[Apostila] Pneumática Básica - SENAI

7/30/2019 [Apostila] Pneumtica Bsica - SENAI

1/142


2/142


3/142

PNEUMTICA

BSICA


4/142

FIRJAN2Federao das Indstrias do Estado do Rio de JaneiroEduardo Eugenio Gouva VieiraPresidente

Diretoria Corporativa OperacionalAugusto Cesar Franco de AlencarDiretor

Diretoria Regional do SENAIRJFernando Sampaio Alves GuimaresDiretor

Diretoria de EducaoAndra Marinho de Souza FrancoDiretora


5/142

SENAI-RJ2003

PNEUMTICA

BSICA


6/142

Pneumtica Bsica2003

SENAI Rio de JaneiroDiretoria de Educao

FICHA TCNICA

Gerncia de Educao Profissional Luis Roberto ArrudaGerncia de Produto Darci Pereira GariosProduo Editorial Vera Regina Costa AbreuCoordenao Alda Maria da Glria Lessa Bastos

Reviso Tcnica zio ZerboneReviso Editorial Alexandre Rodrigues AlvesColaborao Antonio Carlos Cezar de CarvalhoProjeto Grfico Artae Design & CriaoDiagramao g-ds

Edio revista da apostila Pneumtica bsica do convnioSENAI-RJ/Michelin, 2001.

SENAI-RJGEP Gerncia de Educao Profissional

Rua Mariz e Barros, 678 Tijuca20270-903 Rio de Janeiro RJTel.: (21) 2587-1116Fax: (21) [email protected]

http://www.rj.senai.br


7/142

APRESENTAO ........................................................................ 11UMA PALAVRA INICIAL............................................................. 13

INTRODUO PNEUMTICA .............................................. 17

Introduo pneumtica ..................................................................... 19

Definio de pneumtica ............................. ................................ ............................. 19

Fluido ............................ ............................... ................................ ............................... ... 19

Propriedades fsicas do ar ................................................ ................................ ........ 20

Implantao da automao pneumtica ........................................ ........................ 27

Produo do ar comprimido............................. ............................... ........................ 28

Tipos de compressores ............................... ................................ ............................. 28

Preparao e armazenagem do ar comprimido ............................................... ... 37

UNIDADE DE CONDICIONAMENTO ...................................... 47

Unidade de condicionamento .............................................................. 49

Filtro ............................. ............................... ................................ ............................... ... 50

Vlvula reguladora de presso ............................................. ................................ ... 51

Manmetro ........................... ................................ ............................... ........................ 54

Lubrificador ............................... ................................ ............................... ................... 55

Pressostato ........................... ................................ ............................... ........................ 57

Sumrio

1

2


8/142

4

ATUADORES PNEUMTICOS .................................................. 59

Atuadores pneumticos ....................................................................... 61

Atuadores lineares ............................... ............................... ............................... ........ 61

Tipos de cilindros pneumticos ................................................. ............................. 63

Atuadores rotativos............................. ............................... ............................... ........ 73

Tipos de osciladores pneumticos ....................................................... .................. 73

Tipos de motores pneumticos ............................. ............................... .................. 76

VLVULAS DIRECIONAIS.......................................................... 81

Funo................................................................................................. 83

Vlvula direcional tipo carretel deslizante ............................................. 83

Aplicao com cilindro de simples ao .................................................. ............. 84

Aplicao com cilindro de dupla ao ............................ ............................... ........ 85

Simbologia das vlvulas direcionais .................................................... 88

Denominao das vlvulas direcionais................................................. 96

VLVULAS AUXILIARES .......................................................... 103

Funo............................................................................................... 105

Vlvula de segurana ou de alvio...................................................... 105

Vlvulas de reteno.......................................................................... 107

Vlvula alternadora ou elemento OU ............................................... 107

Vlvula de escape rpido .................................................................. 110

Vlvula reguladora de fluxo................................................................ 112

Vlvula reguladora de fluxo bidirecional ............................. ................................ 112

Vlvula reguladora de fluxo unidirecional ........................... ................................ 113

Temporizador..................................................................................... 115

VAMOS PRATICAR? .................................................................. 117

Elaborao de circuitos bsicos de pneumtica................................. 119

5

6

3


9/142

Prezado aluno,

Quando voc resolveu fazer um curso em nossa instituio, talvez no soubesse que, desse momentoem diante, estaria fazendo parte do maior sistema de educao profissional do pas: o SENAI. H maisde sessenta anos, estamos construindo uma histria de educao voltada para o desenvolvimentotecnolgico da indstria brasileira e da formao profissional de jovens e adultos.

Devido s mudanas ocorridas no modelo produtivo, o trabalhador no pode continuar com umaviso restrita dos postos de trabalho. Hoje, o mercado exigir de voc, alm do domnio do contedotcnico de sua profisso, competncias que lhe permitam decidir com autonomia, proatividade, capacidadede anlise, solucionando problemas, avaliando resultados e propostas de mudanas no processo dotrabalho. Voc dever estar preparado para o exerccio de papis flexveis e polivalentes, assim comopara a cooperao e a interao, o trabalho em equipe e o comprometimento com os resultados.

Soma-se, ainda, que a produo constante de novos conhecimentos e tecnologias exigir de voc aatualizao contnua de seus conhecimentos profissionais, evidenciando a necessidade de uma formaoconsistente que lhe proporcione maior adaptabilidade e instrumentos essenciais auto-aprendizagem.

Essa nova dinmica do mercado de trabalho vem requerendo que os sistemas de educao seorganizem de forma flexvel e gil, motivos esses que levaram o SENAI a criar uma estrutura educacional,com o propsito de atender s novas necessidades da indstria, estabelecendo uma formao flexvel emodularizada.

Essa formao flexvel tornar possvel a voc, aluno do sistema, voltar e dar continuidade suaeducao, criando seu prprio percurso. Alm de toda a infra-estrutura necessria ao seu desenvolvimento,

voc poder contar com o apoio tcnico-pedaggico da equipe de educao dessa escola do SENAIpara orient-lo em seu trajeto.

Mais do que formar um profissional, estamos buscando formar cidados.

Seja bem-vindo!

Andra Marinho de Souza FrancoDiretora de Educao


10/142


11/142

Pneumtica Bsica Apresentao

SENAI-RJ 11

Apresentao

A dinmica social dos tempos de globalizao exige dos profissionais atualizao constante. Mesmo

as reas tecnolgicas de ponta ficam obsoletas em ciclos cada vez mais curtos, trazendo desafiosrenovados a cada dia, e tendo como conseqncia para a educao a necessidade de encontrar novas erpidas respostas.

Nesse cenrio, impe-se a educao continuada, exigindo que os profissionais busquem atualizaoconstante durante toda a sua vida e os docentes e alunos do SENAI/RJ incluem-se nessas novasdemandas sociais.

preciso, pois, promover, tanto para os docentes como para os alunos da educao profissional, ascondies que propiciem o desenvolvimento de novas formas de ensinar e aprender, favorecendo otrabalho de equipe, a pesquisa, a iniciativa e a criatividade, entre outros aspectos, ampliando suas

possibilidades de atuar com autonomia, de forma competente.O curso de Pneumtica Bsica tem como propsito oferecer educao continuada aos profissionais

de manuteno, na rea de mecnica, que desejam aperfeioar conhecimentos tericos e prticos essenciais realizao de variadas tarefas nas indstrias.

Durante seus estudos, voc ter o apoio permanente do docente e tambm deste material didtico.Nele se encontram os contedos que sero trabalhados ao longo do curso, alm de variados exerccios,cuja funo principal a de fixar os conhecimentos recm-adquiridos.

Desejamos, enfim, que essa jornada de estudo seja proveitosa e que tenha tambm sucesso na vida

profissional.


12/142


13/142

Pneumtica Bsica Uma Palavra Inicial

SENAI-RJ 13

Uma palavra inicialMeio ambiente...

Sade e segurana no trabalho...

O que que ns temos a ver com isso?

Antes de iniciarmos o estudo deste material, h dois pontos que merecem destaque: a relao entreo processo produtivo e o meio ambiente; e a questo da sade e segurana no trabalho.

As indstrias e os negcios so a base da economia moderna. Produzem os bens e servios necessriose do acesso a emprego e renda; mas, para atender a essas necessidades, precisam usar recursos ematrias-primas. Os impactos no meio ambiente muito freqentemente decorrem do tipo de indstriaexistente no local, do que ela produz e, principalmente, de como produz.

preciso entender que todas as atividades humanas transformam o ambiente. Estamos sempre

retirando materiais da natureza, transformando-os e depois jogando o que sobra de volta ao ambientenatural. Ao retirar do meio ambiente os materiais necessrios para produzir bens, altera-se o equilbriodos ecossistemas e arrisca-se ao esgotamento de diversos recursos naturais que no so renovveis ou,quando o so, tm sua renovao prejudicada pela velocidade da extrao, superior capacidade danatureza para se recompor. necessrio fazer planos de curto e longo prazo, para diminuir os impactosque o processo produtivo causa na natureza. Alm disso, as indstrias precisam se preocupar com arecomposio da paisagem e ter em mente a sade dos seus trabalhadores e da populao que vive aoredor delas.

Com o crescimento da industrializao e a sua concentrao em determinadas reas, o problema da

poluio aumentou e se intensificou. A questo da poluio do ar e da gua bastante complexa, poisas emisses poluentes se espalham de um ponto fixo para uma grande regio, dependendo dos ventos,do curso da gua e das demais condies ambientais, tornando difcil localizar, com preciso, a origemdo problema. No entanto, importante repetir que, quando as indstrias depositam no solo os resduos,quando lanam efluentes sem tratamento em rios, lagoas e demais corpos hdricos, causam danos aomeio ambiente.

O uso indiscriminado dos recursos naturais e a contnua acumulao de lixo mostram a falha bsicade nosso sistema produtivo: ele opera em linha reta. Extraem-se as matrias-primas atravs de processosde produo desperdiadores e que produzem subprodutos txicos. Fabricam-se produtos de utilidade


14/142


14 SENAI-RJ

limitada que, finalmente, viram lixo, o qual se acumula nos aterros. Produzir, consumir e dispensar bensdesta forma, obviamente, no sustentvel.

Enquanto os resduos naturais (que no podem, propriamente, ser chamados de lixo) so absorvidos

e reaproveitados pela natureza, a maioria dos resduos deixados pelas indstrias no tem aproveitamentopara qualquer espcie de organismo vivo e, para alguns, pode at ser fatal. O meio ambiente podeabsorver resduos, redistribu-los e transform-los. Mas, da mesma forma que a Terra possui umacapacidade limitada de produzir recursos renovveis, sua capacidade de receber resduos tambm restrita, e a de receber resduos txicos praticamente no existe.

Ganha fora, atualmente, a idia de que as empresas devem ter procedimentos ticos que considerema preservao do ambiente como uma parte de sua misso. Isto quer dizer que se devem adotar prticasque incluam tal preocupao, introduzindo processos que reduzam o uso de matrias-primas e energia,diminuam os resduos e impeam a poluio.

Cada indstria tem suas prprias caractersticas. Mas j sabemos que a conservao de recursos importante. Deve haver crescente preocupao com a qualidade, durabilidade, possibilidade de consertoe vida til dos produtos.

As empresas precisam no s continuar reduzindo a poluio como tambm buscar novas formas deeconomizar energia, melhorar os efluentes, reduzir a poluio, o lixo, o uso de matrias-primas. Reciclare conservar energia so atitudes essenciais no mundo contemporneo.

difcil ter uma viso nica que seja til para todas as empresas. Cada uma enfrenta desafiosdiferentes e pode se beneficiar de sua prpria viso de futuro. Ao olhar para o futuro, ns (o pblico, asempresas, as cidades e as naes) podemos decidir quais alternativas so mais desejveis e trabalharcom elas.

Infelizmente, tanto os indivduos quanto as instituies s mudaro as suas prticas quando acreditaremque seu novo comportamento lhes trar benefcios sejam estes financeiros, para sua reputao oupara sua segurana.

A mudana nos hbitos no uma coisa que possa ser imposta. Deve ser uma escolha de pessoasbem-informadas a favor de bens e servios sustentveis. A tarefa criar condies que melhorem acapacidade de as pessoas escolherem, usarem e disporem de bens e servios de forma sustentvel.

Alm dos impactos causados na natureza, diversos so os malefcios sade humana provocados

pela poluio do ar, dos rios e mares, assim como so inerentes aos processos produtivos alguns riscos sade e segurana do trabalhador. Atualmente, acidente do trabalho uma questo que preocupa osempregadores, empregados e governantes, e as conseqncias acabam afetando a todos.

De um lado, necessrio que os trabalhadores adotem um comportamento seguro no trabalho,usando os equipamentos de proteo individual e coletiva; de outro, cabe aos empregadores prover aempresa com esses equipamentos, orientar quanto ao seu uso, fiscalizar as condies da cadeia produtivae a adequao dos equipamentos de proteo.

A reduo do nmero de acidentes s ser possvel medida que cada um trabalhador, patro e

governo assuma, em todas as situaes, atitudes preventivas, capazes de resguardar a segurana detodos.


15/142


SENAI-RJ 15

Deve-se considerar, tambm, que cada indstria possui um sistema produtivo prprio, e, portanto, necessrio analis-lo em sua especificidade, para determinar seu impacto sobre o meio ambiente, sobrea sade e os riscos que o sistema oferece segurana dos trabalhadores, propondo alternativas quepossam levar melhoria de condies de vida para todos.

Da conscientizao, partimos para a ao: cresce, cada vez mais, o nmero de pases, empresas eindivduos que, j estando conscientizados acerca dessas questes, vm desenvolvendo aes quecontribuem para proteger o meio ambiente e cuidar da nossa sade. Mas, isso ainda no suficiente...faz-se preciso ampliar tais aes, e a educao um valioso recurso que pode e deve ser usado em taldireo. Assim, iniciamos este material conversando com voc sobre meio ambiente, sade e seguranano trabalho, lembrando que, no seu exerccio profissional dirio, voc deve agir de forma harmoniosacom o ambiente, zelando tambm pela segurana e sade de todos no trabalho.

Tente responder pergunta que inicia este texto: meio ambiente, sade e segurana no trabalho o

que que eu tenho a ver com isso? Depois, partir para a ao. Cada um de ns responsvel. Vamosfazer a nossa parte?


16/142


17/142

1

Nesta Seo...

Introduo pneumtica

Definio de pneumtica

Fluido

Propriedades fsicas do ar

Implantao da automao pneumtica

Produo do ar comprimido

Tipos de compressores

Preparao e armazenagem do ar comprimido


18/142


19/142

Pneumtica Bsica Introduo Pneumtica

SENAI-RJ 19

Introduo pneumtica

Definio de pneumticaA expresso pneumo ou pneuma provm do grego, e significa respirao, flego, sopro, vento.

Como derivada sua, encontra-se a palavra pneumtica. Esta definida como parte da Fsica que estudaos comportamentos (a dinmica e os fenmenos fsicos) relacionados com os gases e o vcuo.

comum encontrarmos como sendo o estudo da converso da energia pneumtica em trabalho.

Fluido

Chamam-se fluidos os corpos cujas molculas sejam extremamente mveis umas em relao soutras. Os gases e lquidos so exemplos de fluidos.

Lquidos

So fluidos poucos compressveis; as molculas em um lquido apresentam um estado de equilbrio.


20/142


20 SENAI-RJ

Gases

So fluidos muito compressveis; as molculas em um gs tendem a se repelir.

Propriedades fsicas do arApesar de inspido, inodoro e incolor, percebemos o ar atravs dos ventos, avies e pssaros que

nele flutuam e se movimentam; sentimos tambm o seu impacto sobre o nosso corpo. Conclumosfacilmente que o ar tem existncia real e concreta, ocupando lugar no espao.

Compressibilidade

O ar, assim como todos os gases, tem a propriedade de ocupar todo o volume de qualquer recipiente,adquirindo o seu formato, j que no tem forma prpria. Assim, podemos encerr-lo num recipientecom volume determinado e posteriormente provocar-lhe uma reduo de volume usando uma de suas

propriedades, a compressibilidade.Podemos concluir que o ar permite reduzir o seu volume quando sujeito ao de uma fora

exterior.

ar

ar submetido a umvolume inicial V0

ar submetido a umvolume inicial Vf

1 2

V0 V f

Vf< V0


21/142


SENAI-RJ 21

Elasticidade

Propriedade que possibilita ao ar voltar ao seu volume inicial uma vez extinto o efeito (fora)responsvel pela reduo do volume.

Difusibilidade

Propriedade do ar que lhe permite misturar-se homogeneamente com qualquer meio gasoso que no

esteja saturado.

Expansibilidade

Propriedade do ar que lhe possibilita ocupar totalmente o volume de qualquer recipiente, adquirindoo seu formato.

ar submetido a umvolume inicial V0

ar submetido a umvolume inicial Vf

1 2

V0 V f

Vf> V0

volumes contendo ar egases; vlvulas fechadas

com vlvula aberta temosuma mistura homognea

possumos um recipientecontendo ar; a vlvula nasituao 1 est fechada

quando a vlvula aberta, o ar expande,asumindo o formato dos recipienteporque no possui forma prpria


22/142


22 SENAI-RJ

Peso do ar

Como toda matria concreta, o ar tem peso.

A experincia abaixo mostra a existncia do peso do ar. Temos dois bales idnticos, hermeticamentefechados, contendo ar com a mesma presso e temperatura. Colocando-se numa balana de preciso,os pratos se equilibram.

De um dos bales, retira-se o ar atravs de uma bomba de vcuo.

Coloca-se outra vez o balo na balana e haver o desequilbrio causado pela falta do ar.


23/142


SENAI-RJ 23

Um litro de ar, a 0C e ao nvel do mar, pesa 0,001293kg.

O ar quente mais leve que o ar frio. Uma experincia que mostra esse fato a seguinte:

Uma balana equilibra dois bales idnticos, abertos. Expondo-se um dos bales a contato com umachama, o ar do seu interior se aquece, escapa pela boca do balo, tornando-se, assim, menos denso.Conseqentemente, h um desequilbrio na balana.

Atmosfera

Camada formada por gases, principalmente por oxignio (O), e nitrognio (N), que envolve toda asuperfcie terrestre, responsvel pela existncia de vida no planeta.


24/142


24 SENAI-RJ

Pelo fato de o ar ter peso, as camadas inferiores so comprimidas pelas camadas superiores. Assim,as camadas inferiores so mais densas que as superiores.

Conclumos, portanto, que um volume de ar comprimido mais pesado que o ar presso normal

ou presso atmosfrica.

Quando dizemos que um litro de ar pesa 0,001293 kg ao nvel do mar, isso significa que, emaltitudes diferentes, o peso tem valor diferente.

Presso atmosfrica

Sabemos que o ar tem peso; portanto, vivemos sob esse peso desde que nascemos.

A atmosfera exerce sobre ns uma fora equivalente ao seu peso, mas no a sentimos, pois ela atua

em todos os sentidos e direes com a mesma intensidade. Esse fato denominado presso atmosfrica.

A presso atmosfrica varia de forma inversamente proporcional altitude considerada. Atravs databela a seguir, essa variao pode ser notada.

1,033 kgf/cm2

1,067 kgf/cm2

0,710 kgf/cm2


25/142


SENAI-RJ 25

A prxima tabela apresenta a variao da presso atmosfrica em relao altitude.

ALTITUDE PRESSO ALTITUDE PRESSO

Em m Em kgf/cm2 Em m Em kgf/cm2

0 1,033 1000 0,915

100 1,021 2000 0,810

200 1,008 3000 0,715

300 0,996 4000 0,629

400 0,985 5000 0,552

500 0,973 6000 0,481

600 0,960 7000 0,419

700 0,948 8000 0,363

800 0,936 9000 0,313

900 0,925 10000 0,270

Efeitos combinados entre as trs variveis fsicas do gs

Lei geral dos gases perfeitos.

As leis de Boyie-Mariotte, Charles e Gay Lussac referem-se s transformaes de estado, nas quaisuma das variveis fsicas permanece constante.

Geralmente, a transformao de um estado para outro envolve um relacionamento entre todas,sendo assim, a relao generalizada expressa pela frmula:

1 1 2 2

1 2

P V P V=

T T

De acordo com essa relao, so conhecidas as trs variveis do gs. Por isso, se qualquer umadelas sofrer alterao, o efeito nas outras poder ser definido.


26/142


26 SENAI-RJ

O princpio de Pascal

Constata-se que o ar muito compressvel sob ao de pequenas foras. Quando contido em umrecipiente fechado, o ar exerce uma presso igual sobre as paredes, em todos os sentidos.

Podemos verificar isto facilmente fazendo uso de uma bola de futebol. Apalpando-a, observamosuma presso uniformemente distribuda sob sua superfcie de dentro para fora.

Por Blaise Pascal, temos: A presso exercida em um lquido confinado em forma esttica atua emtodos os sentidos e direes, com a mesma intensidade, exercendo foras iguais em reas iguais.


27/142


SENAI-RJ 27

Implantao da automao pneumtica

Desvantagens

1. O ar comprimido necessita de uma boa preparaopara realizar o trabalho proposto satisfatoriamente.Portanto, a remoo de impurezas e a eliminao deumidade fundamental para evitar a corroso nosequipamentos, ou travamentos e maiores desgastesnas partes mveis do sistema.

2. Os componentes pneumticos so normalmenteprojetados para trabalhar a uma presso mxima de1500kPa. Portanto, as foras envolvidas so pequenascomparadas a outros sistemas. Assim, no conveniente o uso de controles pneumticos em

operao de extruso de metais. Provavelmente, oseu uso vantajoso para recolher ou transportar asbarras extrudadas.

3. Velocidades muito baixas so difceis de seremobtidas com ar comprimido devido s suas propriedadesfsicas. Neste caso, recorre-se a sistemas mistos(hidrulicos e pneumticos).

4. O ar um fluido altamente compressvel; portanto, impossvel obter paradas intermedirias e velocidades

uniformes.O ar comprimido um poluidor sonoro quando soefetuadas exaustes para a atmosfera. Essa poluiopode ser evitada com o uso de silenciadores nos orifciosde escape.

Vantagens

1. Incremento da produo com investimentorelativamente pequeno.

2. Reduo dos custos operacionais. A rapidez nosmovimentos pneumticos e a libertao do operrio(homem) de operaes repetitivas possibilitam oaumento do ritmo de trabalho, aumento deprodutividade e, portanto, um menor custo operacional.

3. Robustez dos componentes dos equipamentospneumticos. A robustez inerente aos pneumticostorna-os relativamente insensveis a vibraes e golpes,permitindo que aes mecnicas do prprio processosirvam de sinal para as diversas seqncias de operao;so de fcil manuteno.

4. Facilidade de implantao. Pequenas modificaesnas mquinas convencionais, aliadas disponibilidade

de ar comprimido, so os requisitos necessrios paraimplantao dos controles pneumticos.

5. Resistncia a ambientes hostis. Poeira, atmosferacorrosiva, oscilaes de temperatura, umidade,submerso em lquidos raramente prejudicam oscomponentes pneumticos, quando projetados paraessa finalidade.

6. Simplicidade de manipulao. Os controles

pneumticos no necessitam de operrios superespecializados para sua manipulao.

7. Segurana. Como os equipamentos pneumticosenvolvem sempre presses moderadas, tornam-seseguros contra possveis acidentes, quer com pessoal,quer no prprio equipamento, alm de evitar problemasde exploso.

8. Reduo do nmero de acidentes. A fadiga umdos principais fatores que levam falha humana efavorecem acidentes; a implantao de controlespneumticos reduz o seu nmero (liberao deoperaes repetitivas).


28/142


28 SENAI-RJ

Produo do ar comprimido

Instalao de produo

Para a produo de ar comprimido sero necessrios compressores, os quais comprimem o ar paraa presso de armazenamento ou trabalho desejado. Na maioria dos acionamentos e comandospneumticos se encontra, geralmente, uma estao central de gerao, preparao e distribuio de arcomprimido. No necessrio calcular e planejar a transformao e transmisso da energia para cadaconsumidor individual. A instalao de compresso fornece o ar comprimido para os devidos lugaresatravs de uma rede tubular.

Instalaes mveis de produo esto sendo usadas, em primeiro lugar, na indstria de minas oupara mquinas que freqentemente mudam de lugar.

J ao projetar, devem ser consideradas a ampliao e aquisio de outros novos aparelhos pneumticos.

De qualquer forma, aconselhvel planejar toda a instalao mais ampla, em vez de constatarposteriormente que ela est sobrecarregada. Uma ampliao posterior da instalao se torna geralmentemuito cara.

Muito importante o grau de pureza do ar. Um ar limpo garante uma longa vida til da instalao.O emprego correto dos diversos tipos de compressores tambm deve ser considerado.

Tipos de compressores

Conforme as necessidades fabris, em relao presso de trabalho e vazo, sero empregadoscompressores de diversos tipos de construo, que podem ser compressores de deslocamento positivoe compressores de deslocamento dinmico ou no positivo.

Compressores de deslocamento positivo

So compressores que se baseiam fundamentalmente na variao do volume de suas cmaras, ondeo ar transferido para um ambiente fechado, diminuindo posteriormente o tamanho desse ambiente. Omais tradicional o compressor de mbolo ou pisto (compressores de mbolo de movimento linear), eser apresentado mais adiante.

Compressores de deslocamento dinmico

So compressores que se baseiam na elevao da presso por meio de converso de energia cinticaem energia de presso, durante a passagem do ar atravs do compressor.

O ar admitido transferido atravs dos impulsores (rotor laminado) dotados de alta velocidade.Este ar acelerado, atingindo velocidades elevadas e conseqentemente os impulsores transmitem

energia cintica ao ar. Posteriormente, seu escoamento retardado por meio de difusores, obrigando auma elevao na presso na sada.


29/142


SENAI-RJ 29

Agora, conhea os principais tipos de compressores.

Nos itens que seguem sero apresentados, de forma mais detalhada, os compressores de mbolos,rotativo, de palheta, de duplo parafuso, roots e turbo-compressores.

Compressor de mbolo

Compressor de mbolo com movimento linear

Ele apropriado no s para a compresso a presses baixas e mdias, mas tambm para presseselevadas. O campo de presso de um bar at milhares de bar.

Para a compresso a presses mais elevadas, so necessrios compressores de vrios estgios. O araspirado ser comprimido pelo primeiro mbolo (pisto), refrigerado intermediariamente e novamentecomprimido pelo prximo mbolo. Na compresso a altas presses faz-se necessria uma refrigeraointermediria, pois se gera um aquecimento muito elevado.


30/142


30 SENAI-RJ

Os compressores de mbolos, e outros, so fabricados em execues refrigeradas a gua ou a ar.

Os compressores de mbolo com movimento linear so de grande vantagem quando observadas aspresses operacionais:

At 4 bar um estgioat 15 bar dois estgiosacima de 15 bar trs ou mais estgiosA figura a seguir apresenta o ciclo de operao de um compressor de mbolo radial de simples

efeito.

Os compressores de mbolos radiais so os mais tradicionais e o seu formato

fsico assemelha-se ao de um motor a exploso.

Observe na figura a seguir o ciclo de operao de um compressor de pisto de duplo efeito.


31/142


SENAI-RJ 31

A seo de um compressor de dois estgios e duplo efeito apresentada na figura a seguir.

Compressor de membrana (diafragma)

Este tipo pertence ao grupo dos compressores de mbolos. Mediante uma membrana, o mbolofica separado da cmara de suco e compresso, quer dizer, o ar a ser comprimido no ter contatocom as partes mecnicas deslizantes. O ar, portanto, ficar sempre livre de resduos de leo.

Esses compressores so os preferidos e mais empregados na indstria alimentcia, farmacutica e

qumica.A seo de um compressor de diafragma apresentada na figura a seguir.


32/142


32 SENAI-RJ

Compressor rotativo

Compressor de palhetas

Em um compartimento cilndrico, com aberturas de entrada e sada, gira um rotor com rasgoslongitudinais alojado excentricamente.

O rotor tem, nos rasgos, palhetas que, em conjunto com a parede interna, formam pequenoscompartimentos (clulas). Quando em rotao, as palhetas sero, pela fora centrfuga, impulsionadascontra a superfcie interna do compartimento cilndrico. Devido excentricidade de localizao dorotor, h uma diminuio e aumento das clulas, comprimindo ento o ar nos mesmos.

As vantagens desses compressores esto em sua construo um tanto econmica em espao, bemcomo em seu funcionamento contnuo e equilibrado, e no uniforme fornecido de ar livre de qualquer

pulsao.

A figura a seguir apresenta o ciclo de trabalho de um compressor de palhetas.

compressodo ar

o ar gradualmente comprimido com a reduodo volume das cmaras de compresso

o ar comprimido e descarregado atravs doorifcio de descarga

rotor com as palhetas

admisso do ar

quando o rotor gira, o ar preenche as cmarascrescentes formadas entre as palhetas


33/142


SENAI-RJ 33

Compressor de duplo parafuso

Dois parafusos helicoidais, os quais, pelos perfis cncavo e convexo, comprimem o ar que conduzidoaxialmente.

Observe a seguir o ciclo de trabalho de um compressor de parafusos.

Compressor roots

Nesses compressores o ar transportado de um lado para o outro, sem alterao de volume. Acompresso (vedao) efetua-se no lado da presso pelos cantos dos mbolos.

seco interna de umcompressor de parafuso

o ar entra pela abertura de admisso preenchendo oespao ente os parafusos. A linha tracejada

representa a abertura da descarga

medida que os rotores giram, o ar isoladotendo incio a compresso

o movimento de rotao produz uma compresso suave, quecontinua at ser atingido o comeo da abertura de descarga

o ar comprimido suavemente descarregado docompressor, ficando a abertura de descarga

selada, at a passagem do volume comprimido nociclo seguinte

a)

b)

c)

d)


34/142


34 SENAI-RJ

A figura a seguir apresenta a seo de um compressor roots.

Agora, observe o ciclo de funcionamento de um compressor roots.

impulsor (lbulo)

descarga

admisso

descarga

admisso

admisso

descarga

a

b

c

d

admisso

descarga


35/142


SENAI-RJ 35

Turbo-compressores

Estes compressores trabalham segundo o princpio de fluxo de uma turbina e so adequados para ofornecimento de grandes vazes. Os turbo-compressores so construdos em duas verses: axial e

radial.

Em ambas as execues o ar colocado em movimento por uma ou mais turbinas, e esta energia demovimento ento transformada em energia de presso.

A compresso, neste tipo de compressor, se processa pela acelerao do ar aspirado de cmara paracmara, em direo sada.

O ar impelido axialmente para as paredes da cmara e posteriormente em direo ao eixo, e da nosentido radial para outra cmara e assim sucessivamente.

Turbo-compressor axial

A figura ao lado apresenta ocompressor dinmico de fluxo axial.

Turbo-compressor radial

Observe ao lado o compressordinmico de fluxo radial.


36/142


36 SENAI-RJ

No diagrama a seguir, esto indicadas as capacidades, em quantidade aspirada e presso alcanada,para cada modelo de compressor.

compressorde mbolo

turbo-compressoraxial

turbo-compressorradial

compressor de fusorosqueado

compressor rotativo


37/142


SENAI-RJ 37

Preparao e armazenamento do ar comprimido

Preparao do ar comprimido adequ-lo s necessidades operacionais e funcionais dos componentespneumticos.

Umidade

O ar atmosfrico uma mistura de gases, principalmente de oxignio e nitrognio, e contmcontaminantes de trs tipos bsicos: gua, leo e poeira.

As partculas de poeira, em geral abrasivas, e o leo queimado no ambiente de lubrificao docompressor so responsveis por manchas nos produtos. A gua responsvel por outra srie deinconvenientes que mencionaremos adiante.

O compressor, ao admitir ar, aspira tambm os seus compostos e, ao comprimir, adiciona a essamistura o calor sob forma de presso e temperatura, alm de adicionar leo lubrificante e outrosresduos.

Os gases sempre permanecem em seu estado nas temperaturas e presses normais encontradas noemprego da pneumtica. Componentes com gua sofrero condensao e ocasionaro problemas.

Sabemos que a quantidade de gua absorvida pelo ar est relacionada com a sua temperatura evolume.

A maior quantidade de vapor dgua contida num volume de ar sem ocorrer condensao depender

da temperatura de saturao ou ponto de orvalho a que est submetido este volume.No ar comprimido temos ar saturado. O ar estar saturado quando a presso parcial do vapor

dgua for igual presso de saturao do vapor dgua, temperatura local. O vapor superaquecidoquando a presso parcial do vapor dgua for menor que a presso de saturao. Enquanto tivermos apresena de gua sob a forma de vapor normalmente superaquecido, nenhum problema ocorrer.

Consideremos que um certo volume de ar est saturado com vapor dgua, isto , sua umidaderelativa 100%; se comprimimos esse volume at o dobro da presso absoluta, o seu volume sereduzir metade.

Isto significar que a sua capacidade de reter o vapor dgua tambm foi reduzida metade devidoao aumento da presso pela reduo do seu volume. Ento o excesso de vapor ser precipitado comogua. Isto s ocorre se a temperatura for mantida constante durante a compresso, ou seja, processoisotrmico de compresso.

Entretanto, isto no acontece, pois houve uma elevao considervel na temperatura durante acompresso.

Como foi mencionado anteriormente, a capacidade de reteno da gua pelo ar est relacionadadiretamente com a temperaturas; sendo assim, no haver precipitao no interior das cmaras decompresso. A precipitao dgua ocorrer quando o ar sofrer um resfriamento, seja no resfriador ou

na linha de distribuio.


38/142


38 SENAI-RJ

Isso explica por que no ar comprimido existe sempre ar saturado com vapor dgua em suspenso,que se precipita ao longo das tubulaes na proporo em que se resfria.

Quando o ar resfriado presso constante, a temperatura diminui, ento a presso parcial do

vapor ser igual presso de saturao no ponto de orvalho. Qualquer resfriamento adicional provocarcondensao da umidade.

Denomina-se ponto de orvalho ao estado termodinmico correspondente ao incio da condensaodo vapor dgua, quando o ar mido resfriado e a presso parcial do vapor constante.

A presena dessa gua condensada nas linhas de ar comprimido, causada pela diminuio detemperatura, ter como conseqncia:

Oxidao da tubulao e demais componentes pneumticos.

Destruio da pelcula lubrificante existente entre as duas superfcies que esto em contato,acarretando desgaste prematuro e reduzindo a vida til das peas, vlvulas, cilindros etc.

Prejudica o funcionamento dos componentes pneumticos.

Arrasta partculas slidas que comprometero o funcionamento dos componentes pneumticos.

Aumenta o ndice de manuteno.

No possvel a aplicao deste ar para instrumentao, pois acarreta, muitas vezes, a inutilizaodo instrumento.

No permite aplicao em equipamentos de pulverizao.

Provoca golpes de arete nas superfcies adjacentes etc.

Altera constantemente as regulagens das mquinas.

Portanto, da maior importncia que grande parte da gua, bem como resduos de leo, sejamremovidos do ar para evitar deteriorao de todos os dispositivos e mquinas pneumticas.

Como vimos no tpico anterior, a umidade presente no ar comprimido prejudicial; supondo que atemperatura de descarga de uma compresso seja de 130C, sua capacidade de reteno de gua de1,496 kg/m3 e medida que esta temperatura diminui, a gua precipita-se no sistema de distribuio,causando srios problemas.

Para resolver de maneira eficaz o problema inicial da gua nas instalaes de ar comprimido, oequipamento mais completo o resfriador posterior, localizado entre a sada do compressor e oreservatrio, pelo fato de que o ar comprimido na sada atinge sua maior temperatura.

O resfriador posterior simplesmente um trocador de calor utilizado para resfriar o ar comprimido.Como conseqncia desse resfriamento, permite-se retirar, inicialmente cerca de 75% a 90% do vapordgua contido no ar, bem como vapores de leo, alm de evitar que a linha de distribuio sofra umadilatao, causada pela alta temperatura de descarga do ar. Ainda mais, devido s paradas e presenade umidade, poderemos ter na linha choques trmicos e contraes, acarretando trincamentos nas

unies soldadas, que viriam a ser ponto de fuga para o ar, alm de manter a temperatura do ar compatvelcom as vedaes sintticas utilizadas pelos componentes pneumticos.


39/142


SENAI-RJ 39

Resfriador posterior

Um resfriador posterior constitudo basicamente de duas partes: um corpo geralmente cilndricoonde se alojam feixes de tubos confeccionados com materiais de boa conduo de calor, formando nointerior do corpo uma espcie de colmeia. A segunda parte um separador de condensado dotado dedreno.

O ar proveniente do compressor obrigado a passar atravs dos tubos, sempre em sentido opostoao fluxo da gua de refrigerao, que mudado constantemente de direo por placas defletoras,garantindo, dessa forma, uma maior dissipao de calor.

Na sada, est o separador. Devido sinuosidade do caminho que o ar deve percorrer, provoca-se aeliminao da gua condensada, que fica retida numa cmara.

A parte inferior do separador dotada de um dreno manual (ou automtico, na maioria dos casos),atravs do qual a gua condensada expulsa para a atmosfera.

Deve-se observar cuidadosamente a temperatura da gua fornecida para o resfriamento do ar; docontrrio, se o fluido refrigerante for circulado com uma temperatura elevada ou se o volume necessriode gua para o resfriamento for insuficiente, o desempenho do resfriador ser comprometido.

A temperatura na sada do resfriador depender da temperatura em que o ar descarregado, datemperatura da gua de refrigerao e do volume de gua necessrio para a refrigerao. Certamente,a capacidade do compressor influi diretamente no porte do resfriador.

Devido ao resfriamento, o volume de ar disponvel reduzido e, portanto, a sua energia tambmsofre reduo.


40/142


40 SENAI-RJ

Contudo, o emprego do resfriador posterior no representa perda real de energia, j que o ardeveria, de qualquer forma, ser resfriado na tubulao de distribuio, causando os efeitos indesejveis

j mencionados.

Com o resfriador estes problemas so minimizados e ainda aumenta o volume de ar armazenado noreservatrio pois se a presso constante e a temperatura diminui, o volume aumenta (processo isobrico).

Reservatrio de ar comprimido

Um sistema de ar comprimido dotado, geralmente, de um ou mais reservatrios, desempenhandograndes funes junto a todo o processo de produo.

Em geral, o reservatrio possui as seguinte funes:

Armazenar o ar comprimido.

Resfriar o ar auxiliando a eliminao do condensado e garantir um volume real.

Compensar as flutuaes de presso em todo o sistema de distribuio.

Estabilizar o fluxo de ar.

Controlar os ciclos operacionais dos compressores etc.

Os reservatrios so construdos no Brasil conforme a norma PNB 109 da ABNT, que recomenda:

1

2

4

3

5

6

7

8

1 - Manmetro

2 - Controle de presso

3 - Sada

4 - Entrada

5 - Placa de identificao

6 - Vlvula de alvio

7 - Escotilha para inspeo

8 - Dreno


41/142


SENAI-RJ 41

Nenhum reservatrio deve operar com uma presso acima da presso mxima de trabalho permitidado projeto, exceto quando a vlvula de segurana permitir uma vazo acima da do compressor; nessacondio, a presso no deve ser excedida em mais de 6% do seu valor.

Localizao

Os reservatrios devem ser instalados de modo que todos os drenos, conexes e aberturas deinspeo sejam facilmente acessveis.

Em nenhuma condio, o reservatrio deve ser enterrado ou instalado em local de difcil acesso;deve ser instalado, de preferncia, fora da casa dos compressores, na sombra, para facilitar a condensaoda umidade e do leo contidos no ar comprimido; deve possuir um dreno no ponto mais baixo parafazer a remoo desse condensado acumulado em cada 8 horas de trabalho; o dreno, preferencialmente,dever ser automtico.

Os reservatrios so dotados ainda de manmetro, vlvulas de segurana, termmetro, pressostatoe so submetidos a uma prova de presso hidrosttica, antes da utilizao.

Desumidificao do ar

A presena de umidade no ar comprimido sempre prejudicial para as automatizaes pneumticas,pois causa srias conseqncias.

necessrio eliminar ou reduzir ao mximo essa umidade. O ideal seria elimin-la do ar comprimido

de modo absoluto, o que praticamente impossvel.Ar seco industrial no aquele totalmente isento de gua; o ar que, aps um processo de desidratao,

flui com um contedo de umidade residual de tal ordem que possa ser utilizado sem qualquerinconveniente. Com as devidas preparaes, consegue-se a distribuio do ar com valor de umidadebaixo e tolervel na aplicaes encontradas.

A aquisio de um secador de ar comprimido pode figurar no oramento de uma empresa como umalto investimento. Em alguns casos, verificou-se que um secador chegava a custar 25% do valor totalda instalao de ar. Mas clculos efetuados mostravam tambm os prejuzos causados pelo ar mido:substituio peridica de tubulaes, servios de manuteno, substituio de componentes pneumticos,

filtros, vlvulas, cilindros danificados, impossibilidade de aplicar o ar em determinadas operaes,como pintura, pulverizaes e ainda mais os refugos causados na produo de produtos. Conclui-seque o emprego do secador tornou-se altamente lucrativo, sendo pago em pouco tempo de trabalho,considerando-se somente as peas que no eram mais refugadas pela produo.

Os meios utilizados para secagem do ar comprimido so mltiplos. Vamos nos referir aos trsprincipais, tanto pelos resultados finais quanto por sua maior difuso.

Secagem por refrigerao

O mtodo de desumidificao do ar comprimido por refrigerao consiste em submeter o ar a umatemperatura suficientemente baixa a fim de que a quantidade de gua existente seja retirada em grande


42/142


42 SENAI-RJ

parte e no prejudique de modo algum o funcionamento dos equipamentos, porque, como mencionamosanteriormente, a capacidade do ar de reter umidade est diretamente relacionada temperatura.

Alm de remover a gua, provoca, no compartimento de resfriamento, uma emulso com leo

lubrificante do compressor, auxiliando na remoo de certa quantidade.

O mtodo de secagem por refrigerao bastante simples.

O ar comprimido quente passa, inicialmente, por um pr-resfriador (trocador de calor A), sofrendouma queda de temperatura causada pelo ar gelado que sai do resfriador principal (B). Em seguidapassa pelo resfriador principal, onde resfriado ainda mais, pois est em contato com um circuito derefrigerao.

Durante essa fase, a umidade presente no ar comprimido se transforma em minsculas gotas degua condensadas e que so eliminadas pelo separador (C), onde a gua depositada vazada atravs de

dreno (D) para a atmosfera.

A temperatura do ar comprimido mantida entre 0,65 e 2,48, no resfriador principal, por meio deum termostato que atua sobre o compressor de refrigerao (E).

O ar comprimido seco volta novamente ao trocador de calor inicial (A), causando o pr-resfriamentono ar mido de entrada, coletando parte do calor desse ar. O calor adquirido serve para recuperar suaenergia e evitar o resfriamento por expanso que ocasionaria a formao de gelo, caso fosse lanado auma baixa temperatura na rede de distribuio, devido alta velocidade.

ar mido

ar seco

pr-resfriador

resfriador principalresfriador principal

compressor derefrigerao

by-pass

separador

dreno

condensado

freon

A

B

C

D

E


43/142


SENAI-RJ 43

Secagem por absoro

a fixao de um elemento, geralmente lquido ou gasoso, no interior da massa de um absorsorslido, resultante de um conjunto de reaes qumicas. Em outras palavras, o mtodo que utiliza em

um circuito uma substncia slida, com capacidade de absorver outra substncia lquida ou gasosa.

Esse processo tambm chamado de Processo Qumico de Secagem, pois o ar mido atravessa umrecipiente contendo um material higroscpico, insolvel ou deliqescente que absorve a umidade do ar,processando-se uma reao qumica.

As substncias higroscpicas so classificadas como insolveis quando reagem quimicamente comvapor dgua, sem se liqefazerem. So deliqescentes quando, ao absorver o vapor dgua, reagem etornam-se lquidas.

As principais substncias utilizadas so:

Cloreto de clcio, cloreto de lbito, Dry-o-Lite.

Com a conseqente diluio dessas substncias, necessria a sua reposio regular, caso contrrioo processo torna-se deficiente.

A umidade retirada e a substncia diluda so depositadas na parte inferior do recipiente, junto a um

dreno, de onde so eliminadas para a atmosfera.

pastilhasdessecantes

ar seco

condensado

ar mido


44/142


44 SENAI-RJ

Secagem por adsoro

a fixao da molcula de um lquido na superfcie de um adsorvente geralmente poroso e granulado,ou seja, o processo de depositar molculas de uma substncia (Ex. gua) na superfcie de outra

substncia, geralmente slida (Ex. SiO2).

O processo de adsorso regenerativo; a substncia adsorvente, aps estar saturada de umidade,permite a liberao de gua quando h um aquecimento regenerativo.

Para secar o ar existem dois tipos bsicos de secadores. As torres duplas: o tipo mais comum.Elas so preenchidas com xido de silcio SiO2 (Silicagel), alumina ativada Al2O3, rede molecular(NaAlO2SiO2) ou ainda Sorbead. Vejamos seu funcionamento.

Atravs de uma vlvula direcional, o ar mido orientado para uma torre, onde haver a secagemdo ar. Na outra torre ocorrer a regenerao da substncia adsorvente, que poder ser feita por injeo

de ar quente; na maioria dos casos, por resistores e circulao de ar seco.

Havendo o aquecimento da substncia, provocaremos a evaporao da umidade, por meio de umfluxo de ar seco. A gua em forma de vapor arrastada para a atmosfera.

Terminado um perodo de trabalho preestabelecido, h inverso na funo das torres, por controlemanual ou automtico na maioria dos casos; a torre que secava o ar passa a ser regenerada e a outrainicia a secagem.

adsorvente

ar seco

ar mido

vapor de guasecando regenerando


45/142


SENAI-RJ 45

Ao realizar-se a secagem do ar com as diferentes substncias, importante

atentar para a mxima temperatura do ar seco, como tambm para a temperatura

de regenerao da substncia. Estes so fatores que devem ser levados em conta

por um bom desempenho do secador.

Na sada do ar deve ser prevista a colocao de um filtro para eliminar a

poeira das substncias, prejudicial para os componentes pneumticos, bem como

deve ser montado um filtro de carvo ativo antes da entrada do secador, para

eliminar os resduos de leo, que em contato com as substncias de secagem causam

sua impregnao, reduzindo consideravelmente o seu poder de reteno de umidade.

Como vimos, de grande importncia a qualidade do ar que ser utilizado.

Essa qualidade poder ser obtida desde que os condicionamentos bsicos do arcomprimido sejam concretizados, representando menores ndices de manuteno,

maior durabilidade dos componentes pneumticos, ou seja, ser obtida maior

lucratividade em relao automatizao efetuada.

Observao

1 - Filtro de admisso

2 - Motor eltrico

3 - Separador de condensado

4 - Compressor

5 - Reservatrio

6 - Resfriador intermedirio

7 - Secador

8 - Resfriador posterior


46/142


47/142

2

Nesta Seo...

Unidade decondicionamento

Filtro

Vlvula reguladora de presso

Manmetro

Lubrificador

Pressostato


48/142


49/142

Pneumtica Bsica Unidade de Condicionamento

SENAI-RJ 49

Unidade decondicionamento

Aps passar por todo o processo de produo,

desumidificao e distribuio, o ar comprimidodeve sofrer um ltimo condicionamento, antesde produzir o seu real desempenho.

A unidade de condicionamento do arcomprimido consiste, basicamente, de: filtragemcom dreno, regulagem da presso commanmetro e pulverizao de uma certaquantidade de leo para lubrificao de todas aspartes mecnicas dos componentes pneumticos.

A utilizao desta unidade de servio indispensvel em qualquer tipo de sistemapneumtico, do mais simples ao mais complexo;ao mesmo tempo em que permite aoscomponentes trabalhar em condies favorveis,prolonga sua vida til.

Uma durao prolongada e o funcionamentoregular de qualquer componente em um sistemapneumtico dependem antes de mais nada do

grau de filtragem, da estabilidade da presso dealimentao do equipamento e da lubrificaodas partes mveis.

Isto tudo literalmente superado quando seaplicam nas instalaes dos dispositivos, mquinasetc. os componentes de tratamento preliminar doar comprimido: filtro, vlvula reguladora redutorade presso e lubrificador, que reunidos formam aunidade de condicionamento ou unidade de

conservao, ou unidade de manuteno, comotambm conhecida.


50/142


50 SENAI-RJ

Filtro

Os sistemas pneumticos so sistemas abertos, pois o ar comprimido, aps ser utilizado na realizaodo trabalho, lanado de volta na atmosfera, enquanto nos compressores se aspira ar livre constantemente.

Este ar est sujeito contaminao de partculas slidas procedentes da tubulao de distribuio econtaminantes atmosfricos.

Uma quantidade dessa partcula retida na entrada do compressor (filtro), outra parte fica suspensae arrastada pelo fluxo de ar comprimido, agindo como abrasivos nas partes mveis dos equipamentospneumticos quando em funcionamento.

A filtragem do ar consiste na aplicao de equipamentos capazes de reter impurezas, (impurezasslidas), suspensas no fluxo. O equipamento utilizado neste objetivo o filtro de ar (figura a seguir),que atua sobre duas formas distintas:

a) pela ao da fora centrfuga;

b) pela passagem do fluxo atravs de um elemento filtrante.

Princpio de Funcionamento

A

S

V

B

F

C

D

E

E. Entrada

S. Sada

A. Chicana

B. Defletor esfrico

C. Copo

D. Defletor principal

F. Elemento filtrante

V. Vlvula - dreno manual


51/142

Pneumtica Bsica Atuadores Pneumticos

SENAI-RJ 51

Analisando a figura, podemos verificar que:

a) O fluxo de ar a ser filtrado conectado ao orifcio de entrada E.

b) A chicana A impede a passagem, orientando o fluxo para baixo.c) Ao cruzar o defletor D, o fluxo experimenta um movimento rotacional de alta velocidade. A

fora centrifuga originada lana as partculas lquidas e slidas maiores e mais pesadas de encontros paredes internas do copo C, onde deslizam para o fundo.

d) O fluxo isento de impurezas maiores atinge outro defletor esfrico B, que proporcionar novamudana de direo e impedir o arraste das partculas depositadas no fundo do copo.

e) O fluxo forado contra o elemento filtrante F, que retm as partculas slidas menores, atingindoo orifcio de sada S.

f) A vlvula V no fundo do copo utilizada como dreno manual das impurezas depositadas.

Vlvula reguladora de presso

Instala-se este tipo vlvula (figura a seguir) em um sistema pneumtico para:

a) Regular a presso de trabalho dos equipamentos, reduzindo a presso maior na entrada a umvalor menor na sada, de acordo com as necessidades.

b) Abastecer o sistema com um volume de ar comprimido sob presso de trabalho ajustada, sempre

que um atuador pneumtico entrar em funcionamento.

A

M

F

N

S

O

R

E

P2

P1

X

P1. Orifcio de conexo primria-entrada

P2. Orifcio de conexo secundria-sada

A. Manopla

E. mbolo

F. Furo da membrana

O. Obturador

R. Mola de reposio

M. Mola principal (de regulagem)

N. Membrana

S. Sede

X. Furo no corpo de regulagem


52/142


52 SENAI-RJ

O funcionamento de um atuador pneumtico requer consumo de ar

comprimido e o mesmo provocar uma queda na presso. Essa vlvula opera

compensando o volume de ar comprimido e a presso.

Observao

Princpio de funcionamento

a) A entrada de presso atravs do orifcio de conexo primria P1.

b) Girando-se a manopla A, ajusta-se na mola M a presso de sada na vlvula.

c) O ajuste executado na mola M desloca a membrana N, o mbolo E e o obturador O, comprimindoa mola de reposio R, causando a abertura da vlvula.

d) O fluxo tem passagem pela vlvula do orifcio de conexo primria P1 (entrada), ao orifcio deconexo secundria P2 (sada).

e) A presso eleva-se no sistema conectado sada da vlvula at o valor ajustado.

f) A presso na sada da vlvula exerce uma fora sobre a membrana N, comprimindo a mola M.

g) A mola de reposio R desloca o mbolo E e o obturador O contra a sede S, bloqueando apassagem de ar, sempre que atingir o valor de presso ajustado na sada da vlvula.

P1 P2P1 P2 P1 P2

R

N

M

E

O

XX

N

M

E

S

OR

Compensao da queda de presso na sada


53/142


SENAI-RJ 53

Princpio da regulagem de presso na sada

a) A mola M comprimida.

b) A compresso da mola M foi regulada para uma fora de 25 kgf.c) A rea da membrana N exposta presso da sada P2 de 5 cm2

d) A presso que se estabilizar no fluxo de sada na vlvula ser:

Este tipo de vlvula opera reduzindo a presso maior na entrada primria

P1 a um valor de presso menor na sada secundriaP2.

Atingindo-se o valor de presso ajustado na sada secundriaP2, a vlvula

interrompe o fluxo estabilizando o valor ajustado.

Presso =Fora

reaPresso =

25kgf

5cm2

Presso = 5kgf/cm2

Presso =Fora da mola

rea da membrana

Funcionamento para reduo da presso

Observe as trs figuras a seguir.

P1 P2

O

X

S F

P1 P2P1 P2

N

M

O

X

E

F

N

M

E

X


54/142


54 SENAI-RJ

Vamos supor, agora, que a presso no sistema conectado ao orifcio de sada secundrio P2 deve serreduzida a um outro valor menor.

a) A vlvula encontra-se fechada com o obturador O pressionado contra a sede S bloqueando a

passagem do fluxo do orifcio de entrada P1 ao orifcio de sada P2. (Figura A)

b) Na manopla A reduz-se a fora da mola P2 da vlvula ajustada anteriormente, e exerce umafora sobre a membrana N.

c) A membrana N afastada da ponta do mbolo E. (Figura B)

d) Com esse afastamento o furo F existente na membrana estabelece a comunicao da pressoatuante na sada P2 para a atmosfera atravs do orifcio de escape X.

e) Esse escape de ar provoca uma diminuio da presso na sada P2 da vlvula.

f) Atingindo-se o novo valor de presso ajustado a mola M torna a expandir-se deslocando amembrana N contra a ponta do mbolo E, bloqueando o furo F. (Figura C)

g) O bloqueio do furo F impede o escape de ar para a atmosfera, e a nova presso ajustada em P2 estabilizada.

Manmetro

um instrumento que indica presso relativa e positiva. Instala-se este tipo de equipamento em umsistema pneumtico para a medio e indicao de energia de presso no ar comprimido.


12

3

4

tubo dobourdon

presso

simbologia


55/142


SENAI-RJ 55

Funcionamento

- O tubo de Bourdon submetido a presso e tende a deformar-se.

- A deformao do tubo de Bourdon transmitida s alavancas e engrenagens.- O deslocamento das alavancas e engrenagens transmitido a um ponteiro.

- O deslocamento do ponteiro sobre a escala de referncia indicar o valor da presso.

Lubrificador

Os equipamentos instalados em sistemas pneumticos possuem partes mveis que esto sujeitas aatritos e desgastes. Para minimizar estes efeitos os equipamentos devem ser lubrificados. O mtodo

empregado neste caso a lubrificao por meio do ar comprimido, e o equipamento utilizado olubrificador (figura a seguir).

O processo consiste em misturar-se leo lubrificante no fluxo do ar comprimido em que obtm-seum aspecto de nvoa lubrificante.

O ar comprimido sob o aspecto de nvoa lubrificante em contato direto com as partes internas dosequipamentos, estabelecer a formao de uma pelcula lubrificante.

A lubrificao deve ser efetuada de modo controlado, atingindo todos os equipamentos do circuito,no devendo porm ser excessiva, o que acarretaria um funcionamento irregular do mecanismo devidoa uma deposio de leo lubrificante no interior dos equipamentos.

A. Vlvula de by pass

B. Copo

C. Restrio

D. Venturi

E. EntradaF. Canal de comunicao

G. Tubo de reteno

H. Vlvula de reteno

I. Vlvula de controle de fluxo

J. Vlvula de controle de fluxo

K. Bujo de reposio de leo

I

D

H

G

E

FJ

K

A

C

B


56/142


56 SENAI-RJ


Quando temos o ar entrando atravs do orifcio E, uma pequena parte do seu fluxo canalizadaatravs da vlvula A para o interior do copo B, onde pressurizado junto com o leo antes de chegar sada S.

Em um sistema em repouso no h fluxo, portanto no existe lubrificao. Existindo uma demandade ar por parte do circuito e consequentemente fluxo, este, antes de seguir para sada, encontra umaresistncia oferecida pela restrio C que tem por finalidade assegurar que uma pequena parte do fluxopasse por um pequeno orifcio, Venturi D, causando uma diferena de presso; o restante do fluxopassa ao seu redor.

Devido existncia do fluxo, uma diferena de presso produzida em F, efeito pelo qual o leo empurrado atravs do tubo pescador G pela presso de entrada, sempre presente no interior do copo B

e maior que a presso no ponto F.O leo que sobe pelo tubo pescador passa ao redor de uma pequena esfera, vlvula de reteno H,

seguida de um parafuso cnico I vlvula de controle de fluxo, de onde possvel controlar a quantidadede leo que deve chegar do tubo de elevao J e da para a utilizao. Atravs da diferena de pressoatuante no interior do copo e pela presso atuante no interior do copo e pela presso que age em F, oleo obrigado a gotejar no Venturi D, seguindo-se imediata nebulizao. O leo nebulizado se mesclacom o restante do fluxo de ar e vai para a sada.

O lubrificador funciona segundo o princpio de Venturi.

Uma queda de presso provocada na regio de estrangulamento utilizada para a admisso de leoe tambm para mistur-lo ao fluxo de ar, formando uma nvoa.

I

P1 V1 P1 V1

II III


57/142


SENAI-RJ 57

a) O fluxo de ar comprimido percorre uma tubulao com uma reduo de seco. Observa-seneste caso:

No trecho I as caractersticas do fluxo sero:

uma velocidade V1

uma presso P1

No trecho II as caractersticas do fluxo sero:

uma velocidade V2

uma velocidade P2

No trecho II, o aumento da velocidade acarretar uma diminuio na presso.

V2 > V1

P2 < P1

b) No trecho I, aplicada a presso P1 sobre um volume de leo.

c) No trecho II, criou-se uma queda de presso na restrio.

d) Como a presso P1 maior que P2, no tubo pescador, observa-se um arraste de leo.

e) O volume de leo arrastado pulverizado pelo fluxo de ar comprimido ao cair na tubulao.

Pressostato

um equipamento utilizado para controlar ou regular uma presso em circuitos hidrulicos oupneumticos.

Transforma uma variao de presso em sinal eltrico instantneo, quando os limites mximo emnimo de regulagem fixados so atingidos.

Empregam-se pressostatos em instalaes onde, atravs da intensidade de um sinal pneumtico(presso) pr-ajustado, acionado um contato eltrico, que, por sua vez, comandar uma solenide,um motor eltrico etc.


58/142


58 SENAI-RJ

Vamos a seguir apresentar um exemplo de pressostato utilizado em um compressor, para ligar edesligar um motor eltrico, de acordo com uma presso ajustada de trabalho.

Composio:

Funcionamento

Ponto alto: Quando o esforo da presso atua sobre a membrana (ou pisto) 6 e seu valor superior ao esforo da mola 2, provoca o deslocamento da alavanca 4, que faz mudar o estado eltricodo bloco de contatos 1. Teremos atingido, ento, o valor do ponto alto de regulagem.

Ponto baixo: Quando o esforo da presso diminui e torna-se inferior ao esforo da mola 2, aalavanca 4 desce e entra em contato com a alavanca 5, o esforo da mola 3 do ponto baixo se ope descida da alavanca 4 e se soma ao esforo da presso ainda existente. Assim que a soma dos esforos(presso + mola 3) torna-se inferior ao esforo da mola 2, o contato retorna ao estado inicial. Teremos,

neste momento, atingido o ponto baixo de regulagem.

Considerando que este pressostato comanda o funcionamento de um motor

eltrico que aciona um compressor:

o ponto alto de regulagem atingido quando a presso do compressor

atinge a presso mxima, e o motor eltrico desligado;

a regulagem do ponto baixo atingida quando a presso cai at o mnimo

operacional, e o pressostato volta a ligar o motor eltrico para elevar a presso do

reservatrio.

1

2

3

4

5

6

78

1. Contato eltrico ao brusca

2. Mola de regulagem do ponto alto

3. Mola de regulagem do ponto baixo

ponto alto ponto baixo = diferencial

4. Alavanca do ponto alto

5. Alavanca do ponto baixo

6. Membrana (ou pisto) que recebe a

presso e transmite o esforo

7. Parafuso de regulagem do ponto alto

8. Parafuso de regulagem do ponto baixo


59/142

3

Nesta Seo...

Atuadorespneumticos

Atuadores lineares

Tipos de cilindros pneumticos

Atuadores rotativos

Tipos de motores pneumticos


60/142


61/142


SENAI-RJ 61

Atuadores pneumticosOs atuadores pneumticos so dispositivos que esto localizados no final de um circuito pneumtico,

onde se realizam os trabalhos mecnicos aps o ar comprimido percorrer todo o circuito.

Significa dizer que os atuadores pneumticos convertem energia pneumtica em mecnica. Quandoo ar comprimido aciona esses atuadores, podemos observar o fenmeno da transformao da energiapneumtica em energia mecnica (fora ou torque), nos dois sentidos de movimento do atuador.

Estes atuadores esto divididos em dois grupos.

Atuadores lineares

So aqueles que convertem a energia pneumtica em movimento linear ou alternativo. Nesta famlia

os mais utilizados so os cilindros pneumticos.

Atuadores rotativos

So aqueles que convertem a energia pneumtica em momento torsor (torque), com movimentolimitado ou contnuo. Neste caso temos os osciladores e os motores pneumticos (palhetas, engrenagens,pistes etc.).

A seguir sero apresentados, de forma detalhada, ambos os grupos.

Atuadores lineares

So representados pelos cilindros pneumticos, pois estes so os mais utilizados na automatizaode mquinas em diversos segmentos da indstria. Diferenciam-se entre si por detalhes construtivos emfuno de suas caractersticas de funcionamento e utilizao. Podem ser fornecidos com as maisdiversas opes de montagem (fixaes), com ou sem amortecimento, acessrios e com curso detrabalho especificado pelo usurio.


62/142


62 SENAI-RJ

Caractersticas de um cilindro pneumtico

Diferena de reas

Vale ressaltar que neste caso temos uma diferena nos esforos desenvolvidos no movimento deavano e no movimento de retorno, pois as reas efetivas de atuao da presso so diferentes. O queh na realidade que a rea da cmara traseira maior do que a da cmara dianteira, pois nesta ltimatemos que considerar o dimetro da haste, onde a rea correspondente a sua seco no estar sujeita ao desta presso.

No mbolo do cilindro, distinguem-se 2 reas:

1) rea do mbolo = toda a rea do mbolo

2) rea anular do mbolo = a rea do mbolo menos a rea da haste do mbolo.

1

2

8 13 4 113 5 6

710129

1. Mancal

2. Anel raspador da haste (limpeza)

3. Retentor do mbolo (gaxeta)

5. mbolo ou pisto

6. Tampa traseira com conexo

7. Camisa, ou tubo cilndrico

8. Tirantes de fixao

9. Tampa de fixao do mancal

10. Vlvula de controle de fluxo, do amortecimento

11. Colar do amortecedor dianteiro

12. Tampa dianteira com conexo

13. Retentor do amortecimento


63/142


SENAI-RJ 63

Fora desenvolvida no cilindro pneumtico

A fora mxima desenvolvida pelo cilindro pneumtico funo da presso a que o cilindro submetido e das reas do mbolo.

Exemplos:

Ao submetermos um cilindro pneumtico presso de 5kgf/cm2, com uma rea de mbolo de20cm2, a fora mxima desenvolvida ser:

Vimos ento que a fora mxima desenvolvida pelo cilindro ser de 100kgf, no curso de avano.

Agora vamos submeter o mesmo cilindro mesma presso de 5kgf, com uma rea anular de mbolode 10cm2. Vamos definir, ento, qual ser a fora mxima desenvolvida no seu curso de retorno.

A fora mxima desenvolvida pelo cilindro, neste caso, ser de 50kgf, no curso de retorno.

Presso =Fora

reaSabemos que:

Logo: Fora = Presso x rea

Substituindo: Fora = 5kgf/cm2 x 20cm2

Teremos: Fora = 100kgf

Como j descrito no item anterior, a fora desenvolvida para o curso de

avano maior que a fora desenvolvida para o curso de retorno, pois a rea do

mbolo (20cm2) maior que a rea anular do mbolo (10cm2).

Tipos de cilindros pneumticos

Os mais usuais so os chamados de simples efeito, ou simples ao; e duplo efeito, ou dupla ao.Por isso daremos mais nfase a estes em nossas apresentaes a seguir.


64/142


64 SENAI-RJ

Cilindros pneumticos de simples ao

Recebem esta denominao porque utilizam ar comprimido para produzir trabalho, em um nicosentido de movimento, seja para avano ou retorno. Possuem somente um orifcio de conexo, poronde o ar entra e sai do seu interior.

No lado oposto entrada, dotado de um pequeno orifcio que serve como respiro, visando impedira formao de contrapresso internamente, causada pelo ar residual.

O movimento de retorno, em geral, conseguido atravs da ao de uma mola, ou fora externa,permitindo assim que o cilindro assuma a sua posio inicial de repouso.

So comandados por vlvulas direcionais de 3 vias, e uma de suas principais aplicaes a fixaode peas.


a) O cilindro mantido recuado por ao da fora da mola.

b) Para o curso de avano, o ar comprimido admitido pela conexo A, deslocando o mbolo ecomprimindo a mola. O ar na outra cmara descarregado pelo orifcio de escape para a atmosfera.


65/142


SENAI-RJ 65

Principais simbologias

Cilindros de simples ao com retorno por carga externa.

Cilindros de simples ao com retorno por mola.

Cilindros de simples ao com avano por mola.

Cilindro pneumtico de dupla ao

Quando um cilindro pneumtico utiliza ar comprimido para produzir trabalho em ambos os sentidosde movimento (avano e retorno), podemos dizer que estamos diante de um cilindro de dupla ao.Suas aplicaes so as mais diversas possveis.

Normalmente, so comandadas por vlvulas direcionais de 4 ou 5 vias.


Os movimentos de avano e retorno da haste de um cilindro de dupla ao conseguido atravs daalternncia da admisso e escape do ar comprimido nas cmaras traseira e dianteira do cilindro, onde omesmo age sobre as superfcies do mbolo.

Significa dizer que quando uma cmara est admitindo ar a outra o est liberando para a atmosfera.Esta operao mantida at o momento da inverso do comando da vlvula direcional, quandoalternaremos a admisso de ar nas cmaras, fazendo com que o mbolo empurre a haste em sentidocontrrio:


66/142


66 SENAI-RJ

a) Para o curso de avano, o ar comprimido admitido na conexo B, e a conexo A permite oescape do ar contido na cmara dianteira para a atmosfera.

b) O cilindro realiza o curso de retorno sob a ao do ar comprimido admitido na conexo A, e, por

conseqncia, o ar contido na cmara traseira ser expulso para a atmosfera atravs da conexo B.

Tipos de cilindros pneumticos de dupla ao

Cilindros pneumticos de haste passante

Tambm chamados de cilindro de haste dupla.

Este tipo de cilindro vem sendo utilizado em diversas aplicaes nas indstrias. Possui duas hastesunidas ao mesmo mbolo.

As duas faces do mbolo possuem geralmente a mesma rea, o que possibilita transmitir forasiguais em ambos os sentidos de movimentao.

Apresenta dois mancais de guia, um em cada tampa, oferecendo mais resistncia s cargas laterais,bem como um melhor alinhamento.

Em funo das necessidades de utilizao, esse tipo de cilindro pode ser utilizado para vrias aplicaes,inclusive ser fixado pelas extremidades das hastes, deixando o corpo livre, ou, fixando pelo corpo,permitir que as hastes se desloquem.


67/142


SENAI-RJ 67

Cilindros pneumticos duplex geminado Tandem

Em sua construo, possuem dois mbolos unidos por uma haste comum, separados entre si pormeio de um cabeote intermedirio, que possui duas entradas de ar independentes.

Devido a sua forma construtiva, quando injetamos ar comprimido nas duas cmaras, no sentido deavano, ou no retorno, teremos a ao do ar sobre as duas faces do mbolo; com isso, a fora produzidaser o somatrio das foras individuais de cada mbolo. Isto nos permite conseguir mais fora paraexecutar um trabalho.

Sua aplicao seria indicada para os casos em que necessitamos de foras maiores e no dispomosde espao suficiente para comportar um cilindro de maior dimetro e no podemos aumentar a pressode trabalho.

Mas vale ressalvar que, ao utiliz-lo, devemos considerar o seu comprimento, que maior, portantonecessitando de maior profundidade para sua instalao.


68/142


68 SENAI-RJ

Cilindro pneumtico duplex geminado multiposicional

Consiste na realidade de dois ou mais cilindros de dupla ao unidos entre si pelas tampas traseiras,possuindo cada um as suas conexes de ar independentes.

Em termos prticos, esse tipo de montagem, possibilita trs, quatro, ou mais comprimentos diferentesentre as extremidades das hastes ou comprimento diferentes entre posies de paradas dos mbolos doscilindros durante a sua operao.

As posies so obtidas em funo da seqncia de entrada de ar comprimido e os cursoscorrespondentes.

Normalmente so aplicados em circuitos de seleo, distribuio, posicionamentos, comandos dedosagens e transporte de peas para operaes sucessivas.

Cilindros pneumticos de impacto

um cilindro de dupla ao especial, com modificaes, dispondo internamente de uma pr-cmara(reservatrio) e o mbolo na sua parte traseira dotado de um prolongamento.

Na parede divisria da pr-cmara, existem duas vlvulas de reteno.

Estas modificaes permitem que o cilindro desenvolva um impacto, devido sua alta energiacintica obtida pela utilizao da presso imposta no ar.

O impacto conseguido atravs da transformao da energia cintica fornecida ao pisto acrescidada ao do ar comprimido sobre o mbolo.

Como ilustrao, um cilindro deste tipo, com dimetro de 102mm, acionado por uma presso de7kgf/cm2, desenvolve uma fora de impacto equivalente a 3600kgf, enquanto um cilindro normal demesmo dimetro e de mesma presso atinge somente 540kgf.

Sua aplicao pode ser sugerida quando necessitamos de grandes esforos durante pequenos espaos

de tempo, como por exemplo: rebitagens, gravaes, cortes etc.


69/142


SENAI-RJ 69

Porm no indicado para trabalho com grandes comprimentos de deformaes, pois sua velocidadetende a diminuir aps certo curso, em razo da resistncia oferecida pelo material ou pela existncia deamortecimento no cabeote dianteiro.

Cilindro pneumtico com amortecimento

importante sabermos que os cilindros pneumticos podem ser fornecidos com ou sem amortecimentonos fins de curso, dependendo das condies de aplicao.

Este amortecimento tem a finalidade de evitar cargas de choque, transmitidas aos cabeotes (tampas)e ao mbolo, no final de cada curso, amenizando-as.

Isso faz com que os cilindros que possuam este dispositivo tenham a sua vida til prolongada, emrelao aos outros que no o tenham.

Para os cilindros muitos pequenos, este recurso no utilizado, devido prpria limitao dimensional,alm de na maioria dos casos no ser necessrio, pois os esforos desenvolvidos so pequenos e noadquirem inrcia significante.

Na prtica o usual encontrarmos a aplicao de amortecimento em cilindros que possuam dimetrosacima de 30mm e cursos acima de 50mm.

O princpio de funcionamento baseia-se na reteno de parte da quantidade de ar da cmara queest sendo esvaziada no final do curso e inicia-se quando um colar, que envolve a haste, comea aencaixar-se num retentor, vedando a sada principal do ar, forando-o a sair por uma restrio fixa ouregulvel, escoando assim com uma vazo menor. Isto causa uma desacelerao gradativa na velocidade

do pisto e absorve o choque.


70/142


70 SENAI-RJ

Vale salientar que o amortecimento s eficiente quando utilizamos o curso completo do cilindro,pois o seu efeito s ocorre nos finais dos cursos.

Outra observao quanto ao tempo de ciclo do equipamento, pois devemos estar conscientes de

que este tipo de proteo acarreta um aumento no ciclo, devido s perdas de tempo em cada desaceleraodo mbolo.

Cilindro pneumtico com amortecimento no retorno

a) O cilindro retorna com fora e velocidades mximas sob efeito do ar comprimido admitido pelaconexo A.

b) O ar em exausto tem passagem livre pela conexo B.

c) Prximo ao final do curso de retorno o ar em exausto tem passagem de sada bloqueada peloressalto do mbolo, formando uma cmara de amortecimento.

d) O ar contido na cmara de amortecimento tem sua sada restringida pela vlvula reguladora defluxo (final de curso com amortecimento).

A B

A B


71/142


SENAI-RJ 71

Cilindro pneumtico com amortecimento no avano

a) Para o curso de avano o ar comprimido admitido pela conexo B e tem passagem livre pelavlvula de reteno, proporcionando um incio de movimento velocidade mxima.

b) Prximo ao final do curso de avano, o ar em exausto tem passagem de sada bloqueada peloressalto do mbolo, formando uma cmara de amortecimento.

c) O ar que est contido na cmara de amortecimento tem sua sada restringida pela vlvula reguladorade fluxo (final de curso com amortecimento).

A B

A B


72/142


72 SENAI-RJ

Smbolos para cilindros de dupla ao com amortecimento

1) amortecimento dianteiro fixo

2) amortecimento traseiro fixo

3) duplo amortecimento fixo

4) amortecimento dianteiro regulvel

5) amortecimento traseiro regulvel

6) amortecimento duplo com regulagem


73/142


SENAI-RJ 73

Atuadores rotativos

Os atuadores rotativos so normalmente denominados atuadores pneumticos rotativos ou cilndricosrotativos e so instalados na parte final de um circuito pneumtico, quando o trabalho a ser realizado uma operao de rotao.

Convertem a energia pneumtica em movimento rotativo, causando momento torsor, torque contnuoou limitado. Esto agrupados em:

Osciladores pneumticos

Consistem em um conversor onde o movimento retilneo, obtido por intermdio de um fluidopressurizado, convertido em movimento rotativo, com ngulo limitado.

O movimento retilneo produzido pelo ar comprimido ou leo que age alternadamente sobre doismbolos fixos em uma cremalheira, engrenada a um pinho. Basicamente, um cilindro de duploefeito que permite, em funo da relao de transmisso, a obteno do angulo de rotao.

Motores pneumticos

Na indstria moderna, o motor pneumtico cada vez mais empregado, especialmente onde impossvele perigoso o uso de aparelhos eltricos ou quando a sua manuteno torna-se demasiadamente cara.

Outro referencial que indica a sua utilizao a presena de ambientes midos, corrosivos, quentes,

cidos, explosivos, ou com predominncia de p etc.

bom ressaltar que os motores pneumticos so o oposto dos compressores, ou seja, ele no ogerador de ar comprimido, e sim o elemento que utiliza-se da energia contida no ar comprimido pararealizar seu movimento.

Tipos de osciladores pneumticos

Oscilador pneumtico cremalheira x pinhoQuando o ar age sobre uma face do mbolo, provoca o deslocamento da cremalheira para a direita

ou esquerda. O pinho recebe o movimento e transmite o momento torsor criado para um eixo.

O torque produzido est em funo do dimetro do oscilador e da presso utilizada, alm da relaode transmisso.

Pode ser dotado de amortecimento no fim de curso, com simples ou duplo amortecimento, quandofor necessrio.


74/142


74 SENAI-RJ


Rotao do eixo de sada, no sentido anti-horrio

O ar comprimido admitido pela conexo A, deslocando o mbolo e a haste para a direita.

O ar na outra cmara do mbolo oposto descarregado pela conexo B.

O deslocamento da haste para a direita transmitido engrenagem como movimento rotativo nosentido anti-horrio.

Rotao do eixo de sada no sentido horrio

AB

A B


75/142


SENAI-RJ 75

O ar comprimido admitido pela conexo B, deslocando o mbolo e a haste para a esquerda.

O ar na outra cmara do mbolo oposto descarregado pela conexo A.

O deslocamento da haste para a esquerda transmitido engrenagem como movimento rotativono sentido horrio.

Oscilador pneumtico de palheta

Neste tipo de oscilador encontramos uma palheta com movimento rotativo limitado, geralmente, a 300.


Rotao do eixo de sada, no sentido horrio

O ar comprimido admitido pela conexo A, deslocando a palheta no sentido horrio.

O ar na cmara oposta da palheta descarregada pela conexo B.

A B


76/142


76 SENAI-RJ

Rotao do eixo de sada no sentido anti-horrio

O ar comprimido admitido pela conexo B, deslocando a palheta no sentido anti-horrio.

O ar na outra cmara oposta da palheta descarregado pela conexo A.

Tipos de motores pneumticos

Motor pneumtico de engrenagem

Composto basicamente de uma carcaa, um par de engrenagens, onde uma delas est acoplada ao

eixo de sada, e a outra apoiada sobre mancais internos, que por sua vez aciona a primeira.


O momento de toro das engrenagens gerado quando o ar comprimido atua sobre os flancos dosdentes, causando a rotao das engrenagens, que podem ser de dentes retos ou helicoidais.

O momento de rotao entre os dois tipos permanece quase constante, porm o sistema helicoidal mais silencioso.

AB


77/142


SENAI-RJ 77

Motor pneumtico de palhetas

As figuras a seguir apresentam sua composio e funcionamento.

motor pneumtico de engrenagensadmisso

descarga

simbologia

1 4 5 2

63536

7

simbologia

1. Carcaa

2. Cilindro

3. Tampas de cilindro

4. Rotor

5. Palhetas

[Apostila] Pneumática Básica - SENAI

Documents

Transcript of [Apostila] Pneumática Básica - SENAI