Universidade Federal do Rio Grande do Norte Departamento de Engenharia de Computação e Automação Automação Pneumática

Universidade Federal do Rio Grande do Norte Departamento de Engenharia de Computação e Automação Automação Pneumática Heitor Medeiros Florencio

Tecnologias de Automação Ótima força Elétrica Hidráulica Mecânica Pneumática Ótimas velocidades

Pneumática Pneumática: Provém da raiz grega PNEUMA, que significa fôlego, vento, sopro. Logo, pneumática é conceituada como sendo a matéria que trata dos movimentos e fenômenos dos gases. Eletropneumática: Ramo da pneumática que passa a utilizar a energia elétrica CC ou CA como fonte de energia para o acionamento de válvulas direcionais, compondo as assim as chamadas eletroválvulas e válvulas proporcionais.

Pressão Pressão: Em termos de pneumática, define-se pressão como sendo a força exercida em função da compressão do ar em um recipiente, por unidade de área interna dele. Unidade no S.I.: N/m² ou Pa (pascal)..

Pressão em Pneumática Pressão em um atuador pneumático: É a relação entre a força que se opõe ao movimento de extensão de um atuador e a seção transversal interna dele (área do pistão: Ap). P = F Ap

Vantagens Tecnologia Limpa O ar comprimido não causa risco de poluição ambiental. Excelente para aplicações na indústria alimentícia e farmacêutica. Facilidade no transporte: O ar comprimido é transportado por meio de tubulações, não existindo para esse caso a necessidade de linhas de retorno, como é feito nos sistemas hidráulicos. Facilidade no armazenamento: O ar é comprimido por um compressor e armazenado em um reservatório, não sendo assim necessário que o compressor trabalhe continuamente (só quando a pressão cai).

Vantagens Temperatura: O ar comprimido é insensível às oscilações da temperatura. Segurança: O ar comprimido não apresenta perigos de explosão ou incêndio. Se houvesse explosão por falha estrutural de um componente, tubulação ou do reservatório, a pressão do ar é relativamente baixa (6 a 12 bar).

Desvantagens Preparação: O ar comprimido requer uma boa preparação da qualidade do ar, isto é, isento de impurezas e umidade. Compressibilidade: Não é possível manter velocidade uniformes e constantes dos atuadores. Custo elevado: Custo alto de implantação: produção, preparação, distribuição e manutenção.

Unidade de Produção de Ar Comprimido Motor Elétrico Compressor Reservatório

Unidade de Produção de Ar Comprimido Exemplo: Compressor de Pistão. https://www.youtube.com/watch?v=mdlewk1pqlk

Reservatórios Medidor de Pressão Válvula de Alivio de Pressão Simbologia Dreno

Unidade de Tratamento de Ar Comprimido Simbologia: Filtro-regulador com lubrificador: Filtro-regulador sem lubrificador:

Filtro de impurezas: Unidade de Tratamento de Ar Comprimido

Unidade de Tratamento de Ar Comprimido

Elementos da Pneumática Elementos de trabalho: Atuador pneumático Elemento de trabalho na pneumática que executa o trabalho realizado pelo ar comprimido. Elementos de comando: Válvula pneumática Elemento de trabalho na pneumática que orienta os fluxos de ar, impondo bloqueios, e controla a intensidade de força realizada pelo atuador.

Atuadores Pneumáticos

Atuadores Atuadores Lineares Rotativos Outros Simples Ação Dupla Ação Garras Músculo

Cilindro de Simples Ação Simbologia: Funcionamento:

Cilindro de Dupla Ação Simbologia: Funcionamento:

Atuadores Garra Paralela Radial 3 Pontos Angular

Atuadores Rotativos

Simbologia Atuadores Músculo

Atuadores Ventosas Ventosas: Força de sucção.

Válvulas Pneumáticas

Válvulas de Comando Válvulas que, ao receberem um impulso pneumático, mecânico ou elétrico, permitem que haja fluxo de ar comprimido em um sentido. Válvulas de controle direcional Válvulas de controle de fluxo Válvulas de bloqueio Válvulas de controle de pressão (válvula de alívio ou de segurança)

Válvulas de Comando Válvulas de controle direcional Válvulas de controle de fluxo Válvulas de bloqueio Válvulas de controle de pressão (válvula de alívio ou de segurança)

Representação das Válvulas Uma posição é representada por um retângulo. O número de retângulos justapostos indica o número de posições. Os orifícios são representados por pequenos traços colocados de fora do retângulo, que definem a posição mais frequente (posição normal).

Representação das Válvulas As vias ou ligações estão indicadas por setas ligando os orifícios. Os fechamentos estão indicados por um traço curto transversal, formando um T, colocado no interior do retângulo. O condutor de ar comprimido é representado por um pequeno círculo marcado internamente por outro menor e cheio, como se fosse um alvo. O condutor para a atmosfera tem um pequeno triângulo, representando a via de exaustão.

Representação Norma DIN/ISO 1219

Válvulas Direcionais Número de posições (norma ISO 1219): Exemplos:

Válvulas Direcionais Número de vias (norma ISO 1219): Exemplo:

Exemplos

Válvulas Direcionais Tipo de acionamento Musculares: Genérico: Botão: Botão com trava: Alavanca: Pedal:

Válvulas Direcionais Tipo de acionamento Mecânico: Came ou apalpador : Mola: Rolete: Tipo de acionamento Elétrico: Solenoide:

Válvulas de Comando Elétrico Válvulas direcionais pneumática comandadas por solenoide.

Válvula de Controle de Fluxo Variável Controla o fluxo em sentido único.

Válvula de bloqueio Retenção

Válvula de bloqueio Alternadora/Seletora (OU)

Válvula de bloqueio Simultaneidade (E)

Exemplo: Válvula Simultaneidade (E)

Válvulas - Limitadora de Pressão

Válvulas Reguladora de Pressão

Cadeia de Comando

Identificação dos Componentes Atuadores: Número sequencial + letra A (1A, 2A,...) Compressores: Número sequencial + letra P (1P, 2P,...) Válvulas: Número do atuador + letra V + Número sequencial (1V1, 2V1,..) Sensores fins de curso: Número do atuador + letra S + Numeração de estado Recuado: 1 Avançado: 2 Outros: Número de atuador + letra Z + Número sequencial

Exemplos e Simulação Softwares de Simulação: FluidSim AutomationStudio Exemplos!

Exemplo Num processo de fabricação de peças, o controle de qualidade é realizado visualmente, por um operador. As peças aprovadas são destinadas à esteira 1 e as peças reprovadas serão retrabalhadas e para isso serão destinadas à esteira 2. Ao detectar uma peça para retrabalho, o operador irá acionar um botão para que o atuador de dupla ação avance e desloque a peça à esteira 2. O retorno do atuador ocorre automaticamente.

Referências FIALHO, Arivelto Bustamante. Automação pneumática: projetos, dimensionamento e análise de circuitos. Érica, 2009. FESTO. Pneumática. Treinamento em Pneumática e Eletropneumática. Notas de aula.