ação, avanço acelerado, retorno lento, ciclo contínuo, com temporização para o retorno. Contador Pré-determinador Pneumático Usados para controle e monitoramento de operações seqüenciais capazes de demonstrar números precisos em circuitos pneumáticos, sistemas ou equipamentos. Os pulsos de contagem para o contador são pneumáticos (ar comprimido) que vêm de uma fonte de informações. Cada pulso de ar comprimido causa o acionamento de um oscilador que move a unidade de dígitos circular. Sensor de Queda de Pressão Sensor de Queda de Pressão Instalados diretamente nos pórticos dos cilindros, estes sensores enviam sinal pneumático quando o cilindro está estendido em seu fim de curso. São muito simples de se usar, não necessitam de um came mecânico para a sua atuação e liberam um sinal que pode ser usado diretamente. Sensor de Queda de Pressão Exemplo de aplicação do sensor de queda de pressão 5
Relé e Sensor de Alívio Relé do Sensor de Alívio Sensor de alívio (bleed sensor) Habilitam sinais com pequenas forças de atuação, pequenas distâncias de envio de sinais através de contato mecânico. Requerem um tubo para conexão, são sinais de conectar e instalar. Relé do sensor de alívio Usado para alimentar um sensor de alívio e para desenvolver um sinal pneumático, em relação ao sensor de alívio. Sensor Fluídico de Proximidade Sensor Fluídico de Proximidade O sensor fluídico de proximidade trabalha sem contato mecânico, detectando a presença ou passagem de algum objeto. A pressão mínima (P) a ser usada depende da distância de detecção (D) e da distância (L) entre o detector. Relé amplificador Relé Amplificador Este relé possibilita a amplificação a pressões industriais de 3 a 8 bar através de um sinal de baixa pressão enviado pelo detector fluídico de proximidade. Possui dois estágios, cada estágio deve ser alimentado com um nível de pressão. O primeiro estágio com nível em PX de 100 a 300 mbar O segundo estágio com nível em P de alimentação 3 a 8 bar. 6
Módulo de Segurança Bi-manual Este módulo é indispensável para proteção das mãos do operador, para qualquer máquina potencialmente perigosa ou estação de trabalho: Onde há necessidade de envio de sinais com acionamento quase simultâneo de controles manuais. Módulo de Segurança Bi-manual Se existir o movimento de um cilindro causando perigo ao operador, o sinal de saída S pode comandar diretamente a válvula de controle direcional do cilindro. Se, de outra forma, diversos movimentos no ciclo de uma máquina são perigosos, o sinal de saída S fornecido pelo módulo de segurança é usado pelo circuito seqüenciador em proteção ao operador de todos os passos perigosos. Condições Marginais Na prática encontramos exigências que não pertencem diretamente ao funcionamento normal do comando. Estas condições chamadas condições marginais. Podem ser por exemplo: Partida / Parada Manual e Automático (Ciclo único ou Contínuo) Parada de Emergência Contador Significam segurança e comodidade no serviço, facilitando manutenção e supervisão. Condições Marginais Comando Liga-desliga Mediante o uso de um botão com trava se pode ligar ou desligar a distribuição de energia de forma controlada Partida ( Start ) Acionando o botão de partida se coloca em funcionamento o circuito Condições Marginais Manual / Automático Através de uma válvula seletora (acionamento por alavanca) pode-se pré-selecionar partida manual ou automática Manual: Em posição MAN, através de botões adicionais, pode-se efetuar o movimento individual de cada elemento de trabalho. A partida AUT fica sem efeito. Automático. Se sub-divide em: Ciclo Único Ciclo Contínuo. Após acionar o botão de partida, a instalação deve funcionar indefinidamente até que uma ordem contrária seja dada (parada) Condições Marginais Parada de emergência As condições de emergência são peculiares a cada dispositivo, devendo-se analisar cada situação. Genericamente é possível dizer que: A situação de emergência pode ser acionada mecanicamente, eletricamente ou manualmente, sempre que houver risco pessoal ou de equipamento. Imediatamente o ciclo é interrompido ao acionarse a emergência. Todos os outros comandos devem ficar sem efeito,m ou seja, o circuito de emergência é prioritário. 7
Comando de um cilindro de dupla ação, avanço com ciclo único ou ciclo contínuo e emergência com retorno imediato do cilindro Comando de um cilindro de dupla ação, avanço acelerado, retorno lento, ciclo contínuo com botão de partida e botão de parada. Contagem de ciclos com desarme do ciclo contínuo quando atingida a programação de 10 ciclos. 8