Comandos Peumaticos e Hidraulicos (1) | Refrigeração | Pressão Atmosférica\nSalvarSalvar Comandos Peumaticos e Hidraulicos (1) para ler mais tarde\n352 visualizações180 páginas\nPresidncia da Repblica Federativa do Brasil Ministrio da Educao Secretaria de Educao a Distncia Colgio Tcnico Industrial de Santa Maria Este Material Didtico foi elaborado pelo Colgio Tcnico Industrial de Santa Maria para o Sistema Escola Tcnica Aberta do Brasil e-Tec Brasil.\nComisso de Acompanhamento e Validao Colgio Tcnico Industrial de Santa Maria/CTISM Coordenador Institucional Paulo Roberto Colusso/CTISM Professor-autor Sergio Adalberto Pavani/CTISM Coordenao Tcnica Iza Neuza Teixeira Bohrer/CTISM Coordenao de Design Erika Goellner/CTISM Reviso Pedaggica Andressa Rosemrie de Menezes Costa/CTISM Francine Netto Martins Tadielo/CTISM Marcia Migliore Freo/CTISM Reviso Textual Lourdes Maria Grotto de Moura/CTISM Vera da Silva Oliveira/CTISM Reviso Tcnica Eduardo Lehnhart Vargas/CTISM Luciano Retzlaff/CTISM Diagramao e Ilustrao Gustavo Schwendler/CTISM Leandro Felipe Aguilar Freitas/CTISM Marcel Santos Jacques/CTISM Muren Fernandes Massia/CTISM Rafael Cavalli Viapiana/CTISM Ricardo Antunes Machado/CTISM\nFicha catalogrca elaborada por Denise Barbosa dos Santos CRB 10/1456 Biblioteca Central UFSM\nB697c Pavani, Srgio Adalberto. Comandos pneumticos e hidrulicos / Srgio Adalberto Pavani. 3. ed. Santa Maria : Universidade Federal de Santa Maria : Colgio Tcnico Industrial de Santa Maria, 2010. 182 p.: il. 1. Engenharia mecnica. 2. Automao pneumtica. 3.Compressores. 4. Fluidos. 5. Ar comprimido. 6. Hidrulica. 7. Manmetros. I.Ttulo. CDU 531.3 621.5\nPrezado estudante, Bem-vindo ao e-Tec Brasil! Voc faz parte de uma rede nacional pblica de ensino, a Escola Tcnica Aberta do Brasil, instituda pelo Decreto n 6.301, de 12 de dezembro 2007, com o objetivo de democratizar o acesso ao ensino tcnico pblico, na modalidade a distncia. O programa resultado de uma parceria entre o Ministrio da Educao, por meio das Secretarias de Educao a Distncia (SEED) e de Educao Prossional e Tecnolgica (SETEC), as universidades e escolas tcnicas estaduais e federais. A educao a distncia no nosso pas, de dimenses continentais e grande diversidade regional e cultural, longe de distanciar, aproxima as pessoas ao garantir acesso educao de qualidade, e promover o fortalecimento da formao de jovens moradores de regies distantes dos grandes centros geogracamente ou economicamente. O e-Tec Brasil leva os cursos tcnicos a locais distantes das instituies de ensino e para a periferia das grandes cidades, incentivando os jovens a concluir o ensino mdio. Os cursos so ofertados pelas instituies pblicas de ensino e o atendimento ao estudante realizado em escolas-polo integrantes das redes pblicas municipais e estaduais. O Ministrio da Educao, as instituies pblicas de ensino tcnico, seus servidores tcnicos e professores acreditam que uma educao prossional qualicada integradora do ensino mdio e educao tcnica, capaz de promover o cidado com capacidades para produzir, mas tambm com autonomia diante das diferentes dimenses da realidade: cultural, social, familiar, esportiva, poltica e tica. Ns acreditamos em voc! Desejamos sucesso na sua formao prossional! Ministrio da Educao Janeiro de 2010\nPalavra do professor-autor Apresentao da disciplina Projeto instrucional Aula 1 Pneumtica bsica 1.1 Conceitos bsicos 1.2 Desenvolvimento da tcnica de ar comprimido 1.3 Propriedades do ar comprimido 1.4 Automao pneumtica 1.5 Vantagens da implantao da automao pneumtica 1.6 Limitaes da pneumtica 1.7 Propriedades fsicas do ar 1.8 Atmosfera Aula 2 Compressores 2.1 A importncia das cores 2.2 Classicao e denio dos compressores 2.3 Sistema de refrigerao dos compressores 2.4 Critrios para a escolha de compressores 2.5 Manuteno do compressor 9 11 13 15 15 16 17 18 19 19 20 21 29 29 30 34 37 38\nAula 3 Distribuio e condicionamento do ar comprimido 41 3.1 Contaminao do ar atmosfrico 41 3.2 Resfriador posterior (after coller) 3.3 Reservatrio de ar comprimido 3.4 Desumidicao do ar 3.5 Rede de distribuio 3.6 Unidade de condicionamento de ar comprimido 3.7 Filtragem de ar 3.8 Regulagem de presso 3.9 Manmetros 42 43 45 52 60 61 63 65\n3.10 Lubricao Aula 4 Atuadores pneumticos e vlvulas direcionais 4.1 Atuadores pneumticos 4.2 Vlvulas pneumticas Aula 5 Circuitos pneumticos 5.1 Estrutura das mquinas 5.2 Representaes dos movimentos dos cilindros 5.3 Circuitos pneumticos 5.4 Exemplos de circuitos pneumticos Aula 6 Circuitos eletropneumticos 6.1 Circuitos eletropneumticos Aula 7 Circuitos pneumticos e eletropneumticos complexos 7.1 Sistema pneumtico complexo\n66 71 71 78 101 101 101 103 109 119 119\n7.2 Uso de simuladores eletrnicos para o desenvolvimento de circuitos pneumticos 132 Aula 8 Hidrulica 8.1 Conceitos bsicos 8.2 Transmisso hidrulica de fora e energia 8.3 Caractersticas dos uidos hidrulicos 8.4 Fluidos, reservatrios e acessrios Referncias Currculo do professor-autor 151 151 154 157 158 180 181\nA automao industrial depende de vrias tecnologias, entre elas a pneumtica e a hidrulica, que so duas das principais formas de gerar o movimento das mquinas. A hidrulica e a pneumtica esto presentes deste a mais simples forma de substituio do esforo muscular do trabalho, como os movimentos da cadeira de um dentista, at o posicionamento dos complexos movimentos de um carro de combate blindado, um grande avio comercial ou de uma mquina de embalagens. Assim a hidrulica e a pneumtica so uma parte da automao industrial, que dever ser associada ao movimento gerado por motores eltricos, operando atravs dos movimentos gerados por um operador (controle manual) ou por um controlador de processos apoiado por sensores. Podemos armar que neste binmio, a hidrulica a parte caracterizada pela fora, preciso de movimento e custos elevados, pois seus componentes possuem custos elevados, e a pneumtica caracterizada por velocidade, facilidade de instalao e custos relativamente baixos. A parte mais importante da hidrulica e a pneumtica so os movimentos retilneos, obtidos pelos cilindros pneumticos, que so transformados em movimento pendulares, semicirculares e at circulares com conguraes especiais e acessrios. O objetivo desta disciplina proporcionar o conhecimento dos movimentos lineares e rotativos, associado ao uso de udos (o leo no caso da hidrulica e o ar comprimido para a pneumtica), as relaes da fsica, que permitiro os comandos manuais e, a interligao com os comandos eltricos que quando associado aos controladores de processos e os programas que os controlam permitiro o controle de sistemas automatizados e como elemento de alta tecnologia, os robs, talvez no com a forma humanide dos lmes e dos caros robs japoneses, mas os robs industriais, prontos para realizar os servios sem a presena do ser humano, tanto em servios perigosos, servios repetitivos e de alta preciso. Esta uma das disciplinas aplicadas da automao industrial. Esta disciplina de hidrulica e a pneumtica est dividida em oito captulos, cujas temticas se relacionam conforme o plano instrucional e mapa conceitual apresentado a seguir. Prof. Sergio Adalberto Pavani\nOs sistemas hidrulicos e pneumticos exigem um conjunto de conhecimentos, que iniciam nos fundamentos da teoria sobre a constituio da atmosfera, necessrio para entender o ar que respiramos, com todas as suas impurezas, para ser transformado em uma forma de energia. A pneumtica a primeira parte dos sistemas de trabalho udo dinmicos, que ser completado com o estudo da hidrulica. O ar comprimido um elemento de uso simples, utilizado para encher uma bola de futebol, para acionar a furadeira do dentista indo at o acionamento de mquinas complexas e de grande porte, com altas velocidades e baixos custos de implantao. J a hidrulica, que estudaremos na segunda metade desta disciplina pode ser descrita como o meio de trabalho que garante preciso e fora, sendo encontrada em todos os segmentos da indstria e dos transportes terrestes, navais e areos.\nDisciplina: Comandos Pneumticos e Hidrulicos (carga horria: 60h). Ementa: Pneumtica; eletropneumtica; circuitos pneumticos e eletropneumticos complexos; hidrulica.\nIdenticar os fundamentos da disciplina de hidrulica e pneumtica, com foco na pneumtica. Exemplicar as vantagens e limitaes da aplicao da pneumtica. Demonstrar algumas leis da fsica que inuenciam a pneumtica. Conhecer os mtodos de compresso do ar. Reconhecer os diferentes tipos de compressores e suas caractersticas principais. Compreender a necessidade de reduo dos contaminantes do ar atmosfrico. Utilizar os mtodos de distribuio do ar comprimido mais adequado a cada necessidade. Reconhecer a necessidade da lubricao e suas exigncias. Demonstrar os diversos tipos de atuadores pneumticos mais comuns existentes. Indicar as possibilidades de regulagem de velocidade dos cilindros pneumticos. Demonstrar que a mudana da congurao de um cilindro pneumtico potencializa a sua utilizao. Relacionar as principais vlvulas pneumticas. Proporcionar ao educando exemplos de aplicao das vlvulas pneumticas. Proporcionar o conhecimento dos fundamentos do estudo do vcuo. Revisar conhecimentos de sistemas eltricos.\nAmbiente virtual: plataforma moodle. Apostila didtica. Recursos de apoio: links de leitura complementar indicados na apostila. Ambiente virtual: plataforma moodle. Apostila didtica. Recursos de apoio: links de leitura complementar indicados na apostila. Ambiente virtual: plataforma moodle. Apostila didtica. Recursos de apoio: links de leitura complementar indicados na apostila.\nAula 3 Distribuio e condicionamento do ar comprimido\nAmbiente virtual: plataforma moodle. Apostila didtica. Recursos de apoio: links de leitura complementar indicados na apostila.\nDemonstrar a estrutura de operao e comando das mquinas. Permitir ao aluno identicar as possibilidades de operar sistemas com comando eltrico ou puramente pneumticos. Preparar para aplicar as tcnicas apresentadas. Demonstrar a estrutura de operao e comando eletropneumticos. Permitir ao aluno identicar as possibilidades de operar sistemas com comando eltrico. Preparar para aplicar as tcnicas apresentadas. Conhecer os sistemas pneumticos e eletropneumticos complexos. Saber montar um circuito pneumtico ou eletropneumtico. Conhecer o software FluidSim e saber como utiliz-lo para editar e/ou criar sistemas pneumticos ou eletropneumticos. Compreender os conceitos bsicos da hidrulica. Relacionar o atrito e a resistncia com a circulao de uidos. Conhecer as bases dos sistemas hidrulicos.\nAula 7 Circuitos pneumticos e eletropneumticos complexos\nIdenticar os fundamentos da disciplina de hidrulica e pneumtica, com foco na pneumtica. Exemplicar as vantagens e limitaes da aplicao da pneumtica. Demonstrar algumas leis da fsica que inuenciam a pneumtica.\nO ar comprimido uma das formas de energia mais antigas que o ser humano conhece. utilizado para ampliar os seus recursos fsicos. O reconhecimento da existncia fsica do ar e sua utilizao mais ou menos consciente para o trabalho, comprovado h milhares de anos. O primeiro ser humano que empregou o ar comprimido como meio auxiliar de trabalho, foi o grego Ctesibius. H mais de 2000 anos, ele construiu uma catapulta a ar comprimido como transmisso de energia. Dos antigos gregos provm a expresso Pneuma que signica flego, vento; losocamente, alma. Derivado da palavra Pneuma, surgiu entre outros o conceito de PNEUMTICA: a disciplina que estuda os movimentos dos gases e fenmenos dos gases. A pneumtica tambm denida como a cincia aplicada do uso do ar comprimido e gases semelhantes como nitrognio, que faz parte da composio do ar atmosfrico na atuao de dispositivos que iro gerar movimentos alternativos, movimentos de vai-e-vem, rotativos e combinados. O movimento mais comum da aplicao do ar comprimido com acionamento muscular o qual depende exclusivamente da vontade do operador, pode ser observado no mecanismo de abertura da porta de um nibus. O motorista aciona um boto e a porta do nibus abre ou fecha. O movimento ser\nPara saber mais sobre ar comprimido, acesse: http://pt.wikipedia.org/wiki/ ar_comprimido Para saber mais sobre biograa de Ctesibius, acesse: http://www.netsaber. com.br/biograas/ver_ biograa_c_1741.html\ninvertido ao ser acionado o mesmo boto, acompanhado do rudo de escape de ar, uma das caractersticas dos sistemas pneumticos. Essa tcnica pode ser observada em parques de diverso at em sosticadas mquinas robotizadas. O ar comprimido utilizado desde os tempos primitivos, atravs da fora dos pulmes. Com o uso de ossos ocos ou de bambus, o ar era soprado para atiar as fogueiras para cozinhar ou fundir alguns metais. A limitao dos pulmes foi compensada com o uso dos primeiros foles feitos de bexigas de animais at serem construdos os primeiros foles verdadeiros. A novas tcnicas que permitiram a fabricao de canhes torneados, a partir do sculo XVIII propiciou a fabricao de compressores de ferro fundido e outros metais, que resultaram nas tcnicas atuais.\nO sculo XIX marca o incio do estudo do comportamento e propriedades que envolvem a pneumtica. Porm, somente aps 1950 que ela foi realmente introduzida no meio industrial. Antes disso, era utilizada na indstria de minerao, construo civil e indstria ferroviria (freios a ar comprimido). O ar comprimido utilizado como forma de energia obtido atravs de compressores e ser conduzido at os atuadores (cilindros e motores pneumticos). O uso do ar comprimido de forma generalizada na indstria, comeou com a necessidade cada vez maior da automatizao e da racionalizao dos processos de trabalho. Atualmente, o ar comprimido como meio de trabalho, tornou-se indispensvel, e podemos encontr-lo em diversos segmentos, entre os quais: a) Automotivo freios, acionamentos de portas de nibus. b) Indstria em geral movimento, prensamento, elevao, transformao e controle. c) Transporte naval comando de vlvulas, sinais sonoros.\nd) Indstria qumica e petroqumica controle de uidos, acionamentos em reas classicadas. e) rea mdica/dentria mquinas para cirurgia, furadeiras dentrias, tcnicas de vcuo. Freio automotivo utilizado em nibus e caminhes pesados. reconhecido pelo assobio emitido aps a parada destes veculos.\nPor suas propriedades, a aplicao do ar comprimido, difunde-se como elemento de energia e de trabalho. Algumas propriedades positivas do ar comprimido so expostas no Quadro 1.1.\nPropriedade Quantidade Transporte Armazenamento Temperatura Segurana Descrio O ar, para ser comprimido, encontrado em quantidades ilimitadas, praticamente em todos os lugares. O AC facilmente transportvel por tubulaes, mesmo para distncias grandes. No h necessidade de preocupao com o retorno de ar. O AC pode ser armazenado em reservatrios para utilizao posterior ou em emergncias, quando os compressores se encontram desligados. O trabalho realizado com AC insensvel s oscilaes da temperatura. Isso garante tambm, em situaes trmicas extremas, um funcionamento seguro. No existe o perigo de exploso ou incndio. Portanto, seguro contra exploso e eletrocusso, sendo indicado para aplicaes especiais. O AC limpo. O ar, que eventualmente escapa das tubulaes e outros elementos inadequadamente vedados, no polui o ambiente. Esta uma exigncia nas indstrias alimentcias, txteis, qumica, eletrnicas. Os elementos de trabalho so de construo simples e podem ser obtidos a custos vantajosos. O AC um meio de trabalho rpido, que permite alcanar altas velocidades de trabalho. As velocidades e foras de trabalho dos elementos a AC so regulveis, sem escala. Para isso so exigidos elementos especiais denominados reguladoras de presso e uxo. Elementos e ferramentas a AC so carregveis at a parada total e, portanto, seguros contra sobrecargas.\nConstruo de elementos Velocidade Regulagem Seguro contra sobrecargas\nPara limitar os campos de emprego da pneumtica, necessitamos conhecer as propriedades negativas, pois o ar comprimido uma forma de energia cara.\nPropriedade Preparao Descrio O ar comprimido requer uma boa preparao. Impureza e umidade devem ser evitadas, pois provocam desgastes nos elementos pneumticos, oxidao nas tubulaes e projeo de xidos. No possvel manter uniforme e constante as velocidades dos pistes mediante ar comprimido. Quando exigvel, recorre-se a dispositivos especiais. O ar comprimido econmico somente at determinada fora, limitado pela presso normal de trabalho de 700 kPa (7 bar), e pelo curso e velocidade (o limite est xado entre 2000 e 3000 N (2000 a 3000 kPa). O escape de ar ruidoso. Mas, com o desenvolvimento de silenciadores, esse problema est solucionado. O ar comprimido uma fonte de energia muito cara. Porm, o alto custo de energia compensado pelo custo baixo da instalao e pela rentabilidade do ciclo de trabalho.\nEscape de ar Custos\nPara saber mais sobre automao, acesse: http://pt.wikipedia.org/ wiki/automao\nO foco do estudo da pneumtica automao. Com a aplicao de dispositivos pneumticos e outros, reduz-se o esforo humano na execuo de diversos trabalhos. Lembramos que a pneumtica um dos pilares da automao. So necessrios diversos elementos mecnicos para transformar a energia do ar comprimido em trabalho. O elemento mais simples o cilindro pneumtico cuja operao semelhante da bomba manual de encher bolas e pneus de bicicletas, porm ao entrar o ar, o mbolo empurrado e realiza o trabalho.\na) Incremento da produo com investimentos relativamente pequenos. b) Reduo de custos operacionais. A rapidez nos movimentos pneumticos e liberao de operrios de operaes repetitivas possibilitam o aumento do ritmo de trabalho, da produtividade e, portanto, um menor custo operacional. c) Robustez dos componentes pneumticos. A robustez inerente aos controles pneumticos torna-os relativamente insensveis a vibraes e golpes, permitindo que aes mecnicas do prprio processo sirvam de sinal para as diversas sequncias de operao. So de fcil manuteno. d) Facilidade de implantao. Pequenas modicaes nas mquinas convencionais aliadas disponibilidade de ar comprimido so os requisitos necessrios para a implantao dos controles pneumticos. e) Resistncia a ambientes hostis. Poeira, atmosfera corrosiva, submerso em lquidos, raramente prejudicam os componentes pneumticos, quando projetados para esta nalidade. f) Simplicidade de manipulao. Os controles pneumticos no necessitam de operrios altamente especializados para a sua manipulao. g) Segurana. Como os equipamentos pneumticos envolvem sempre presses moderadas, tornam-se seguros contra possveis acidentes, com pessoas e com o prprio equipamento, alm de evitar problemas de exploso. h) Reduo do nmero de acidentes. A fadiga um dos principais fatores que favorecem acidentes. A implantao de controles pneumticos reduz o seu nmero, liberao de operaes repetitivas (LER).\na) O ar comprimido necessita de uma boa preparao para realizar o trabalho proposto: remoo de impurezas, eliminao de umidade para evitar corroso nos equipamentos, engates ou travamentos e maiores desgastes nas partes mveis dos sistemas.\nb) Os componentes pneumticos so normalmente projetados e utilizados a uma presso mxima de 1723,6 kPa. Portanto, as foras envolvidas so pequenas se comparadas a outros sistemas. Assim, no conveniente o uso de controles pneumticos em operaes de extruso de metais. Provavelmente, o seu uso seja vantajoso para recolher ou transportar as barras extrudadas. c) Velocidades muito baixas so difceis de serem obtidas com ar comprimido devido s suas propriedades fsicas. Nesse caso, recorre-se a sistemas mistos hidrulicos e pneumticos. d) O ar um uido altamente compressvel, portanto, difcil obterem-se paradas intermedirias e velocidades uniformes.\nApesar de inspido, inodoro e incolor, percebemos o ar atravs dos ventos, avies e pssaros que nele utuam e se movimentam; sentimos tambm o seu impacto sobre o nosso corpo. Conclumos que o ar tem existncia real e concreta, ocupando lugar no espao.\nO ar, assim como todos os gases, tem de ocupar todo o volume de qualquer recipiente, adquirindo o seu formato, j que no tem forma prpria. Assim, podemos encerr-lo num recipiente com volume determinado e, posteriormente, provocar-lhe uma reduo de volume, usando uma de suas propriedades a compressibilidade.\nAtmosfera a camada formada por gases, principalmente Oxignio (O2) e Nitrognio (N2), que envolve toda a superfcie do planeta. Pelo fato de o ar ter peso, as camadas inferiores so comprimidas pelas camadas superiores. Assim, as camadas superiores so menos densas que as inferiores. Conclumos, portanto, que um volume de ar comprimido mais pesado que o ar presso normal ou presso atmosfrica.\nQuando dizemos que um litro de ar pesa 1, 293 x 10-3 kg ao nvel do mar, signica que, em altitudes diferentes, o peso do ar tem valores diferentes.\nSabemos que o ar tem peso, portanto, vivemos sob esta carga. A atmosfera exerce sobre ns uma fora equivalente ao seu peso, mas no o sentimos, pois ela atua em todos os sentidos e direes com a mesma intensidade. A presso atmosfrica varia proporcionalmente altitude considerada. Atravs da Tabela 1.1, esta variao pode ser observada.\nAltitude - m Presso - kgf/cm2 Altitude - m Presso - kgf/cm Altitude - m Presso - kgf/cm2 Altitude- m Presso - kgf/cm2\n0 1,033 500 0,973 1000 0,915 6000 0,481\n100 1,021 600 0,960 2000 0,810 7000 0,419\n200 1,008 700 0,948 3000 0,715 8000 0,363\n300 0,996 800 0,936 4000 0,629 9000 0,313\n400 0,985 900 0,925 5000 0,552 10000 0,270\nSo utilizadas diversas unidades de medida, conforme o pas ou o tipo de cincia ou indstria. Na Tabela 1.2, esto algumas das relaes utilizadas para a presso:\nkgf/cm2 quilograma fora por centmetro quadrado. PSI abreviatura de pounds per square inch libras por polegada quadrada. bar um mltiplo da Bria: 1 bar = 100 brias. Bria a unidade de presso no sistema c, g, s, e vale uma dyn/cm2. kPa O pascal (smbolo: Pa) a unidade padro de presso e tenso no SI. Equivale a fora de 1 N aplicada uniformemente sobre uma superfcie de 1 m2. O plural no nome da unidade pascal pascals. O nome desta unidade uma homenagem a Blaise Pascal, eminente matemtico, fsico e lsofo francs. Torr = mm Hg tambm chamado Torricelli, uma unidade de presso antiga, que equivale a 133,322 Pa. Surgiu quando Evangelista Torricelli inventou o barmetro de mercrio, em 1643 e tem cado em desuso com o aparecimento de tecnologia mais ecaz para a medio da presso atmosfrica e com a disseminao das unidades do sistema internacional de unidades. Torr = mm Hg a unidade utilizada na medicina para indicar a presso sangunea. Quando ouvimos que a presso est 12 x 7 (12 por 7), signica que equivalente a 12 centmetros de coluna de mercrio por 7 centmetros de coluna de mercrio.\nkgf/cm 1 0,07030 1,01978 0,01019 0,00135 0,1 PSI 14,223 1 14,5045 10,1978 0,01933 1,42233 bar 0,98061 0,06894 1 0,01 0,001333 0,098061 kPa = KN/m 0,980602 6,894607 0,01 1 0,133322 9,80602 Torr = mm Hg 7355185 51,03752 750,0615 7,500615 1 73,55185\n1.8.2 Efeitos combinados entre as trs variveis fsicas dos gases\nAs leis de Boyle-Mariotte, Charles e Gay Lussac referem-se s transformaes de estado, nas quais uma das variveis fsicas permanece constante. Geralmente, a transformao de um estado para outro envolve um relacionamento entre todas. Assim, a relao generalizada expressa pela equao: P1 x V1 = P2 x V2 T1 T2 De acordo com essa relao, so conhecidas as trs variveis do gs. Por isso, se qualquer uma das variveis sofrer alterao, o efeito nas outras variveis poder ser previsto. Ver o Quadro 1.3, que relaciona o que acontece com a alterao de uma varivel. Quando voc enche uma bola ou pneu com uma bomba manual temos: Volume permanece constante. Presso aumenta, pois a bola ou pneu ca mais dura. Temperatura aumenta. Isto pode ser notado na base da bomba, que esquenta.\nPara saber mais sobre Lei de Boyle-Mariotte, acesse: http://www.infopedia.pt/$leide-boyle-mariotte Lei dos gases ideais: http://w3.ualg.pt/~jarod/a2006/ sica-geral-II/praticas/guias/ leis_dos_gases_ideais.pdf\nMesma temperatura Mesmo volume Volume diminui Presso aumenta Presso diminui Volume aumenta Volume diminui Presso aumenta Temperatura aumenta Temperatura diminui Temperatura aumenta Temperatura diminui\nPara saber mais sobre Blaise Pascal, acesse: http://pt.wikipedia.org/wiki/ Blaise_Pascal http://www.mundodoslosofos. com.br/pascal.htm\nConstata-se que o ar muito compressvel sob ao de pequenas foras. Quando contido em um recipiente fechado, o ar exerce uma presso igual sobre as paredes, em todos os sentidos.\nPodemos vericar isso facilmente, fazendo o uso de uma bola de futebol. Apalpando-a, observamos uma presso uniformemente distribuda sobre a superfcie.\nPor Blaise Pascal, temos:  A presso exercida em um lquido connado em forma esttica atua em todos os sentidos e direes com a mesma intensidade, exercendo foras iguais em reas iguais. P = F ou F = P x A A No SI: F = Newton (fora) P = Newton/m2 (presso) A = m (rea) Temos: 1 kgf = 9,8 N Nota Pascal no faz meno ao fator atrito existente quando o lquido est em movimento, pois se baseia na forma esttica e no nos lquidos em movimento. No MKS*: F = kgf (fora) P = kgf/cm2 (presso) A = cm2 (rea)\nNessa aula aprendemos as leis bsicas aplicadas pneumtica, suas aplicaes, limitaes e vantagens. As leis aplicadas pneumtica sero importantes nas prximas aulas, para compreender as aplicaes e fenmenos que iremos estudar.\n1. Selecionar a nica alternativa correta. A introduo de forma mais generalizada da pneumtica na indstria, comeou com a necessidade cada vez maior, da ______________ e ______________ dos processos de trabalho. a) automatizao, racionalizao b) coordenao, simplicao c) simplicao, ordenao d) organizao, racionalizao 2. Selecione a nica alternativa correta. Algumas das propriedades positivas do ar comprimido so: a) Quantidade disponvel ilimitada, facilidade de transporte do ar comprimido, foras elevadas. b) Fcil armazenamento do ar comprimido, custo baixo de obteno do ar comprimido, quantidade disponvel ilimitada. c) O ar comprimido pode ser utilizado como obtido, o escape do ar comprimido ruidoso, o ar comprimido pode ser utilizado em temperaturas que os sistemas eletrnicos no operam. d) O ar comprimido pode ser utilizado em temperaturas que os sistemas eletrnicos no operam, o ar comprimido seguro, sistemas pneumticos podem ser facilmente construdos.\n3. A difusibilidade a propriedade do ar que lhe permite misturar-se homogeneamente com qualquer meio gasoso que no seja saturado. Isto pode ser facilmente observado quando: a) Ligamos um compressor de ar. b) Lanamos uma pedra para o ar. c) Conseguimos observar um escapamento de ar, como um pneu de carro furado. d) Abrimos um frasco de perfume. 4. A presso atmosfrica decorrente da camada de gases que existe em volta do nosso planeta. Esta presso resulta em uma fora que exercida: a) Em uma nica direo e com a mesma intensidade. b) Em todos os sentidos e direes com a mesma intensidade. c) Somente no sentido vertical (de cima para baixo) e com intensidade xa. d) Em todos os sentidos e direes com a intensidade varivel, dependendo do sentido de atuao. 5. A presso correta em um pneu de automvel de 30 psi. O dispositivo de encher pneus do posto de gasolina apresenta somente a escala em kgf/cm2. Qual o valor mais provvel a ser regulado no calibrador?\nConhecer os mtodos de compresso do ar. Reconhecer os diferentes tipos de compressores e suas caractersticas principais.\nUm circuito pneumtico ou hidrulico pode ser facilmente interpretado quando trabalhamos com cores, identicando linhas e equipamentos, o que est ocorrendo com o mesmo ou qual a funo que este desenvolver. As cores utilizadas pela American National Standard Institute (ANSI) so: Vermelho Presso de alimentao, presso normal do sistema. Ex.: compressor. Violeta Presso do sistema de transformao de energia intensicada. Ex.: intensicador de presso. Laranja Linha de comando, pilotagem ou a presso bsica reduzida. Ex.: pilotagem de uma vlvula. Amarelo Restrio no controle de passagem do uxo. Ex.: utilizao de vlvula de controle do uxo. Azul Fluxo em descarga, escape ou retorno. Ex.: exausto para a atmosfera. Branco Fluido inativo. Ex.: armazenagem. Verde Suco ou linha da drenagem. Ex.: suco do compressor.\n2.2 Classicao e denio dos compressores\nCompressores so mquinas destinadas a elevar a presso de um certo volume de ar, admitido nas condies atmosfricas, at uma determinada presso exigida para a execuo de trabalhos com ar comprimido. Classicaes fundamentais para os princpios de trabalho:  Deslocamento positivo;  Deslocamento dinmico.\nBaseia-se fundamentalmente na reduo de volume. O ar admitido em uma cmara isolada do meio exterior, na qual o seu volume gradualmente diminudo, processando-se a compresso. Quando uma certa presso atingida, ocorre a abertura de vlvulas de descarga ou, simplesmente, o ar empurrado para o tubo de descarga. Alm disso, o ar tambm pode ser empurrado para o tubo de descarga durante a contnua diminuio do volume da cmara de compresso. So representados pelos compressores alternativos de pistes e os compressores de parafusos assimtricos.\na) Compressor de um estgio Este compressor pode ser de simples efeito (S.E) ou de duplo efeito (D.E). Comprime o ar at a presso nal de utilizao em um nico cilindro. O ar resfriado somente por circulao, ou seja, pelas aletas laterais. projetado, geralmente, para presses de at 700 kPa, mas tambm pode ser empregado para presses acima destas. No caso de ser aplicado um compressor de mais estgios, a economia de energia ser maior devido ecincia e ao rendimento.\nb) Compressor de dois estgios ou biestgio Para limitar a elevao de temperatura e melhorar a ecincia da compresso, esta processada em estgios com ar resfriado Este tipo de compressor possui uma cmara de baixa presso e outra de alta presso. Entre essas duas cmaras existe um resfriamento (inter-resfriador ou intercooler) feito por ar ou gua, sendo a gua mais eciente. O ar admitido atravs de um ltro na entrada do cilindro de baixa presso e comprimido entre 350 e 500 kPa. Em seguida, passa por um inter-resfriador, no qual o calor parcialmente absorvido pela gua ou ar e parte da umidade existente no ar condensada e eliminada. O ar comprimido no primeiro estgio e admitido no cilindro de alta presso, sofrendo nova compresso e atingindo entre 750 e 880 kPa. Depois, o ar comprimido conduzido para as outras fases de preparao.\nc) Compressor de mltiplos estgios ou poli-cilndricos Este tipo de compressor tem vrios cilindros e, entre eles, resfriadores intermedirios. A compresso em mltiplos estgios aumenta a ecincia volumtrica, conforme a relao de compressor do primeiro estgio e a presso aproximada das condies isotrmicas. Este tipo de compressor utilizado quando so necessrias altas presses; porm, para cada faixa de presso, existe um nmero adequado de estgios, dependendo da aplicao pretendida.\nd) Compressor de parafuso Este compressor dotado de uma carcaa na qual giram dois rotores helicoidais em sentidos opostos. Um dos rotores possui lbulos convexos, o outro presses cncavas. So denominados, respectivamente, rotor macho e fmea. Os rotores so sincronizados por meio de engrenagens. A partir da dcada de 1980, este tipo de compressor tem apresentado desenvolvimento e aplicao cada vez maior, devido facilidade de sua instalao e custo de aquisio relativamente baixo para potncias acima de 25 cv.\nA elevao da presso obtida por meio da converso de energia cintica em energia de presso, durante a passagem do ar atravs do compressor. O ar admitido colocado em contato com impulsores (rotor laminado) dotados de alta velocidade. Este ar acelerado, atingindo velocidades elevadas e, consequentemente, os impulsores transmitem energia cintica ao ar. Posteriormente, seu escoamento retardado por meio de difusores, obrigando a uma elevao de presso.\nDifusor uma espcie de duto que provoca diminuio na velocidade de escoamento de um uido, causando aumento de presso. As guras abaixo so exemplos de compressores de deslocamento dinmico.\nOs sistemas de refrigerao de mquinas so utilizados para remover o calor gerado no processo de compresso e o calor gerado por atritos diversos. O resfriamento pode ser atravs de gua ou por ar. O sistema de refrigerao dos compressores de deslocamento positivo compreende duas etapas principais: 1. Resfriamento dos cilindros de compresso. 2. Resfriamento intermedirio. O resfriamento pode ser complementado por uma refrigerao posterior, ou seja, aps o processo de compresso. O resfriamento intermedirio remove o calor gerado entre os estgios de compresso, visando:  Manter baixa a temperatura das vlvulas, do leo lubricante e do ar que est sendo comprimido. Com a queda da temperatura do ar, a umidade parcialmente condensada e pode ser removida.  Aproximar as condies de compresso do processo isotrmico, embora esta dicilmente possa ser atingida devido a pequenas superfcies de troca de calor.\n Evitar deformaes do compressor, devido s altas temperaturas.  Aumentar a ecincia do compressor. Resfriamento dos cilindros de compresso No processo de compresso do ar, boa parte da energia convertida em calor. Os cilindros, nos compressores de deslocamento positivo, so os responsveis pela compresso propriamente dita e, desta maneira, recebem esta carga trmica (calor). A refrigerao dos cilindros necessria para manter os componentes sem deformao e sem desgaste dos lubricantes.\nUm sistema de refrigerao ideal aquele cuja temperatura de ar na sada do resfriador intermedirio igual temperatura de admisso deste ar. O resfriamento pode ser realizado por meio de ar em circulao, ventilao forada e gua.\nNormalmente, a refrigerao por gua empregada em mquinas de grande porte. Os blocos dos cilindros so dotados de paredes duplas entre as quais circula gua. A superfcie que exige melhor resfriamento a dos cabeotes, pois permanece em contato com o ar aquecido ao m da compresso. A gua utilizada para refrigerao de mquinas deve ter baixa temperatura e presso suciente para evitar a formao de vapor. Quando em contato com partes superaquecidas, deve estar livre de impurezas e ser mole, isto , conter baixo teor de sais de clcio e magnsio. Em compressores resfriados a gua, deve ser previsto um sistema de proteo contra falta de gua, baixa presso, alta temperatura e possibilidades de entupimentos.\nindicado para compressores de pequeno e mdio porte, devido ao menor custo em relao ao sistema resfriado a gua e, tambm, por ser de maior\nfacilidade operacional. Porm, compressores de grande porte tambm podem ser resfriados a ar, principalmente em instalaes mveis ou onde no h disponibilidade de gua para a refrigerao.\nNos sistemas resfriados a ar, deve ser observado que grande parte da potncia consumida pelo compressor transformada em calor. Desta maneira, compressores de grande potncia no podem trabalhar em locais fechados ou com pouca circulao de ar. Circulao os cilindros e cabeotes, geralmente, so aletados, a m de proporcionar maior troca de calor, o que feito por meio da circulao do ar ambiente e com auxlio de hlices nas polias da transmisso. Ventilao a refrigerao interna dos cabeotes e do resfriador intermedirio realizada atravs de ventilao forada, proporcionada por uma ventoinha, obrigando o ar a circular no interior do armrio do compressor.\nPara saber mais sobre torres ou piscinas de resfriamento, acesse: http://www.abraco.org.br/ http://www.demec.ufmg.br/ disciplinas/ema003/trocador/ torres.htm\nNa especicao ou aquisio de compressores devem ser considerados diversos fatores, entre eles: volume de ar e presso (que so os dois fatores principais na seleo de mquinas), acionamento e controle.\na quantidade de ar fornecida pelo compressor. O volume fornecido indicado em m3/h; m3/min; PCM.\na presso fornecida pelo compressor, bem como a presso do reservatrio e a presso na rede de distribuio at o ponto de consumo.\na presso necessria nos pontos de trabalho. Em sistemas pneumticos comuns varia de 6 a 8 bar. Os elementos de trabalho esto construdos para esta faixa de presso, que praticamente considerada como presso normalizada ou presso econmica. Para garantir um funcionamento convel e preciso dos sistemas pneumticos, necessrio que a presso tenha um valor constante. Desta depende: 1. A velocidade dos cilindros e a rotao dos motores pneumticos. 2. As foras desenvolvidas pelos elementos pneumticos. 3. Os movimentos temporizados dos elementos de trabalho e comando.\nConforme as necessidades fabris, o acionamento dos compressores feito por motor eltrico ou motores a exploso. Em instalaes industriais, comerciais e domsticas so acionados, na maioria dos casos, com motor eltrico. Tratando-se de um compressor mvel, emprega-se, para o acionamento, geralmente, o motor a exploso (gasolina ou leo diesel). Em unidades industriais, que necessitam de ar comprimido em grandes volumes, podemos encontrar compressores acionados por turbinas a vapor com potncias de 400 cv ou maiores.\nPara combinar o volume fornecido com o consumo de ar, necessria uma regulagem da presso dos compressores, sendo normalmente estabelecida uma presso mxima e mnima. Existem diferentes tipos de regulagem:  Regulagem de marcha em vazio;  Regulagem de carga parcial;  Regulagem intermitente. Dentre as regulagens descritas acima a mais empregada a regulagem intermitente.\nCom esta regulagem, o compressor funciona em dois campos (carga mxima e parada total). Ao alcanar a presso mxima Pmx, o motor acionador do compressor desligado e, quando a presso chega ao mnimo Pmin, o motor ligado e o compressor trabalha normalmente. A frequncia de comutao pode ser regulada num pressostato e, para que os perodos de comando possam ser limitados a uma mdia aceitvel, necessrio um grande reservatrio de ar comprimido.\nEsta uma tarefa importante dentro do setor industrial. imprescindvel seguir as instrues recomendadas pelo fabricante que, melhor do que ningum, conhece os pontos vitais de manuteno. Devem ser consultados os manuais de fabricantes e montado um plano de manuteno peridico, vericando-se qual o melhor sistema de manuteno e controle da mquina.\nNesta aula estudamos os compressores, que possuem muitos tamanhos e modelos, aplicados conforme a necessidade do processo. Vimos tambm os sistemas de resfriamento dos compressores, a gua e a ar, bem como sua forma de acionamento, regulagem e manuteno.\n1. As mquinas resfriadas a ar possuem cabeotes aletados para: a) Melhorar o aspecto. b) Tornar o sistema de suco mais eciente. c) Aumentar a capacidade de suco. d) Proporcionar maior troca de calor. 2. A grandeza que deve ser constante para que as variveis abaixo no se alterem :  A velocidade dos cilindros e rotao dos motores pneumticos.  As foras desenvolvidas pelos elementos pneumticos.  Os movimentos temporizados dos elementos de trabalho e comando. a) Temperatura. b) Vazo. c) Volume. d) Presso.\nCompreender a necessidade de reduo dos contaminantes do ar atmosfrico. Utilizar os mtodos de distribuio do ar comprimido mais adequado a cada necessidade. Reconhecer a necessidade da lubricao e suas exigncias.\nAs partculas de poeira, em geral abrasivas, e o leo queimado no ambiente de lubricao do compressor, so responsveis por manchas nos produtos. A gua responsvel por outra srie de inconvenientes. O compressor, ao admitir ar, aspira tambm os seus compostos e, ao comprimir, adiciona a esta mistura calor e leo lubricante. Os gases sempre permanecem em seu estado nas temperaturas e presses normais encontradas no emprego da pneumtica. Componentes com gua sofrero condensao e ocasionaro problemas (ver Quadro 3.1). Sabemos que a quantidade de gua absorvida pelo ar est relacionada com a temperatura e volume. Quanto maior a temperatura maior a quantidadede gua que o ar atmosfrico pode conter.\nA contaminao por gua e poeira oriunda da prpria atmosfera. O leo originado do processo de compresso da maioria dos compressores. A presena desta gua condensada nas linhas de ar (tubulaes), causada pela diminuio de temperatura, ter como consequncias:\nOxidao da tubulao e componentes pneumticos; Destruio da pelcula lubricante existente entre as duas superfcies em contato, acarretando desgaste prematuro e reduzindo a vida til das peas, vlvulas, cilindros;  Prejudica a produo de peas;  Arrasta partculas slidas que prejudicaro o funcionamento dos componentes pneumticos;  Aumenta o ndice de manuteno;  No possvel a aplicao em equipamentos de pulverizao;  Provoca golpes de arete nas superfcies adjacentes.\nGolpes de arete so variaes de presso decorrentes de variaes da vazo, causadas por alguma perturbao, voluntria ou involuntria, que se imponha ao uxo de lquidos em condutos, tais como operaes de abertura ou fechamento de vlvulas. Portanto, importante que grande parte da gua e resduos de leo sejam removidos do ar para evitar reduo de capacidade e vida til de todos os dispositivos e mquinas pneumticas.\nPara resolver de maneira ecaz o problema inicial da gua nas instalaes de ar comprimido o equipamento mais indicado o resfriador posterior, localizado entre a descarga do compressor e o reservatrio. A maior temperatura do ar comprimido na descarga do compressor.\nO resfriador posterior simplesmente um trocador de calor utilizado para resfriar o ar comprimido. Como consequncia deste resfriamento permite-se retirar cerca de 75% a 90% do vapor de gua contido no ar, bem como vapores de leo, alm de evitar que a linha de distribuio sofra uma dilatao, causada pela alta temperatura de descarga do ar.\nArmazenar o ar comprimido; Resfriar o ar auxilia a eliminao do condensado;  Compensar as utuaes de presso e demanda em todo o sistema de distribuio;  Estabilizar o uxo de ar comprimido;  Controlar as marchas dos compressores.\nCondensado o vapor de ar que ao ser resfriado sofre condensao. O condensado ento removido no separador centrfugo ou no reservatrio de ar, adjacente ao compressor. Os reservatrios so construdos no Brasil conforme a norma PNB - 109 da ABNT. Nenhum reservatrio deve operar com uma presso acima da Presso Mxima de Trabalho Permitida (PMTP), exceto quando a vlvula de segurana estiver dando passagem. Nesta condio, a presso no deve ser excedida em mais de 6% do seu valor.\nOs reservatrios devem ser instalados de modo que todos drenos, conexes e aberturas de inspeo sejam facilmente acessveis.\nPara saber mais sobre caldeiras e vasos de presso, acesse: www.mte.gov.br/legislacao/ normas_regulamentadoras/ nr_13.pdf\nManmetro - Indicador de presso; Vlvula de bloqueio do manmetro;  Sada de ar do reservatrio;  Entrada de ar do reservatrio;\nPlaca de identicao; Vlvula de alvio;  Boca de visita;  Dreno.\nEm nenhuma condio o reservatrio deve ser enterrado ou instalado em local de difcil acesso. Deve ser instalado de preferncia fora da casa de compressores, na sombra para facilitar a condensao da umidade e do leo contidos no ar comprimido. Deve possuir um dreno no ponto mais baixo para fazer a remoo do condensado acumulado, e dever ser preferencialmente automtico. Os reservatrios devero ainda possuir manmetro (indicador de presso), vlvulas de segurana, e devero ser submetidos a uma prova de presso hidrosttica antes da utilizao, quando sujeitos a acidentes ou modicaes e tambm periodicamente.\n3.4 Desumidicao do ar\nnecessrio eliminar ou reduzir ao mximo a umidade do ar comprimido, sendo difcil e onerosa a secagem completa.\nAr seco industrial no aquele totalmente isento de gua. o ar que, aps um processo de desidratao, ui com um contedo de umidade resdual de tal ordem que possa ser utilizado sem inconvenientes. A aquisio de um secador de ar comprimido pode gurar no oramento de uma empresa como um alto investimento, podendo chegar a 25% do valor total de uma instalao de ar comprimido. Porm, plenamente justicvel este investimento, com a reduo dos custos de manuteno do sistema, sendo evitado ou minimizado: a) Substituio peridica de tubulaes; b) Substituio de componentes pneumticos (ltros, vlvulas, cilindros); c) Impossibilidade de utilizao deste ar para operaes de pulverizao e pintura; d) Aumento de produtividade; e) Impossibilidade de utilizao deste ar para operaes de pulverizao e pintura. Os meios de secagem do ar comprimido mais comuns so:  Secagem por refrigerao;  Secagem por absoro;  Secagem por adsoro.\nO mtodo de desumidicao do ar comprimido por refrigerao consiste em submeter o ar a uma temperatura sucientemente baixa, a m de que a quantidade de gua existente seja retirada em grande parte por condensao. Alm de remover a gua, provoca no compartimento de resfriamento, uma emulso com leo lubricante do compressor, auxiliando na remoo de certa quantidade deste leo.\nO ar comprimido entra em um pr-resfriador (trocador de calor ar-ar), sofrendo uma queda de temperatura causada pelo ar frio que sai do resfriador principal. No resfriador principal o ar resfriado ainda mais, em contato com o circuito frigorco. Durante esta fase a umidade presente no ar comprimido (AC) forma pequenas gotas de lquido, chamadas de condensado, e que so eliminadas por um separador, onde o condensado depositado e eliminado por um dreno para a atmosfera. A temperatura do AC mantida entre 0,65 e 3,21C no resfriador principal por meio de um termostato que atua sobre o compressor de refrigerao. O AC seco volta ao trocador de calor inicial, causando um pr resfriamento no ar mido de entrada, coletando parte do calor deste ar. O calor adquirido serve para recuperar sua energia e evitar o resfriamento por expanso, que ocasionaria a formao de gelo caso fosse lanado a uma temperatura baixa na rede de distribuio, devido alta velocidade.\nPara saber mais sobre cloreto de ltio, acesse: http://pt.wikipedia.org/wiki/ cloreto_de_ltio\no mtodo que utiliza em um circuito uma substncia slida, lquida ou gasosa. Este processo tambm chamado de Processo Qumico de Secagem, pois conduzido no interior de um reservatrio (tanque de presso) atravs de uma massa higroscpica, insolvel ou deliquescente que absorve a umidade do ar, processando-se uma reao qumica. As substncias higroscpicas so classicadas como insolveis quando reagem quimicamente com o vapor de gua, sem se liquefazerem. So deliquescentes quando, ao absorver o vapor de gua, reagem e se tornam lquidas. As principais substncias utilizadas so: Cloreto de Clcio, Cloreto de Ltio, Dry-o-Lite.\nCom a consequente diluio das substncias, necessrio uma reposio regular, caso contrrio, o processo torna-se deciente. A umidade retirada e a substncia diluda so depositadas na parte inferior do reservatrio, junto a um dreno de onde so eliminados para a atmosfera.\nPara saber mais sobre silicagel, acesse: http://www.softpost.com.br/ silicagel.htm http://pt.wikipedia.org/wiki/ silica_gel\no tipo mais comum. As torres so preenchidas com xido de Silcio Si O2 (Silicagel), Alumina Ativada (Al2 O3), Rede Molecular (Na Al O2 Si O2) ou ainda Sorbead. Atravs de uma vlvula direcional, o ar mido orientado para uma torre, onde haver a secagem do 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 quente. Havendo o aquecimento da substncia, provocaremos a evaporao do lquido adsorvido. Por meio de um uxo de ar seco a gua em forma de vapor arrastada para a atmosfera. Terminando um perodo de trabalho pr-estabelecido, ocorre a inverso das funes das torres, por controle manual ou automtico. A torre que secava o ar passa a ser regenerada e a outra inicia a secagem. Na sada de ar deve ser prevista a colocao de um ltro para eliminar poeira das substncias, prejudicial para os componentes pneumticos, bem como deve ser montado um ltro de carvo ativado antes da entrada do secador, para eliminar os resduos de leo. O leo quando entra em contato com as substncias de secagem causam sua impregnao, reduzindo consideravelmente o seu poder de reteno de umidade.\nFigura 3.12: Processamento do ar comprimido at a secagem: 1. ltro de admisso; 2. motor eltrico; 3. separador de condensado; 4. compressor; 5. reservatrio; 6. resfriador intermedirio; 7. secador (frigorco); 8. resfriador posterior ( gua)\nAplicar para cada mquina ou dispositivo automatizado um compressor prprio possvel ou exigvel somente em casos espordicos e isolados. Onde existem vrios pontos de aplicao, o processo mais conveniente racional efetuar a distribuio do ar comprimido, situando as tomadas nas proximidades dos utilizadores. A rede de distribuio de AC compreende todas as tubulaes que saem do reservatrio passando pelo secador e, que unidas, orientam o ar comprimido at os pontos individuais de utilizao. As redes de distribuio so normalmente formadas de tubos de ao carbono ou galvanizado, sendo hoje possvel a montagem de redes de ar comprimido executadas em tubos e conexes de PVC especiais. A rede possui duas funes bsicas:  Comunicar a fonte produtora com os equipamentos consumidores;  Funcionar como um reservatrio para atender as exigncias locais. Um sistema de distribuio perfeitamente executado deve apresentar os seguintes requisitos: a) Pequena perda de presso entre o compressor e as partes de consumo, a m de manter a presso dentro de limites tolerveis, em conformidade com as exigncias das aplicaes;\nb) No apresentar escape de ar, pois provoca perda de energia; c) Apresentar grande capacidade de realizar separao de condensado. Ao serem efetuados o projeto e a instalao de uma planta qualquer de distribuio necessrio levar em considerao certos preceitos. O no cumprimento de certas bases contraproducente e aumenta sensivelmente a necessidade de manuteno.\nApresenta a rede principal de distribuio, suas ramicaes, todos os pontos de consumo, incluindo futuras ampliaes. Indica qual a presso destes pontos e a posio de vlvulas de fechamento, moduladoras, conexes, curvaturas, separadores de condensado.\nEm relao ao tipo de linha a ser executada, anel fechado ou circuito aberto, deve-se analisar as condies favorveis e desfavorveis de cada uma. Geralmente a rede de distribuio do tipo circuito fechado, formando um anel. Deste anel partem as ramicaes para os diferentes pontos de consumo. O anel fechado auxilia na manuteno de uma presso constante, alm de proporcionar uma distribuio mais uniforme do ar comprimido para os consumos intermitentes, diculta porm a separao da umidade, porque o uxo no possui uma direo denida. Dependendo do local de consumo, circula em duas direes. O circuito aberto utilizado onde o transporte de materiais e peas areo, para alimentao de pontos isolados, pontos distantes.\nDevem ser previstas na rede e distribuio, para permitir a diviso desta em sees, especialmente em casos de grandes redes, fazendo que as sees tornem-se isoladas para inspeo, modicaes ou manuteno. Assim, evitamos que outras sees sejam simultaneamente atingidas.\nSo realizadas por rosca, solda, ange, acoplamento rpido, devendo apresentar a mais perfeita vedao. As ligaes roscadas so comuns, devido ao baixo custo e facilidade de montagem e desmontagem. Para evitar vazamentos necessrio a utilizao da ta veda rosca (teon), devido s imperfeies existentes na confeco das roscas. A unio realizada por solda oferece menor possibilidade de vazamento, se comparada unio roscada, apesar de um custo inicial maior. As unies soldadas devem estar cercadas de certos cuidados, as escamas de xido devem ser retiradas do interior do tubo, o cordo de solda deve ser o mais uniforme possvel.\nPara tubos com dimetro nominal (DN) at 2 unies roscadas ou com acessrios para solda de soquete. Para tubos acima de 2 unies para solda de topo e acessrios com montagem entre anges, principalmente vlvulas e separadores. Para instalaes provisrias podem ser utilizadas mangueiras com sistema de acoplamento rpido, porm normalmente o custo deste sistema maior do que tubulaes denitivas.\nFigura 3.15: Tubulao de ao angeada\nAs tubulaes devem possuir uma inclinao de 0,5 a 2%, no sentido de uxo, para direcionar condensado e xidos para um ponto de coleta, evitando a formao de bolses de umidade. Este ponto de coleta denominado dreno, que so colocados nos pontos mais baixos da tubulao e devem ser preferencialmente automticos. Se a rede extensa, devem ser previstos pontos de coleta de condensado com drenos, a cada 20 ou 30 metros de tubulao.\nDevem ser feitas pela parte superior da tubulao principal, para evitar que trabalhem como coletores de condensado. Este tipo de montagem chamado pescoo de cisne.\nAs quantidades de ar comprimido perdidas atravs de pequenos furos, acoplamentos com folgas, vedaes defeituosas, mesmo em redes com boa manuteno, podem representar 10% ou mais de toda a energia consumida pelos compressores. Em redes velhas e sem manuteno pode atingir valores superiores a 25%. A importncia econmica desta contnua perda de ar comprimido torna-se mais evidente quando comparada com o consumo de um equipamento e a potncia necessria para realizar a compresso. impossvel eliminar por completo todos os vazamentos, porm estes devem ser reduzidos ao mximo com uma manuteno preventiva do sistema 3 a 5 vezes por ano, sendo vericadas juntas, engates, mangueiras, tubos, vlvulas, aperto de conexes, eliminao de ramais de distribuio fora de uso.\nFuro mm 1 3 5 10 pol 3/64 1/8 3/16 3/8 Perda de ar 588,36 kPa-m /s\nPotncia cv 0,4 4,2 11,2 44 kw 0,3 3,1 8,3 33\n85 PSI - c.f.m 2 21 57 220\n0,001 0,1 0,027 0,105\nOs tubos podem ser metlicos ou no metlicos: Metlicos tubos de lato, cobre, ao inoxidvel e ao trelado, at dimetro de 1 usados em instalaes especiais, possuindo montagens rgidas, esto presentes em locais onde a temperatura, presso, agresso qumica ou fsica (abraso ou choques) so constantes (indstrias bioqumicas). Os tubos de cobre e lato possuem grande exibilidade.\nNo metlicos materiais sintticos, que apresentam boas caractersticas qumicas, mecnicas e exibilidade. Podem ser obtidos em diversas cores, o que muito auxilia em montagens complexas, e em dimetros externos que variam de 4 a16 mm, assim como, medidas equivalentes em polegadas. Tubos mais comuns so de polietileno, poliuretano, nylon e borracha com lona.\nQuando falamos em tubos de ao, encontramos diversos tipos de materiais. Algumas famlias de tubos so: Aos ao carbono, aos ligados, aos de alta liga, etc. Veja abaixo os tubos de alta liga ao Cromo/Nquel, conhecidos como aos inoxidveis: AISI 304 liga com maior aplicao dentro dos aos inoxidveis, encontra-se em equipamentos das indstrias de alimento, qumica, petroqumica, txtil, farmacutica, papel e celulose, alcooleira, etc. AISI 304L: Idem ao AISI 304 porm com extra-baixo teor de C, aplicado a faixa de 450 a 900C, evitando-se assim a corroso intergranular. AISI 316: Idem ao AISI 304 porm, devido a adio de Mo, esta liga se aplica em condies corrosivas mais severas. AISI 316Ti: Idem ao AISI 304L, porm, utilizando-se o Ti como fator de proteo contra a corroso intergranular. AISI 310S: Aplicados em situaes de alta temperatura como peas e componentes de fornos, de turbinas, aquecedores e recuperadores de calor. AISI 317: Aplicado onde a liga AISI 316 no tem uma resistncia corroso suciente. AISI 446: Tubos para aplicao em trabalhos acima de 700C. Recuperadores de calor, proteo de termopares, sopradores de fuligem.\nPara tubos metlicos: podem ser para solda, rosca ou de cravao, com extremidades para roscas diversas. Para tubos sintticos: os mais utilizados so do tipo de conexo rpida, que proporcionam reduzido tempo de montagem, fcil manuteno e grande durabilidade. As conexes podem ser em material sinttico, ao inoxidvel, alumnio e ligas de cobre cromada.\nFigura 3.22: Conector tipo T rosca central e conector rpido para mangueira (um est com a mangueira)\nAps passar por todo o processo de produo, tratamento e distribuio, o ar comprimido deve sofrer um ultimo beneciamento composto por ltragem, regulagem da presso e introduo de uma certa quantidade de leo para a lubricao de todas as partes mecnicas dos compartimentos pneumticos.\nA unidade de condicionamento de ar indispensvel em qualquer tipo de sistema pneumtico, ao mesmo tempo em que permite aos componentes trabalharem em condies favorveis, prolonga a sua vida til. Isto tudo superado quando se aplica nas instalaes dos dispositivos, mquinas, etc, os componentes de tratamento preliminar do ar comprimido aps a tomada de ar: ltro, vlvula reguladora de presso e lubricador, que reunidos formam a unidade de condicionamento ou lubrel.\n3.6.1 Cuidados gerais para instalao de unidades de condicionamento de AC\na) A presso mxima de AC 1050 kPa para copos de policarbonato e 1750 kPa para copos metlicos; b) Temperaturas mximas ambiente copos de policarbonato -10,0 C a 53,0 C e copos metlicos -10,0 C a 75,0 C; c) Ligar a entrada de ar conforme as setas existentes gravada nos acessrios; d) Montar os equipamentos o mais prximo possvel dos pontos de utilizao; e) Copos metlicos podem ser limpos com solventes, copos de policarbonato no podem ser limpos com derivados de petrleo ou lcool, mas sim com gua e sabo; f) Usar tecidos de algodo para a limpeza, nunca utilizar estopa.\nOs sistemas pneumticos so abertos, o ar aps ser utilizado exaurido para a atmosfera. Este ar, por sua vez, est sujeito contaminao e s impurezas procedentes da rede de distribuio. A maioria destas impurezas retida, como j observamos nos processos de preparao, mas partculas pequenas cam suspensas e so arrastadas pelo uxo de ar comprimido, agindo como abrasivo nas partes mveis dos elementos pneumticos quando solicitada a sua utilizao. A ltragem do ar consiste na aplicao de dispositivos capazes de reter as impurezas suspensas no uxo de ar. O ltro de ar atua de duas formas distintas:  Pela ao da fora centrfuga;\n Pela passagem do ar atravs de um elemento ltrante, de bronze sinterizado ou malha de nylon.\nFigura 3.23: Filtro em corte: A. deetor superior; B. anteparo; C. copo (policarbonato); D. elemento ltrante; E. deetor inferior; F. dreno manual; G. manopla\n3.7.1 Funcionamento do ltro de ar\nO ar comprimido quando atinge a entrada do ltro guiado a um deetor, realizando movimentao circular descendente. Atravs da fora centrifuga gerada e do resfriamento causado pela velocidade de circulao a gua existente condensada. As partculas slidas mais densas so lanadas de encontro parede do copo e depositam-se com a gua no fundo do copo. O AC atinge um deetor esfrico na parte inferior do copo, onde por contato supercial remove-se mais umidade, sendo lanado para acima e atravessa o elemento ltrante localizado na parte superior do copo. Os elementos ltrantes podem ser:  Bronze pode reter partculas de 3 a 120 micra;  Malha de nylon pode reter partculas de 30 micra.\n3.7.2 Drenos dos ltros\nDrenos so dispositivos xados na parte inferior do copo, que servem para eliminar o condensado e impurezas acumulados. Podem ser manuais ou automticos. Os ltros com drenos automticos devem ser instalados em locais de difcil acesso e pontos de grande eliminao de condensado. J os manuais devem ser postos em local de fcil acesso para a manuteno.\nFigura 3.25: Reguladora de presso em corte: A. mola; B. diafragma; C. vlvula de assento; D. manopla; E. orifcio de exausto; F. orifcio de sangria; G. orifcio de equilbrio; H. passagem do uxo de ar; I. amortecimento; J. conexo do manmetro\nUma reguladora de presso NUNCA poder regular a presso secundria acima da presso primria, pois o incremento de presso atravs de um elemento esttico signicaria GANHO de energia, o que no atual estgio de tecnologia impossvel. Presso primria aquela que entra na reguladora. Presso secundria aquela que ocorre na sada da reguladora. Os inconvenientes da oscilao da presso so eliminados atravs da escolha de uma presso de trabalho adequada e o uso de reguladores de presso, que tem as funes de:  Compensar automaticamente o volume de ar requerido pelos equipamentos pneumticos;  Manter constante a presso de trabalho (presso secundria ou de trabalho), independente das utuaes da presso de entrada (presso primria ou de rede), quando acima do valor regulado. A presso primria deve estar sempre superior presso secundria, independente dos picos de consumo;\n Funcionar como vlvula de segurana.\nEncontramos dois tipos fundamentais de reguladoras de presso: Vlvula reguladora de presso com escape quando a presso regulada para uma presso mais baixa, possui um orifcio de escape (sangria) que permite a reduo da presso. Vlvula reguladora de presso sem escape quando a presso regulada para uma presso mais baixa, esta somente reduzir a presso secundria se houver consumo de AC.\nSo instrumentos utilizados para medir e indicar a intensidade de presso de uidos. Nos circuitos pneumticos e hidrulicos, os manmetros so utilizados para indicar o ajuste da intensidade de presso nas vlvulas, que podem inuenciar a fora ou o torque de conversores de energia. Observao normalmente trabalhamos com dois tipos de presso: Presso absoluta: a soma da presso manomtrica com a presso atmosfrica. Presso relativa: a indicada nos manmetros, isenta da presso atmosfrica, geralmente utilizada nas escalas dos manmetros, indicadas em PSI, Bar, e outras unidades de presso.\nFigura 3.27: (a) Manmetro de Bourdon em corte e (b) manmetro de Bourdon com dupla escala e cheio de glicerina\nFontes: (a) CTISM (b) Lapcontrol\nOs equipamentos pneumticos normais necessitam de lubricao, sendo necessrio permitir que um lubricante adequado atinja todos os pontos de um sistema pneumtico. Para que o lubricante possa percorrer todos os tubos, partes de vlvulas e cilindros distribuindo o leo em todas as superfcies, este distribudo atravs de lubricadores especiais para sistemas pneumticos. Os lubricadores proporcionam uma adequada distribuio do leo atravs da regulagem de distribuio (atravs de um regulador usar 2 a 3 gotas por minuto), e da gerao de uma nevoa (pulverizao) deste leo.\nFigura 3.28: Lubricador em corte: A. membrana e restrio; B. orifcio Venturi; C. esfera; D. vlvula de assento; E. tubo de suco; F. orifcio superior; G. vlvula de regulagem; H. bujo de reposio do leo; I. canal de comunicao; J. vlvula de reteno\nVimos nesta aula que o ar apresenta problemas de qualidade, sendo necessrio remover a umidade, poeiras e o leo (este resultante do processo de compresso), atravs dos secadores (frigorcos, por absoro e adsoro). Alm de obter um ar de boa qualidade, devemos propiciar uma distribuio adequada, com cuidados sobre os tubos e como constru-los, com inclinaes e outros requisitos. Mas no acaba aqui, pois no ponto de consumo, j prximo da mquina que utilizar o AC, necessrio aplicar o ultimo estgio de preparao do ar comprimido, as unidades de conservao, compostas por ltros, reguladores e lubricadores.\n1. O ar atmosfrico uma mistura de gases, principalmente de Oxignio e Nitrognio e contm contaminantes de trs tipos bsicos: a) gua, vapor e poeira. b) gua, leo e poeira. c) gua, monxido de carbono e poeira. d) gua, vapor e monxido de carbono. 2. O resfriador posterior em compressores poder eliminar: a) Pouca umidade (menor do que 10%). b) De 75 a 90% da umidade do ar. c) De 95 a 100% da umidade do ar. 3. Indicar a nica resposta errada. Os reservatrios so construdos no Brasil conforme a norma PNB-109 da ABNT, e devem atender os seguintes requisitos: a) Nenhum reservatrio deve operar com uma presso acima da PMTP, exceto quando a vlvula de segurana estiver dando passagem. b) Devem possuir dreno no ponto mais baixo para remoo do condensado acumulado. c) Os reservatrios devero possuir manmetro e vlvulas de segurana. d) O reservatrio deve ser enterrado, para facilitar a condensao da umidade e do leo contidos no ar comprimido. 4. Indicar a nica resposta correta. Ar seco industrial aquele:\na) Que pode ser utilizado sem inconvenientes. b) Que absolutamente isento de umidade. c) Que possui alta pureza. d) Que est isento de contaminantes. 5. Complete a lacuna. O mtodo de desumidicao do ar comprimido por ____________, consiste em submeter o ar a uma temperatura sucientemente baixa, a m de que a quantidade de gua existente seja retirada em grande parte (por condensao). A capacidade do ar de reter umidade est relacionada com a temperatura, quando maior a temperatura, maior quantidade de gua pode reter. a) secagem por absoro b) secagem por evaporao c) secagem por refrigerao d) secagem por adsoro\nDemonstrar os diversos tipos de atuadores pneumticos mais comuns existentes. Indicar as possibilidades de regulagem de velocidade dos cilindros pneumticos. Demonstrar que a mudana da congurao de um cilindro pneumtico potencializa a sua utilizao. Relacionar as principais vlvulas pneumticas. Proporcionar ao educando exemplos de aplicao das vlvulas pneumticas. Proporcionar o conhecimento dos fundamentos do estudo do vcuo. Revisar conhecimentos de sistemas eltricos.\nSo os elementos responsveis pela execuo do trabalho realizado pelo ar comprimido, dividindo-se em lineares e rotativos. Os atuadores pneumticos so conversores de energia, ou seja, dispositivos que convertem a energia contida no ar comprimido em trabalho.\nSo constitudos de componentes que convertem a energia pneumtica em movimento linear ou angular. So representados pelos cilindros pneumticos. Dependendo da natureza dos movimentos, velocidade, fora, curso, haver um mais adequado para a funo.\nConvertem a energia pneumtica em momento torsor contnuo ou limitado. So os motores pneumticos e oscilantes.\nPodem ser classicados pelo tipo de efeito ou pelo tipo de construo.\nPossui esta denominao por utilizar ar comprimido para produzir trabalho em um nico movimento, seja para avano ou retorno. O retorno feito por mola ou ao de uma fora externa. Os cilindros com retorno por mola possuem curso limitado, mximo de 125 mm, para os maiores dimetros.\nUtiliza o ar comprimido para produzir trabalho em ambos os sentidos de movimento, sendo esta a sua principal caracterstica. o tipo de cilindro mais\nutilizado na indstria. A fora de avano e retorno so diferentes, devido a presena da haste, que reduz a rea no recuo do cilindro.\nSo opes de uso, baseados nos cilindros pneumticos de dupla ao:  Haste passante oca ou com regulagem;  Duplex contnuo (Tandem);  Duplex geminado (mltiplas posies);  Impacto;  Trao por cabos;  Embolo magntico sem haste. a) Cilindro de haste dupla ou passante Possui duas hastes unidas ao mbolo. Enquanto uma das hastes realiza trabalho, a outra pode ser utilizada no comando de ns de curso ou outros dispositivos que no podem ser posicionados ao longo da haste oposta. Na verso haste oca, utilizado para a xao de elemento de vcuo, eletroms e/ou para a passagem de uidos, como por exemplo, ar comprimido para garras. b) Cilindro duplex ou tandem Dotado de dois mbolos unidos por uma haste comum, separados entre si por meio de um cabeote intermedirio, possui entradas de ar independentes. A fora produzida pelo cilindro duplex a somatria das foras individuais de cada mbolo. Isto permite dispor de maior fora, em rea de montagem restrita, onde no possvel montar um cilindro de maior dimetro, porm com um comprimento maior exigido. empregado em sistemas de sincronismo de movimento, sendo as cmaras intermedirias preenchidas com leo.\nc) Cilindro duplex geminado ou mltiplas posies Consiste em dois cilindros de dupla ao, unidos entre si, normalmente atravs de anges traseiras, possuindo cada cilindro entradas de AC independentes. Esta montagem possibilita a obteno de 3 ou 4 posies distintas:  3 posies obtida com o uso de dois cilindros com o mesmo curso.  4 posies obtida com o uso de cilindros de cursos diferentes. As posies so obtidas em funo da combinao entre as entradas de AC e os cursos correspondentes.\naplicado em circuitos de seleo, distribuio, posicionamento, comando de dosagem e transporte de peas para operaes sucessivas.\nd) Cilindro telescpico ou de mltiplos estgios So empregados quando o espao para sua instalao limitado e necessita-se de um conjunto de vrios cilindros embutidos um dentro do outro. O cilindro\nde menor dimetro limita a fora do conjunto. Possui grande aplicao na hidrulica. e) Cilindros normalizados Proporcionam intercambialidade a nvel mundial de equipamentos. Ex.: ISO 6431 e DIN 24335. O uso de cilindros pneumticos normalizados como os da norma ISO 6431, permite que ao existir um cilindro instalado, possa ser substitudo por outro de qualquer fabricante. J os cilindros especiais somente podero ser substitudos por outro do mesmo fabricante. f) Cilindros especiais Normalmente cilindros classe leve ou pesada, construdos conforme critrios do fabricante. g) Cilindros especiais quanto forma Podem ser ovais (anti-giro), retangulares (xadores). Amortecimento Projetado para controlar movimentos de grandes massas e desacelerar o pisto nos ns de curso, aumentando sua vida til. Pode ser pneumtico, com ou sem regulagem e elstico. No amortecimento pneumtico, o efeito criado pelo aprisionamento de uma quantidade de ar no nal do curso. Isto feito quando um colar que envolve a haste comea a ser encaixada em uma guarnio, vedando a sada principal de ar e forando-o por uma restrio xa ou regulvel, atravs do qual escoara uma vazo menor. Isto causa uma desacelerao gradativa na velocidade do pisto e absorve o choque. Elimina o efeito de chute em cargas no sujeitadas.\n4.1.4 Controle da velocidade de deslocamento do cilindro pneumtico\nnecessrio alterar as velocidades de deslocamento dos cilindros pneumticos, acelerando ou reduzindo a sua velocidade natural, para tal, so utilizados dispositivos descritos abaixo, que sero detalhados mais a frente.\nEm funo da aplicao do cilindro pneumtico pode-se desejar que a velocidade de deslocamento do cilindro seja mxima. Para isso devemos:  Utilizar uma vlvula de escape rpida, conectada atravs de um niple (portanto, o mais prximo possvel do cabeote do cilindro);  Utilizar vlvulas de maior capacidade;  Utilizar tubos curtos e de maior dimetro entre a vlvula e o cilindro.\nOs cilindros pneumticos para desenvolverem as suas aes produtivas, devem ser alimentados ou descarregados convenientemente, no instante em que desejarmos, ou conforme o sistema programado. Os elementos que servem para orientar os uxos de ar, impor bloqueios, controlar sua intensidade de vazo ou presso so denominados vlvulas.\n4.2.1 Classicao das vlvulas\nAs vlvulas pneumticas podem ser classicadas como:  Vlvulas de controle direcional;  Vlvulas de bloqueio (anti-retorno);  Vlvulas de controle de uxo;  Vlvulas de controle de presso.\nTem por funo orientar a direo que o uxo de ar deve seguir, a m de realizar um trabalho proposto. Para caracterizar uma vlvula direcional, devemos conhecer: nmero de posies, nmero de vias, vazo, tipo de acionamento (comando), tipo de retorno e tipo construtivo da vlvula.\na) Nmero de posies a quantidade de manobras distintas que uma vlvula direcional pode executar ou permanecer sob a ao do seu acionamento. Conforme as normas CETOP (Comit Europeu de Transmisso leo Hidrulica e Pneumtica) e ISO (Organizao Internacional de Normalizao), as vlvulas direcionais so sempre representadas por um retngulo, dividido em quadrados.\nO nmero de quadrados representados na simbologia igual ao numero de posies da vlvula, representando a quantidade de movimentos que executa atravs de acionamentos. b) Nmero de vias\no nmero de conexes de trabalho que a vlvula possui. So consideradas como vias: a conexo de entrada de presso, as conexes de utilizao e as conexes de escape. Uma regra prtica para a determinao do nmero de vias consiste em separar um dos quadros (posio) e vericar quantas vezes o(s) smbolo(s) interno(s) toca(m) os lados do quadrado, obtendo-se assim, o nmero de orifcios e em correspondncia o nmero de vias.\nEm 1976, o CETOP props um mtodo universal de identicao dos orifcios das vlvulas aos fabricantes de equipamentos pneumticos. A nalidade da codicao fazer com que o usurio tenha uma fcil instalao de componentes, relacionando as marcas dos orifcios no circuito, com as marcas contidas nas vlvulas. O CETOP prope identicao numrica.\nQuadro 4.1: Identicao dos orifcios das vlvulas pneumticas\nOrifcio Presso Utilizao Escape Pilotagem AA RR XX Norma DIN 24300 P BB SS YY C T Z 2 3 10 Norma ISO 1219 1 4 5 12 6 7 14\nSignicado dos orifcios das vlvulas Presso ou alimentao (P) (1) o ponto de alimentao da vlvula, onde est ligada com a rede AC ou unidade de conservao. Utilizao (A, B, C) (2, 4, 6) So as conexes que interligam a vlvula ao consumidor. Escape (R, S, T) (EA, EB, EC) (3, 5, 7) So as conexes que permitem escoar o volume de AC que deve ser eliminado. Pilotagem (X, Y, Z) (10, 12, 14) Orifcio que ao ser inuenciado pelo AC modica a posio de um a vlvula. c) Tipos de acionamentos ou comandos As vlvulas exigem um agente externo ou interno que desloque suas partes internas de uma posio para outra, ou seja, um agente que altere as direes de uxo e efetue os bloqueios liberando o escape. Os acionamentos podem ser: musculares, mecnicos, pneumticos, eltricos, combinados ou normalizados. So escolhidos conforme a necessidade da aplicao da vlvula direcional.\nTipo de acionamento Caractersticas Exemplos\nOs atuadores musculares so aqueles acionados diretamente pelos ps ou mos dos operadores; No correto denomin-las de vlvulas manuais.\nQuando um mecanismo mvel, dotado de movimento retilneo, sem possibilidades de ultrapassar um limite e ao m do movimento deve acionar uma vlvula, este o acionamento recomendado, que recebe um ataque frontal.\nPara movimento rotativo, retilneo com ou sem avano posterior, aconselhvel utilizar o acionamento por rolete, para evitar atritos inteis e esforos danosos s partes da vlvula; O rolete quando posicionado no m de curso, funciona como pino, mas recebe ataque lateral na maioria das vezes; Em posio intermediaria, receber comando toda a vez que o mecanismo em movimento passar por cima, independente do sentido de movimento.\nCaractersticas O posicionamento no nal de curso, com leve afastamento, evita que permanea constantemente acionado, como pino e o rolete; Permite o acionamento da vlvula em um nico sentido de movimento, emitindo um sinal pneumtico breve; No sentido oposto ao de comando, o mecanismo causa a rotao do acionamento eliminando qualquer possibilidade de comandar a vlvula; Sendo o sinal breve, no devendo percorrer longas distncias.\nComando direto por aplicao de presso (piloto positivo)\nUm impulso de presso, proveniente de um comando externo, aplicado diretamente sobre um pisto, acionando um a vlvula.\nCom a crescente introduo de sistemas automticos, as vlvulas acionadas por uma parte mvel da mquina adquirem grande importncia; O comando da vlvula conseguido atravs de um contato mecnico sobre o acionamento, colocando ao longo de um movimento qualquer, para permitir o desenrolar de sequncias operacionais; Comumente as vlvulas equipadas com este tipo de acionamento recebem o nome de VLVULA DE FIM DE CURSO. As vlvulas equipadas com este tipo de acionamento so comutadas pela ao do ar comprimido, proveniente de um sinal preparado pelo circulo e emitido por outra vlvula.\nd) Vazo das vlvulas o volume de udo, fornecido pela vlvula em uma unidade de tempo (l/min, m/min). A vazo varia, mesmo entre vlvulas de mesma bitola, e dependem principalmente do tipo construtivo. O Coeciente de Vazo (CV) o meio mais tcnico de se obter a vazo de uma vlvula. e) Tipo de comando de retorno das vlvulas As vlvulas requerem uma ao para efetuar mudana de posio e uma outra ao para voltarem ao estado (posio) inicial. Podem ser:  Mecnicos;  Eltricos;  Combinados. Retornos mecnicos Mola eliminada a ao sobre o acionamento, a mola (previamente comprimida) libera a energia armazenada pela compresso, efetuando o retorno da vlvula posio inicial. Trava mantm a vlvula na posio de manobra. Uma ao faz retornar a vlvula posio inicial, sendo utilizada junto com acionamentos musculares. Retornos eltricos A operao das vlvulas efetuada por meio de sinais eltricos, provenientes de chaves m de curso, pressostatos, temporizadores, etc. So de grande utilizao onde a rapidez dos sinais de comando o fator importante, quando os circuitos so complicados e as distncias so longas entre o local emissor e o receptor. Retornos combinados comum a utilizao da prpria energia do ar comprimido para acionar as vlvulas. Podemos comunicar o ar de alimentao da vlvula a um acionamento auxiliar que permite a ao do ar sobre o comando de vlvula. Os acionamentos tidos como combinados so classicados tambm como servo-piloto, comando prvio e indireto.\nIsso se fundamenta na aplicao de um acionamento (pr-comando) que comanda a vlvula principal, responsvel pela execuo da operao. Quando efetuada a alimentao da vlvula principal, a que realizar o comando dos conversores de energia, pode-se emitir ou desviar um sinal atravs de um canal interno ou conexo externa, que car retido, direcionando-o para efetuar o acionamento da vlvula principal, que posteriormente colocada para exausto. As vlvulas de pr-comando so geralmente eltricas (solenides), pneumticas (piloto), manuais (boto), mecnicas (came ou esfera). A seguir, so mostrados alguns tipos de acionamentos combinados.\n Solenide e piloto interno quando o solenide energizado, o campo magntico criado desloca o induzido, liberando o piloto interno X, o qual realiza o acionamento da vlvula. O suprimento de ar comprimido para atuar a vlvula fornecido atravs de um canal que est ligado ao orifcio nmero 1 da vlvula.  Solenide e piloto externo idntico ao anterior, porm a presso piloto suprida externamente.\nO uido do piloto externo poder ser diferente do uido que passa pela vlvula. utilizada quando o ar comprimido que alimenta o orifcio nmero 1 de baixa presso (menor do que 2,5 Bar). A troca de posio da vlvula pode ser efetuada atravs do boto para acionamento muscular.  Solenide e piloto ou boto a vlvula principal pode ser comandada por meio da eletricidade, a qual cria um campo magntico, causando o afastamento do induzido do assento e liberando a presso X que aciona a vlvula. Pode ser acionada atravs do boto, o qual despressuriza a vlvula internamente. O acionamento por boto conjugado ao eltrico de grande importncia porque permite testar o circuito, sem necessidade de energizar o comando eltrico, permitindo continuidade de operao quando faltar energia eltrica. f) Elementos necessrios para identicao de uma vlvula direcional Para a identicao de uma vlvula direcional de controle (VDC) necessrio especicar a sequncia presente no Quadro 4.3:\nQuadro 4.3: Sequncia para identicao de uma vlvula direcional\nSequncia 1 Caracterstica Identicao genrica: - Vlvula direcional ou - Vlvula direcional de controle (VDC) - Identicar o nmero de vias e de posies, separados por uma /: - Nmero de vias - 3/2 - Nmero de posies. Nas vlvulas com 2 e 3 vias, com retorno por mola, dever ser indicado que sua posio normal (no acionada) est aberta ou fechada. NF Normalmente Fechada a vlvula quando no acionada, impede a passagem de uido. NA Normalmente Aberta a vlvula quando no acionada, permite a passagem de uido. O tipo de acionamento - ou acionamento principal. O tipo de retorno. O uido que percorre a vlvula e o piloto (servo vlvula). Presso de operao da vlvula e do piloto.\nCaracterstica Bitola da conexo, tipo da conexo da vlvula e do orifcio de pilotagem (se houver) Bitolas mais comuns: M5, 1/8, , 3/8, , , 1, 1 , e 1 NTP ou BSP. As vlvulas de e acima so consideradas vlvulas de grande porte. Nos acionamentos eltricos, necessrio indicar: Tenso de operao: 12V, 24V, 48 V, 110V, 220V, tenses especiais. Tipo de tenso: CC (DC) corrente contnua ou CA (AC) corrente alternada. Frequncia: somente para CA. 50 ou 60 Hz. No Brasil a frequncia padro 60 Hz. Nos demais pases do Mercosul a frequncia normal 50 Hz. Potncia mxima da solenide: principalmente no uso de CLPs dado em Watts. Grau de proteo: indica o grau de resistncia ao p e umidade. Exemplo: IP 65. Uso ou no de LED indicativo de operao. Indicaes especiais. Temperatura de trabalho, exigncias ou no de conexes canalizadas, capacidade da vlvula, ou CV.\nImpedem o uxo de AC em um sentido determinado, possibilitando livre uxo no sentido oposto: reteno, escape rpido, isolamento (OU), simultaneidade (E). a) Vlvula de reteno\nUm obturador (cone, esfera ou disco) mantido contra a sede, por fora de uma mola ou pela fora da gravidade.\nOcorrendo o uxo no sentido favorvel, o obturador deslocado, permitindo a passagem do uido. Invertendo-se o uxo, o obturador desloca-se contra a sede e impede a passagem do uido. As vlvulas de reteno so utilizadas quando se deseja impedir o uxo de ar em um sentido. b) Vlvula de escape rpido utilizada para aumentar a velocidade normal de deslocamento de um pisto. Para que um pisto se desloque rapidamente necessrio que a cmara em enchimento supere a presso da cmara em esvaziamento, e que o ar que escapa percorra tubulaes secundarias e vlvulas.\nA vlvula de escape rpido descarrega o ar da cmera em exausto diretamente na atmosfera, aumentando a velocidade de escape e acelerando o movimento do cilindro. Os jatos de exausto so ruidosos, devendo ser utilizado silenciadores de escape no orifcio 3.\nc) Vlvula de isolamento (OU)\nDotada de trs orifcios no corpo:  Duas entradas de presso;  Um ponto de utilizao.\nEnviando-se um sinal por uma das entradas, a entrada oposta automaticamente vedada e o sinal emitido ui ate o orifcio de utilizao. Na coincidncia de sinais nas entradas, prevalecer o que primeiro atingir a vlvula, no caso de presses iguais. No caso de presses diferentes, a prioridade da que tem maior valor.\nUtilizada quando necessrio enviar sinais a um ponto comum, de diferentes locais no circuito pneumtico. d) Vlvula de simultaneidade (E) Dotada de 3 orifcios no corpo:  Duas entradas de presso;  Um ponto de utilizao.\nO orifcio de utilizao ser pressurizado quando existir presso nas duas entradas de presso. Os sinais podem ter valores iguais ou diferentes, mas tero que existir dois sinais para que a vlvula de simultaneidade permita a passagem do sinal. So utilizadas em sistemas bimanuais de segurana e funes lgicas E.\n4.2.1.3 Vlvulas de controle de uxo\nSo utilizadas quando necessrio a diminuio da quantidade de ar que passa por uma tubulao (velocidade de cilindros ou condies de temporizao). Podem ser xas ou variveis, unidirecionais ou bidirecionais. a) Vlvulas de controle de uxo varivel bidirecional\nFigura 4.20: Vlvula de controle de uxo varivel bidirecional\nObserve a Figura 4.20, a quantidade de ar que entra por 1 ou 2 controlada atravs do parafuso cnico, em relao sua proximidade ou afastamento do assento. Consequentemente permitido um maior ou menor uxo de passagem. b) Vlvulas de controle de uxo varivel unidirecional\nFigura 4.21: Vlvula de controle de uxo varivel unidirecional controlando o uxo de 1 para 2\nAlgumas normas classicam esta vlvula no grupo de vlvulas de bloqueio por ser hibrida, ou seja, num nico corpo une uma vlvula de reteno com ou sem mola e um dispositivo de controle de uxo. Possui duas condies distintas em relao ao uxo de ar: Fluxo controlado em um sentido pr-xado, o AC bloqueado pela vlvula de reteno, sendo obrigado a passar restringido pelo ajuste xado no dispositivo de controle.\nNo sentido oposto, o AC possui livre vazo pela vlvula de reteno, embora uma pequena quantidade passe atravs do dispositivo, favorecendo o uxo. Estando o dispositivo totalmente cerrado, passa a funcionar como vlvula de reteno. Para ajustes nos, o elemento de controle dotado de uma rosca micromtrica.\nTem por funo inuenciar a intensidade de presso de um sistema. Tambm chamada de vlvula de alvio ou de segurana.\nLimita a presso de um reservatrio, compressor ou linha de presso, evitando a sua elevao alm de um ponto pr-determinado, ajustada atravs de mola calibrada que comprimida por parafuso, transmitindo sua fora sobre um mbolo e mantendo-o contra a sede. Ocorrendo um aumento de presso no sistema, o mbolo deslocado de sua sede, sendo a mola comprimida e permitindo contato da parte pressurizada com a atmosfera, atravs de uma serie de orifcios por onde expulsa um volume de ar, mantendo a presso estvel. Com a reduo da presso, alcanando o valor da regulagem, a mola recoloca novamente o mbolo na posio inicial, vedando os orifcios de escape.\nNeste captulo estudamos os atuadores pneumticos que so conversores de energia e se dividem em: Lineares convertem a energia pneumtica em movimento linear; Rotativos convertem a energia pneumtica em momento toror.\nOs atuadores pneumticos possuem diferentes tipos de construo dependendo do movimento do atuador (simples efeito, dupla ao, haste dupla, ...). Para aumentarmos a velocidade do cilindro pneumtico podemos utilizar vlvulas de escape rpido, ou vlvulas de maior capacidade e ainda tubos curtos e de maior dimetro entre a vlvula e o cilindro. Alm de conhecermos os principais cilindros e vlvulas utilizadas nos sistemas pneumticos, que sero aplicadas nos circuitos de mquinas e dispositivos.\n1. Indicar a nica resposta correta. Cilindros de simples efeito ou ao so caracterizados por: a) Por utilizar ar comprimido para produzir trabalho em um nico movimento, o retorno feito por mola ou ao de uma fora externa. b) Por utilizar ar comprimido para produzir trabalho no movimento de avano. c) Por utilizar ar comprimido para produzir trabalho no movimento de retorno. d) Por utilizar ar comprimido para produzir trabalho em um nico movimento, o retorno feito somente por ao de uma fora externa. 2. Indicar a nica resposta errada. Cilindros de duplo efeito ou ao so caracterizados por: a) Utiliza o ar comprimido para produzir trabalho em ambos os sentidos de movimento. b) Exige a presena de uma fora externa para auxiliar o retorno do cilindro. c) o tipo de cilindro mais utilizado na indstria. d) A fora de avano e retorno so diferentes.\n3. Citar 4 construes derivadas dos cilindros dupla ao. 1. ___________________________ 2. ___________________________ 3. ___________________________ 4. ___________________________\n4. A armativa abaixo verdadeira ou falsa? As possibilidades de amortecimento nos cilindros de dupla ao podem ser: dianteiro xo, traseiro xo, duplo amortecimento xo, e as mesmas opes para amortecimento varivel ou regulvel. a) Falsa b) Verdadeira 5. Indicar a nica resposta errada. a) A fora produzida pelo cilindro duplex contnuo a somatria das foras individuais de cada mbolo. b) Com um cilindro duplex contnuo, permite dispor de maior fora, em rea de montagem restrita. c) Os cilindros duplex contnuo possuem dimetro excessivo. d) Cilindro duplex contnuo permite montagem em rea restrita, com comprimento maior exigido. 6. Indicar a nica resposta errada. Com cilindros duplex geminados podemos obter: a) At mais de 5 posies. b) 3 posies obtida com o uso de dois cilindros com o mesmo curso. c) 4 posies obtido com o uso de cilindros de cursos diferentes. d) Todas as respostas esto erradas.\n7. Complete as lacunas. Cilindro telescpico ou de _______, so empregados quando o _______ para sua instalao limitado e necessita-se de um grande _______. Basicamente, constitui-se de um conjunto de vrios _______ um dentro do outro. O cilindro de _______ limita a fora do conjunto. Possui grande aplicao na hidrulica. a) mltiplos estgios, espao, curso de trabalho, cilindros embutidos, maior dimetro b) mltiplos estgios, espao, esforo (fora esttica), cilindros embutidos, maior dimetro c) mltiplos estgios, espao, curso de trabalho, cilindros embutidos, menor dimetro d) simples estgio, espao, curso de trabalho, cilindros embutidos, maior dimetro 8. Para que possamos dimensionar um cilindro pneumtico precisamos partir de algumas informaes bsicas: I - A fora que o cilindro dever desenvolver II - A presso de trabalho do cilindro III - O curso de trabalho IV - O nmero de ciclos que o cilindro ir realizar por minuto A resposta correta : a) Somente I, II e III. b) Somente I, III e IV. c) Somente II, III e IV. d) Todas as respostas esto corretas.\n9. Para caracterizar uma vlvula direcional, devemos conhecer fundamentalmente: I - Nmero de posies II - Nmero de vias III - Tipo de avano IV - Velocidade V - Tipo de acionamento A resposta correta : a) Somente I, II, III e IV. b) Somente I, III, IV e V. c) Somente a I, II, III e V. d) Somente IV. 10. Complete as lacunas. Nmero de posies: a quantidade de ______________ que uma ____________ pode ______________ ou permanecer sob a ao do seu _______________. a) manobras distintas, vlvula direcional, executar, acionamento b) tipos, vlvula direcional, executar, acionamento c) manobras distintas, vlvula direcional, terminar, comando d) tipos, vlvula direcional, terminar, comando 11. A frase que apresenta uma incorreo : a) Presso ou alimentao (P) (1), o ponto de alimentao da vlvula, onde est ligada com a rede de AC ou unidade de conservao.\nb) Utilizao- (A, B, C) (2, 4, 6), so as conexes que interligam a vlvula ao consumidor. c) Escape (A, B, C) (EA, EB, EC) (3, 5, 7), so as conexes que permitem escoar o volume de AC que deve ser eliminado. d) Pilotagem (X, Y, Z) (10, 12, 14), orifcio que ao ser inuenciado pelo AC modica a posio de uma vlvula. 12. Os tipos de acionamentos ou comandos das vlvulas direcionais podem ser: 1. ___________________________ 2. ___________________________ 3. ___________________________ 4. ___________________________\n13. Com a crescente introduo de sistemas automticos, as vlvulas acionadas por uma parte mvel da mquina adquirem grande importncia. O comando da vlvula conseguido atravs de um contato mecnico sobre o acionamento, para permitir o desenrolar de sequncias operacionais. Comumente recebem o nome de vlvulas de m de curso. O tipo de acionamento que no utilizado neste tipo de vlvulas : a) Rolete. b) Pilotagem. 14. Indicar a nica resposta correta. A vlvula de gatilho permite: a) O acionamento da vlvula em um nico sentido de movimento, emitindo um sinal pneumtico breve. b) O acionamento da vlvula em um nico sentido de movimento, emitindo um sinal pneumtico muito longo. c) O acionamento da vlvula em dois sentidos. d) O acionamento da vlvua em dois sentidos de movimento, emitindo um sinal pneumtico breve. c) Pino. d) Gatilho.\n15. Nos acionamentos pneumticos por diafragma o princpio de operao semelhante ao piloto positivo, porm: a) A grande vantagem est no tipo de comando; devido a grande rea da membrana, pode trabalhar com baixas presses. b) A grande vantagem est na presso de comando; devido a grande rea da membrana, pode trabalhar com altas presses. c) A grande vantagem est no tipo de comando; devido a grande rea da membrana, pode trabalhar com altas presses. d) A grande vantagem est na presso de comando; devido a grande rea da membrana, pode trabalhar com baixas presses. 16. A vlvula que permite acelerar o movimento de um cilindro pneumtico : a) Vlvula de escape rpido. b) Vlvula reguladora de vazo. c) Vlvula de reteno. d) Vlvula reguladora de vazo unidirecional. 17. A vlvula que permite regular apenas um movimento de um cilindro pneumtico : a) Vlvula de escape rpido. b) Vlvula reguladora de vazo. c) Vlvula de reteno. d) Vlvula reguladora de vazo unidirecional.\nDemonstrar a estrutura de operao e comando das mquinas. Permitir ao aluno identicar as possibilidades de operar sistemas com comando eltrico ou puramente pneumticos. Preparar para aplicar as tcnicas apresentadas.\nUma mquina composta basicamente por duas partes bem denidas:\nTambm chamado de parte de comando, onde no qual so geradas as ordens que governam o conjunto de elementos da parte operativa. Esses conceitos j foram estudados em outras disciplinas do curso. Caso seja necessrio, volte l e faa uma reviso. A representao de circuitos pneumticos pode ser realizada de diversas formas.\nNeste caso, os movimentos dos cilindros ou atuadores so representados com os smbolos: (+) mais representa o avano da haste de um cilindro. () menos representa o recuo da haste de um cilindro.\nExemplo I II Fase 1 A+ (cilindro A avana) A+ (cilindro A avana) A (cilindro A recua) Fase 2 B+ (cilindro B avana) B (cilindro B recua) B+ (cilindro B avana) Fase 3 A (cilindro A recua) A (cilindro A recua) (AB)* (cilindros A e B recuam) Fase 4 B (cilindro B recua) B+ (cilindro B avana)\nIII * Aes simultneas\nNeste diagrama so representadas todas as sequncias das aes dos cilindros e dos sinais de comando. As representaes so feitas atravs de eixos coordenados utilizando-se valores binrios (0 - 1) para eixo vertical.  Adota-se o valor 0 para indicar a posio de repouso do elemento motor parado, cilindro com haste recuada, ausncia de sinal.  Adota-se o valor 1 para identicar o estado do elemento atuado motor funcionando, cilindro com haste avanada, sinal atuado.\nFigura 5.1: Exemplos de diagrama da sequncia A+ B + A B\nO outro eixo (horizontal) indica as fases ou passos em que se subdivide o ciclo de trabalho. Esses passos ou fases esto caracterizados pela modicao ou troca de estado de um elemento. Essas trocas so indicadas com linhas verticais auxiliares sobre o diagrama (linhas de fases).\nOs atuadores so representados por linhas. As linhas horizontais representam o estado de repouso dos elementos, e as linhas inclinadas representam os movimentos dos mesmos. As linhas com diferentes inclinaes indicam diferentes velocidades (avano rpido ou lento e retorno rpido ou lento). As partidas e paradas de motores so representadas com linhas verticais, desde o estado 0 a 1. Quando existem vrios elementos no sistema pneumtico, os mesmos so representados individualmente, um abaixo do outro.\nUm circuito pneumtico representado em forma grca, demonstrando a relao entre os componentes do comando, o que evidencia a operao do mesmo. O circuito considerado um elemento de grande valor de manuteno para o homem, pois atravs desse que se inicia o processo para a deteco de falhas no sistema. importante que o circuito pneumtico seja projetado de forma clara, de modo que sua interpretao seja fcil e que possa ser entendido por todos. Por isso, deve-se representar o circuito com smbolos normalizados, respeitando certas regras quanto disposio dos elementos.\nOs smbolos grcos representados nos circuitos pneumticos so normalizados por diversas normas. Exemplo: ISO 1219.\n5.3.2 Disposio dos elementos em um circuito pneumtico\nA disposio dos elementos em um circuito pneumtico realizada respeitando a sequncia de comando (uxo de sinais), no sentido vertical descendente, conforme o Quadro 5.3 abaixo.\nQuadro 5.3: Sequncia de comando (uxo de sinais)\nOrdem 1 2 3 4 5 Blocos Acionamento de potncia Bloco de sada Bloco de tratamento Bloco de entrada Bloco de energia Indicaes Cilindros, atuadores rotantes, com seus elementos de regulagem Vlvulas direcionais Vlvulas auxiliares, seletoras temporizadores Pulsadores, m de curso, sensores Filtros, reguladores, lubricadores, vlvulas deslizantes\nA disposio indicada respeitada na medida do possvel, exceto em casos particulares em que, provavelmente, uma outra disposio resulta, de forma favorvel, atendendo realizao, interpretao e leitura do circuito. A posio de atuao dos nais de curso indicada por um pequeno trao vertical ou um pequeno tringulo, na posio em que ser atuado. O ele-\nmento de comutao (vlvula de m de curso) representado, conforme a disposio do bloco de entrada e na posio mais adequada ao circuito, com o m de simplicar o traado das linhas de conexo. Os elementos so representados na posio de repouso e prontos para dar incio ao trabalho (partida). As linhas de conduo de ar so desenhadas nas formas retas, horizontais e verticais. As tubulaes de trabalho (presso) so representadas com linhas contnuas e as de pilotagem com linhas tracejadas.\nExistem duas formas para identicar os componentes de um circuito pneumtico: literal e numrica. Baseando-se nas combinaes dessas duas formas, surgiu o mtodo alfanumrico, o qual adotaremos, conforme a tabela abaixo.\nQuadro 5.4: Identicao alfanumrica dos elementos do circuito\nA, B, C, D A1, B1, C1 A2, A4, A6 B2, B4, B6 C2,C4,C6 A3,A5,A7 B3,B5,B7 C3,C5,C7 A02, B02, C02 Letras maisculas para cilindros pneumticos. Letras maisculas e nmero para vlvulas direcionais dos cilindros pneumticos. A letra corresponde ao cilindro. Letra e nmero PAR para m de curso, que realiza o avano do cilindro. A letra corresponde ao cilindro. Letra e nmero MPAR para m de curso, que realiza o recuo do cilindro. A letra corresponde ao cilindro. Letras maisculas e nmero identicam reguladores de uxo. A letra corresponde ao cilindro. O n par identica a regulagem da velocidade de avano da haste. Letras maisculas e nmero identicam reguladores de uxo. A letra corresponde ao cilindro. O n mpar identica a regulagem da velocidade de recuo da haste, exceto o n 1. Letras maisculas e nmero identicam FRL (Filtro-Regulador-Lubricador), memrias auxiliares, temporizadores, vlvulas deslizantes e todas as funes que no estejam ligadas ao cilindro diretamente.\nA Figura 5.2 mostra um circuito pneumtico de acionamento de um cilindro de simples ao com retorno por mola. Neste circuito utilizada uma vlvula 3/2 (3 vias e 2 posies) com acionamento por alavanca. Ao ser acionada, a vlvula permite a passagem do ar, conectando a entrada 1 com a sada 2, fazendo com que o cilindro avance. Ao ser desacio-\nnada, a vlvula impede a passagem do ar, bloqueando a entrada 1. A conexo de servio 2 ento conectada ao escape 3, permitindo a sada do ar para a atmosfera e, com isso, o retorno do cilindro sob a ao de sua mola interna. O circuito chamado de ao direta, pois o comando atua diretamente sobre a vlvula direcional do cilindro.\nFigura 5.2: Circuito com cilindro simples ao com retorno por mola e acionamento direto por alavanca com vlvula 3 vias e 2 posies\nA Figura 5.5 mostra um circuito pneumtico de acionamento de um cilindro de dupla ao. Neste circuito utilizada uma vlvula 5/2 (5 vias e 2 posies) com acionamento por alavanca. Ao ser acionada, a vlvula conecta a entrada de presso 1 com a sada de servio 4, direcionando o ar comprimido para a parte traseira do cilindro, fazendo com que este avance. Porm, para ocorrer o avano do cilindro, o ar que se encontra na parte dianteira do mesmo precisa ser liberado para a atmosfera, o que feito atravs da conexo da sada de servio 2 com a sada de escape 3. Ao ser desacionada, a vlvula inverte as conexes, direcionando a presso para a parte dianteira do cilindro, permitindo que o ar da parte traseira seja liberado para a atmosfera atravs da sada de escape 5. O circuito chamado de ao direta, pois o comando atua diretamente sobre a vlvula direcional do cilindro.\nFigura 5.5: Circuito com cilindro de dupla ao, com acionamento direto por alavanca com vlvula 5 vias e 2 posies\n5.4.3 Circuito com cilindro de dupla ao com retorno automtico\nA Figura 5.9 mostra um circuito pneumtico de acionamento de um cilindro de dupla ao, no qual a partida feita por um boto e o retorno do cilindro automtico. Neste circuito utilizado um sistema de acionamento indireto, ou seja, a vlvula direcional 5/2 acionada por piloto pneumtico, controlado pelo ar comprimido vindo de vlvulas de controle. Ao ser acionada, a vlvula S0 envia o ar comprimido para o piloto pneumtico da vlvula A1 (vlvula direcional 5/2). Esse comando aciona a vlvula, fazendo a mesma alterar a sua posio (o movimento de acionamento da vlvula, ao invs de ser feito pela fora do operador em uma alavanca, feito pelo prprio ar comprimido). O ar comprimido ento direcionado para a parte traseira do cilindro A (cilindro de dupla ao), de forma que a realize o avano da haste, e o ar da parte dianteira liberado para a atmosfera atravs da conexo de escape. A vlvula A3 (3/2 de acionamento mecnico por rolete) est montada de forma que seja acionada pela prpria haste do cilindro quando esta estiver totalmente estendida. Esse tipo de montagem chama-se vlvula de m de curso, conforme a Figura 5.8.\nFigura 5.8: Vlvulas m de curso pneumtica\nQuando o cilindro termina o avano da haste, esta pressiona a vlvula A3, a qual envia presso para a vlvula A1, alterando a sua posio para realizar o retorno do cilindro A.\nFigura 5.10: Pr-acionamento (1 - 2)\nFigura 5.11: Avano (2 - 1)\n1. Quais as principais partes que formam a estrutura de uma mquina pneumtica e quais suas caractersticas principais? 2. O que representado num diagrama espao-fase? 3. Quais as regras bsicas para traar um diagrama? 4. Monte o seguinte diagrama espao-fase com a seguinte sequncia de uma mquina, expressa em forma abreviada de smbolos:\n(A +) (B +) (C +) (A B C ) I - (A +) um comando far o cilindro A avanar at atingir um m de curso. II - (B +) a chave de m de curso situada na posio de A avanado far o cilindro B avanar at atingir um m de curso. III - (C+) a chave de m de curso, situada na posio de B avanado, far o cilindro C avanar at atingir um m de curso. IV - (A B C ) a chave de m de curso, situada na posio de C avanado, far os cilindros A, B e C recuarem at atingirem 3 ns de curso montados em srie.\nDemonstrar a estrutura de operao e comando eletropneumticos. Permitir ao aluno identicar as possibilidades de operar sistemas com comando eltrico. Preparar para aplicar as tcnicas apresentadas.\nOs sistemas eletropneumticos caracterizam-se por possuir um sistema de potncia que utiliza pneumtica, porm com um sistema de controle eltrico. Por este motivo, nestes casos, passaremos a ter dois circuitos para representar o sistema: a) Circuito pneumtico apresenta os atuadores, vlvulas e todos os componentes pneumticos do sistema; b) Circuito eltrico de comando apresenta os componentes eltricos do sistema, que realizaro o controle do mesmo. A interao entre o sistema eltrico e o sistema pneumtico normalmente ocorre atravs do acionamento das vlvulas, que passa a ser feito atravs de solenides eltricos.\nA Figura 6.1 apresenta um circuito eletropneumtico simples, o qual realiza o acionamento do cilindro A (cilindro pneumtico de simples ao e retorno por mola) atravs de uma botoeira eltrica pulsante S0.\nO controle do cilindro realizado pela vlvula 3/2 A1, que atuada atravs do solenide Y1, tendo o seu retorno automtico por mola. No circuito eltrico est representada a botoeira de controle, a qual, ao ser pressionada, energiza a solenide Y1. Como podemos ver na gura 6.2, ao ser energizado, este solenide atua sobre a vlvula A1 realizando o direcionamento do ar de modo que o cilindro avance. Ao liberar a botoeira, a energia do solenide desligada e, portanto, a vlvula retorna a sua posio inicial atravs de sua mola.\nNo sistema eltrico podemos tambm observar que utilizada uma fonte de 24 VCC e, portanto, todos os componentes devem ser compatveis com este tipo de alimentao.\n6.1.2 Circuito eletropneumtico com cilindro dupla ao\nA Figura 6.3 mostra um circuito eletropneumtico de acionamento de um cilindro de dupla ao. Neste circuito utilizada uma vlvula 5/2 (5 vias e 2 posies), com acionamento por duplo solenide. Nesse caso, o avano e o recuo do cilindro so acionados por botes independentes S0 e S1 (pulsantes).\nAo ser acionado, o boto S0 energiza a solenide Y1. Esse solenide atua sobre a vlvula A1 de modo a realizar o avano do cilindro A. O recuo do cilindro A ocorre ao ser pressionada a botoeira S1, a qual energiza o solenide Y2 realizando a mudana de posio da vlvula A1. importante notar que, aps acionada a vlvula direcional, A1 mantm a sua posio, mesmo aps ser desligada a energia do solenide Y1, pois no h nenhum mecanismo de retorno automtico da mesma, como, por exemplo, uma mola. Outro detalhe importante a ser levado em considerao que, ao serem pressionadas as duas botoeiras simultaneamente, os comandos sobrepem-se e, portanto, a vlvula no ir atuar. Sendo assim, para que um solenide atue indispensvel que o solenide oposto esteja desligado.\n6.1.3 Circuito eletropneumtico com cilindro de dupla ao com retorno automtico\nA Figura 6.4 mostra um circuito eletropneumtico de acionamento de um cilindro de dupla ao A, no qual a partida feita por um boto S0 e o retorno do cilindro automtico. A sequncia de movimentos desse circuito pode ser representada como A+ A, ou seja, cilindro A avana, cilindro A recua.\nFigura 6.4: Circuito eletropneumtico de acionamento de um cilindro dupla ao com retorno automtico\nAo ser acionada, a botoeira S0 energiza o solenide Y1, atuando sobre a vlvula de controle direcional A1 de modo a realizar o avano do cilindro A. Devemos notar que a chave A3 uma chave eltrica de acionamento por rolete, e que, neste caso, est montada de tal forma que ser acionada pela prpria haste do cilindro quando este estiver avanado. A esta montagem chamamos CHAVE DE FIM DE CURSO, conforme a Figura 6.5:\nAs chaves de m de curso devem ter a sua posio informada no circuito pneumtico, de forma que permitam o perfeito entendimento do sistema. Na Figura 6.5 podemos ver a chave de m de curso A3 representada no circuito pneumtico na posio de cilindro A avanado. Portanto, quando o cilindro completar o seu avano, ele automaticamente ativar a chave A3, e esta ativar a solenide Y2, provocando a mudana de posio da vlvula e, portanto, o retorno imediato do cilindro.\n6.1.4 Circuito eletropneumtico com 2 cilindros e ciclo automtico\nNa Figura 6.6 temos representado o circuito eletropneumtico de um sistema com 2 cilindros de dupla ao. Este circuito realiza o ciclo automtico A+ B+ A B, ou seja, o cilindro A avana, em seguida o cilindro B avana, cilindro A recua, cilindro B recua. Este ciclo conseguido atravs da utilizao de um circuito de comando eltrico com chaves de m de curso, as quais esto posicionadas de forma adequada no circuito pneumtico.\nO incio do ciclo realizado manualmente atravs da botoeira S0. Aps iniciado o primeiro movimento os movimentos seguintes so realizados automaticamente pelo sistema. Analisando o sistema temos:  Ao ser pressionada a botoeira S0, a vlvula A1 altera sua posio, direcionando o Ar Comprimido para realizar o avano do cilindro A;  Ao completar o avano de sua haste, o cilindro aciona a chave de m de curso B2, a qual ativa o solenide Y3, acionando o avano do cilindro B;  Ao completar o avano de sua haste, o cilindro B aciona a chave de m de curso A3, a qual ativa a solenide Y2, acionando o recuo do cilindro A;  Ao completar o recuo, o cilindro A aciona a chave dem de curso B3, acionando o solenide Y4, a qual ativa o recuo do cilindro B;  No havendo uma chave no recuo do cilindro B, o sistema ca parado aguardando um novo acionamento do boto S0, o qual iniciar um novo ciclo. Esse tipo de acionamento utilizado no circuito, no qual um boto aciona apenas um ciclo, chamamos de acionamento de ciclo nico. No caso de termos um boto que mantenha o circuito repetindo o ciclo indenidamente, chamamos de chave de ciclo contnuo. Podemos perceber que, utilizando um circuito eltrico de comando e posicionando as chaves de m de curso nas posies adequadas, conseguiremos controlar a sequncia de movimentos para realizar os movimentos desejados automaticamente.\nNesta aula iniciamos o contato com o projeto l. de sistemas eletropneumticos, pois esses so os de maior aplicao industria Vimos que os sistemas eletropneumticos apresentam duas partes: a parte pneumtica, que a que vimos nas aulas anteriores, e a parte eltrica, que a parte responsvel pelo controle do sistema.\n1. O que caracteriza um sistema eletropneumtico e quais seus componentes? 2. Como ocorre a interao entre sistema eltrico e pneumtico? 3. O que caracteriza um sistema eletropneumtico simples? 4. Qual a principal diferena entre um sistema eletropneumtico simples e um que possui cilindro de dupla ao? 5. O que um ciclo automtico?\nConhecer os sistemas pneumticos e eletropneumticos complexos. Saber montar um circuito pneumtico ou eletropneumtico. Conhecer o software FluidSim e saber como utiliz-lo para editar e/ou criar sistemas pneumticos ou eletropneumticos.\nUm circuito pneumtico descrito normalmente atravs de seus requisitos bsicos de funcionamento. Veja um exemplo: Sequncia A+ B A B+  Cilindro A de dupla ao, cilindro B de simples ao com retorno por mola;  Controle do ciclo: chave de ciclo contnuo;  Controle de velocidade no avano do cilindro A;  Condio de emergncia: todos os cilindros recuados. Esses requisitos so denidos a partir do sistema que dever ser acionado, e devero ser integralmente respeitados pelo sistema pneumtico ou eletro-pneumtico. Vejamos cada um dos requisitos:\nDevemos iniciar o desenho do sistema colocando os atuadores na parte superior. Nesse caso vericamos que teremos dois cilindros, identicados como A e B. O cilindro A um cilindro de dupla ao e, portanto, utilizaremos uma vlvula direcional de 5 vias e 2 posies (ou uma 5/2) para o seu acionamento.\nO cilindro B um cilindro de simples ao, com retorno por mola. Portanto, usaremos uma vlvula direcional 3/2. O tipo de acionamento destas vlvulas depender da tecnologia que ser escolhida para realizar o comando do sistema: a) Sistema puramente pneumtico as vlvulas sero de acionamento por piloto pneumtico; b) Sistema eletropneumtico as vlvulas tero acionamento por solenides. Portanto, aps esta primeira anlise, chegamos ao circuito da Figura 7.1.\nA sequncia de movimentos um dos principais requisitos do sistema. No caso temos: A+BAB+ O que signica:\nA+ B A B+ Cilindro A avana Cilindro B recua Cilindro A recua Cilindro B avana\nEssa sequncia automtica de movimentos realizada atravs do posicionamento adequado das chaves (pneumticas ou eltricas) para garantir que ao atingir o m de curso de um movimento, o prprio cilindro ative o movimento seguinte. O tipo de acionamento de m de curso depender do tipo de tecnologia ser utilizado para o comando do sistema:  Pneumtica pura utilizamos vlvulas pneumticas;  Eletropneumtica utilizamos chaves de m de curso. Aps denir o tipo de tecnologia, deve-se denir a posio das vlvulas ns de curso para que o circuito realize a sequncia desejada. Ou seja, ao nal de cada movimento dever ser acionada a chave que dar incio ao prximo. Em nosso exemplo, utilizando eletro-pneumtica, teremos o circuito da Figura 7.2. Podemos vericar no circuito que o cilindro A, aps completar o seu avano (movimento A+) atingir a chave B3, a qual ligar a solenide Y4. Isso causar o recuo do cilindro B (movimento B-). E assim sucessivamente, at que o ciclo se complete e reinicia automaticamente.\nPara evitar que o ciclo continue indenidamente, devemos colocar uma chave para bloque-lo. Esta chave chama-se chave de ciclo contnuo, pois ao estar acionada, o ciclo ir se repetir continuamente. Esta chave dever ser posicionada de modo a bloquear o comando que aciona o primeiro movimento do ciclo, impedindo assim que ele se inicie. No nosso exemplo o primeiro movimento A+; portanto devemos bloquear o comando da chave m de curso A2, conforme vemos na Figura 7.3.\nA velocidade de acionamento dos atuadores pneumticos controlada atravs da vazo de ar que circula no circuito. Portanto, para controlarmos a velocidade de um cilindro, devemos utilizar vlvulas controladoras de vazo, tambm chamadas controladoras de uxo. Estas vlvulas normalmente so unidirecionais, ou seja, controlam a vazo apenas em um sentido, deixando o ar passar livremente no sentido oposto.\nO princpio de funcionamento destas vlvulas normalmente por estrangulamento, ou seja, a vlvula reduz a rea de passagem de ar, assim como fazemos ao fechar com o dedo a sada de uma mangueira de jardim para controlar o volume de gua que liberada. Em nosso exemplo solicitado o controle de velocidade no avano do cilindro A. Isso pode ser conseguido de duas formas, conforme vemos na Figura 7.4: Opo 1 controlando o ar na entrada do cilindro. Opo 2 controlando o ar na sada do cilindro, o que normalmente mais eciente.\nobrigatrio, por norma, que todo o sistema possua um boto de parada de emergncia, visvel e de fcil acesso, que ao ser pressionado leve o sistema para uma condio que represente o menor risco possvel ao operador. Este sistema dever ter o funcionamento independente do sistema principal e seu comando dever se sobrepor a qualquer outro comando do sistema.\nNo nosso caso, solicitado um boto de emergncia que ao ser pressionado recue imediatamente todos os cilindros. Isso realizado utilizando-se uma contatora especca para a emergncia. Sero utilizados os contatos NA e NF dessa contatora para energizar diretamente os solenides que recuam os cilindros, no caso Y2 e Y4. Para garantir que no haja sobreposio de sinais, deve-se tambm cortar a energia das solenides Y1 e Y3. Na Figura 7.5 vemos o sistema completo, respeitando todos os requisitos iniciais, inclusive a emergncia.\n7.2 Uso de simuladores eletrnicos para o desenvolvimento de circuitos pneumticos\nFaa download de FluidSim 3 Demo, preferencialmente a verso em ingls (EUA), em http://www.uidsim.de/ uidsim/indexdemo3_e.htm\nPara a simulao dos circuitos pneumticos so utilizados vrios softwares, sendo o FluidSim o mais utilizado. Apresentaremos a seguir, um tutorial de como utilizar o FluidSim-P 3 Demo (verso em ingls - USA).\n7.2.1 Introduo simulao e criao de circuitos\nElaboraremos um passo-a-passo, introduzindo as funes importantes do FluidSim para desenhar e simular diagramas de circuitos. Inicialize o FluidSim atravs do menu Iniciar em Program Files/Festo Didactic. Aps alguns segundos, a tela principal do FluidSim aparecer no seu monitor:\nesquerda da tela voc tem uma viso completa da biblioteca de componentes do FluidSim. Ela contm componentes pneumticos e eltricos para a criao de novos diagramas de circuitos. Na barra de menus, na parte superior da janela, esto listadas todas as funes necessrias para a simulao e criao de diagramas de circuitos. A barra de ferramentas abaixo mostra as funes do menu utilizadas com mais frequncia. A barra de ferramentas contm nove grupos de funes. So eles:\nSomente algumas das funes acima citadas podero ser utilizadas com um determinado diagrama de circuitos. O FluidSim reconhece as funes de acordo com os contedos da janela, as funes dos componentes e o contexto (desenho do diagrama de circuito, animao, simulao do diagrama de circuitos, etc.), e desabilita na barra de ferramentas as operaes que no podem ser utilizadas. Menus de contexto esto disponveis em vrios programas Microsoft Windows. Um menu de contexto aparece quando o usurio clica no boto direito do mouse dentro da janela do programa. No FluidSim, os menus de contexto aplicam-se aos contedos e situaes da janela e contm um subgrupo til de funes da barra do menu principal. Na parte inferior da janela h uma barra de status que fornece informaes sobre os clculos e atividades atuais durante a operao do FluidSim. No modo de edio, o FluidSim mostra a designao do componente que se encontra abaixo do cursor do mouse. Os botes, as barras de rolagem e a barra de menus do FluidSim operam do mesmo modo que na maioria dos programas que utilizam o sistema Microsoft Windows.\nClique em (File). ou selecione visualizar circuito (Circuit Preview) no menu Arquivo\nAparecero janelas de visualizao de contedo que contm vises gerais dos diagramas de circuitos existentes:\nUma janela de visualizao de contedo expe os diagramas de circuitos de um diretrio especco em ordem alfabtica, juntos com uma representao em miniatura. O nome do diretrio atual aparece na barra de ttulo da janela de visualizao de contedo; os arquivos que contm os diagramas de circuitos do FluidSim tm a extenso .ct. Clicando duas vezes no cone de um diretrio, possvel acessar ao respectivo subdiretrio. No subdiretrio ct do _sim_p, possvel criar subdiretrios adicionais de instalao para diagramas. Esses subdiretrios so encontrados automaticamente pelo FluidSim e so criados cones extras de diretrios para eles.\nAbra o diagrama de circuitos demo1.ct clicando duas vezes na sua representao em miniatura. Os diagramas de circuitos tambm podem ser abertos atravs da caixa de dilogo Seletor de Arquivos. Clicando em ou selecionando Abrir (Open). no menu Arquivo (File), a caixa de dilogo Seletor de Arquivos aparecer. Ento possvel abrir um diagrama de circuitos clicando duas vezes no nome do arquivo em questo. Em ambos os casos, o diagrama de circuitos abre e aparece uma nova janela:\nClique em F9.\nO FluidSim ativa o Modo de Simulao e comea a simular o diagrama de circuitos. No Modo de Simulao, o cursor passa a ter a forma de uma mo. Durante a simulao o FluidSim primeiro calcula todos os parmetros eltricos. A etapa seguinte a formulao do modelo de circuito pneumtico e, partindo desse modelo, toda a distribuio de uxo e vazo calculada. A formulao de modelos uma tarefa complexa. Dependendo da complexidade do circuito e da capacidade do computador, uma simulao de circuito pode demorar um tempo considervel. Assim que os resultados estiverem disponveis, as linhas de conexo aparecero coloridas e os cilindros avanados.\nAs cores das linhas de conexo tm o seguinte signicado:\nCor Azul escuro Azul claro Vermelho claro Signicado Linha pneumtica pressurizada Linha pneumtica despressurizada Linha eltrica, com corrente passando\nVoc pode denir seu prprio esquema de cores e determinar valores em Opes Simulao (Options Simulation). As diferentes espessuras das linhas de conexo azul escuras correspondem presso em funo da presso mxima. O FluidSim diferencia duas espessuras de linha:\nEspessura Signicado Presso menor que a presso mxima Presso mxima\nPara comutar as vlvulas e contatos manuais encontrados no diagrama de circuitos, basta clicar com o mouse sobre deles: Leve o cursor at o lado esquerdo do contato. O cursor transforma-se em uma mo com o dedo indicador apontando para baixo e indica que o elemento pode ser comutado. Clique no contato.\nAo clicar em um contato manual, seu comportamento real ser simulado. Nesse exemplo o contato que foi clicado permanece fechado e os clculos recomeam automaticamente. Aps o clculo, os novos valores de presso e vazo so indicados e os cilindros retornam sua posio inicial. S possvel comutar um componente enquanto a simulao estiver rodando ou quando a simulao estiver em pausa . Clique em ou em Executar - Interromper (Execute Stop) para fazer o circuito atual passar do Modo de Simulao para o Modo de Edio. Ao fazer com que um circuito passe do Modo de Simulao para o Modo de Edio, todos os componentes voltam automaticamente ao seu status normal. Ou seja, os contatos voltaro sua posio original, as vlvulas so comutadas para sua posio normal, os mbolos dos cilindros voltam posio anterior e todos os valores calculados so deletados.\nEsta seo contm uma introduo sobre como criar e simular diagramas de circuitos usando o FluidSim. Crie uma rea de desenho vazia clicando em para abrir uma nova janela: ou em Arquivo Novo (File New)\nS possvel criar ou modicar diagramas de circuitos no Modo de Edio. Quando no Modo de Edio, o cursor aparece da seguinte maneira. Toda e qualquer nova rea de desenho aberta recebe automaticamente um nome, com o qual pode ser salva. Esse nome aparece na barra de ttulo da nova janela. Usando as barra de rolamento que se encontra direita e na parte inferior da biblioteca de componentes, possvel visualizar os componentes. Com o mouse, possvel arrastar e soltar componentes da biblioteca de componentes na rea de desenho: Leve o cursor at um componente da biblioteca, mais especicamente, at o cilindro. Em seguida, pressione o boto esquerdo do mouse. Continue pressionando o boto enquanto move o cursor. O cilindro est agora selecionado (em destaque) e o cursor transforma-se em uma cruz . O esboo do componente movimenta-se junto com o cursor. Leve o cursor at a rea de desenho e solte o boto do mouse. Agora o cilindro est posicionado na rea de desenho:\nDesse modo, possvel arrastar cada componente da biblioteca de componentes e coloc-lo na posio desejada na rea de desenho. possvel reagrupar os componentes que j esto na rea de desenho usando o mesmo mtodo. Arraste o cilindro at o canto inferior direito. Tente mover o cilindro para uma rea no permitida; por exemplo, para fora da janela. Quando fora de uma rea permitida, o cursor transforma-se em um sinal de proibido; no possvel soltar o componente. Arraste um segundo cilindro at a rea de desenho e observe que agora o segundo cilindro que est selecionado. Selecione, ou seja, marque o primeiro cilindro clicando nele. Delete o cilindro clicando em ou pressione a tecla Del. (recortar) ou em Editar- Deletar (Edit - Delete)\nOs comandos do menu Editar (Edit) s referem-se aos componentes selecionados. Arraste uma vlvula congurvel de 3/n vias e uma alimentao de ar comprimido at a rea de desenho. Organize os componentes da seguinte maneira:\nClique duas vezes na vlvula para atribuir um modo de operao a ela. Uma caixa de dilogo aparece:\nAcionamento esquerda/ eireita Os modos de acionamento da vlvula podem ser denidos individualmente para os dois lados. O acionamento pode ser de um ou de mais desses tipos: manual, mecnico ou pneumtico/eltrico. Para atribuir um modo de operao, clique na seta direita da lista e selecione um smbolo. Se um tipo no precisar de um modo de operao, simplesmente escolha o smbolo em branco da lista. Alm disso, possvel atribuir para cada lado da vlvula os atributos retorno por mola e pilotada. Escolha uma operao manual com encaixe no lado esquerdo da lista superior e selecione a opo retorno por mola no campo direito. Feche a caixa de dilogo via OK. Uma vez que a conexo 3 da vlvula serve de escape de ar, preciso atribuir um escape para ela. Clique duas vezes na conexo 3. Na caixa de dilogo que aparece escolha uma opo de escape clicando na seta direita da lista e selecionando um smbolo. Selecione o terceiro smbolo (o escape simples) e feche a caixa de dilogo. Agora a vlvula deve car assim:\nPosicione o cursor em cima da conexo esquerda do cilindro. No Modo de Edio o cursor assume a forma de um alvo cima de uma conexo. quando estiver em\nPressione o boto esquerdo do mouse com o cursor em cima da conexo do cilindro. Movimente o cursor e observe que ele se transforma em um alvo com setas .\nContinue pressionando o boto e leve o cursor que tem formato de um alvo com setas at a conexo superior. Observe que agora as setas do alvo apontam para dentro . Solte o boto do mouse. Imediatamente aparece uma linha entre as duas conexes selecionadas:\nO FluidSim desenha automaticamente uma linha entre as duas conexes selecionadas. O cursor do mouse transforma-se no sinal de proibido se no for possvel desenhar uma linha entre as duas conexes. Leve o cursor at uma linha. No Modo de Edio, o cursor transforma-se em um cruzamento estiver posicionado sobre uma linha. quando\nPressione o boto esquerdo do mouse e leve o smbolo de cruzamento para a esquerda. Solte o boto do mouse.\nNo Modo de Edio, os componentes e as linhas podem ser selecionados, movidos ou deletados clicando em Editar Deletar (Edit Delete) ou pressionando a tecla Del. Conecte os demais componentes. O diagrama de circuitos deve ser similar seguinte gura:\nFigura 7. 18: Linha nal\nOs desenhos e conexes do diagrama de circuitos esto prontos. Tente simular este circuito. Comece a simulao clicando em (ou em Executar- Iniciar (Execute Start) ou na tecla F9). Leve o cursor at a vlvula e clique com o dedo indicador .\nDurante a simulao todos os valores de presso e vazo so calculados, todas as linhas so coloridas e o mbolo do cilindro avana.\nDepois que o cilindro avanou, a presso na linha de alimentao do cilindro deve obrigatoriamente aumentar. Essa situao reconhecida pelo FluidSim, e os parmetros so recalculados; a presso na alimentao do ar comprimido aumenta at atingir a presso de trabalho pr-determinada. Clique na vlvula para que o cilindro possa recuar. Em sistemas pneumticos complexos as vlvulas precisam ser operadas indiretamente. A seguir substituiremos a operao manual direta por uma operao pneumtica indireta. Ative o Modo de Edio clicando em (Execute Stop) ou na tecla F5). (ou em Executar Interromper\nSelecione e delete a linha que conecta o cilindro vlvula. Arraste outra vlvula de 3/n vias at a rea de desenho e abra a caixa de dilogo para a congurao de vlvulas clicando duas vezes nela ou atravs de Editar Propriedades (Edit Properties).\nCrie uma vlvula pneumtica normalmente fechada e feche a caixa de dilogo. Depois, conecte um escape conexo 3 e organize os componentes da seguinte maneira:\nConecte a conexo de sada da nova vlvula ao cilindro. Desenhe uma linha ligando a conexo de sada da vlvula de acionamento manual conexo de comando da vlvula de acionamento pneumtico. Na realidade, para conectar um componente a uma linha j existente, preciso usar uma conexo em T. O FluidSim cria automaticamente uma conexo em T quando voc desenha uma linha que liga uma conexo a uma linha existente. Usando o cursor em forma de alvo com setas para fora, desenhe uma linha entre a conexo de entrada da vlvula de acionamento pneumtico e a linha que une a alimentao de ar comprimido vlvula de acionamento manual. Observe que as setas esto voltadas para dentro .\nSolte o boto do mouse. A conexo em T aparece na linha no ponto onde voc soltou o boto do mouse. Sempre que possvel, desenhe a linha de modo que o diagrama da tubulao que claro. O diagrama de circuitos deve parecer com a seguinte gura:\nSalve o circuito clicando em ou em Arquivo Salvar (File Save). Se o ttulo for novo, o FluidSim abre automaticamente a caixa de dilogo Seletor de Arquivos; ento, preciso nomear ao circuito. Inicie a simulao clicando em ; depois clique na vlvula de acionamento manual. Quando voc clica em uma vlvula, seu comportamento real simulado. Neste caso a vlvula que foi clicada comuta e, logo depois, os clculos so refeitos. Como resultado, a vlvula com acionamento pneumtico comuta e o cilindro avana.\nO FluidSim no apenas faz a animao de componentes de acionamento manual durante a comutao, mas tambm de quase todos os componentes com estados mltiplos. A Figura seguinte mostra uma vlvula de 3/2 vias na posio fechada e aberta:\nComponentes cujo status de comutao no possuem trava permanecem ativos enquanto o boto do mouse estiver sendo pressionado.\nNesta aula estudamos um exemplo de desenvolvimento de sistema pneumtico completo, visando atender a uma srie de requisitos necessrios para a realizao de uma tarefa de automao. Aprendemos como representar e simular circuitos pneumticos e eletropneumticos com o uso do software FluidSim.\n1. Baixe e instale o FluidSim. 2. Abra os arquivos com extenso .ct que se encontram nas pastas circuitos pneumticos da quinta semana e circuitos eletropneumticos da sexta semana, localizados no moodle. 3. Tente representar e simular no FluidSim o circuito do exerccio 4 da Aula 5.\nCompreender os conceitos bsicos da hidrulica. Relacionar o atrito e a resistncia com a circulao de uidos. Conhecer as bases dos sistemas hidrulicos.\nPara compreendermos a hidrulica e suas aplicaes, faz-se necessrio o conhecimento bsico de conceitos fsicos: Fora qualquer inuncia capaz de produzir uma alterao no movimento de um corpo. Unidade: NEWTON (N). Resistncia a fora que pode parar ou retardar o movimento de um corpo. Exemplos de resistncia: o atrito e a inrcia. Atrito a resistncia por atrito ocorre quando dois objetos entram em contato e suas superfcies movem-se uma contra a outra.\nInrcia a relutncia de um corpo a uma alterao no seu movimento. Um corpo em movimento exibe uma relutncia para ser parado. Exemplo Uma bola de madeira e outra de chumbo de mesma massa movem-se na mesma velocidade. A bola de chumbo exibe uma inrcia maior; assim, mais difcil par-la. Trabalho o movimento de um objeto atravs de uma determinada distncia. Temos como unidade para trabalho o JOULE. Newton x Metro (Nm) A expresso que descreve o trabalho :\nTrabalho = fora exercida x distncia do movimento = joule (Nm) (N) (m) (J)\nPotncia a unidade da potncia o N.m/s ou Watt (W), em homenagem a James Watt, o inventor da mquina a vapor, que comparou a quantidade de potncia que a sua mquina poderia produzir com a potncia produzida por um cavalo. Por mtodos experimentais, Watt descobriu que um cavalo poderia erguer 250 kgf altura de 30,5 cm em um segundo.\nA expresso que descreve a potncia : 745,7 N m s\n(N) (m) x 745 Tempo (segundos)\nPresso a fora exercida por unidade de superfcie. Em hidrulica, a presso expressa em kgf/cm2, atm ou Bar. A presso tambm poder ser expressa em psi (pound per square inch) que signica libra fora por polegada quadrada, abrevia-se lbf/pol2. Lei de Pascal a presso exercida em um ponto qualquer de um lquido esttico a mesma em todas as direes e exerce foras iguais em reas iguais.\nFatores de converso de unidades de presso recorde das aulas de pneumtica, as relaes entre PSI, mca, bar, etc.\nAtravs da equao a seguir, poderemos selecionar o dimetro de um cilindro (calculando a rea) em funo da fora requerida para um processo. P= F A\nEquivalncia entre unidades de presso a relao abaixo uma memria rpida, para que possamos nos acostumar com algumas das diversas unidades. 1 atm  1kgf/cm2 = 1 bar  14,5 psi\nConservao de Energia relembrando o princpio enunciado por Lavoisier: Na natureza nada se cria, nada se perde, tudo se transforma., podemos considerar: Quando o pisto de rea = 1 cm se move 10 cm, desloca um volume de 10cm para o pisto de rea = 10 cm. Consequentemente, o mesmo movimentar apenas 1 cm de curso.\nLquido uma substncia constituda de molculas. Ao contrrio dos gases, nos lquidos as molculas so atradas umas s outras de forma compacta. Contudo, as molculas no se atraem a ponto de adquirirem posies rgidas, como nos slidos. Os lquidos so relativamente incompressveis. Com as molculas em contato umas s outras, os lquidos exibem caractersticas de slidos. Transmisso de fora os quatro mtodos de transmisso de energia so mecnica, eltrica, hidrulica e pneumtica. So capazes de transmitir tanto\nforas estticas (energia potencial) quanto a energia cintica. Quando uma fora esttica transmitida em um lquido, essa transmisso ocorre de modo especial. Se empurrarmos o tampo de um recipiente cheio de lquido, o lquido do recipiente transmitir presso sempre da mesma maneira, independentemente de como ela gerada e da forma do mesmo.\nManmetro um aparelho que mede um diferencial de presso. Dois tipos de manmetros so utilizados nos sistemas hidrulicos: o de Bourdon e o de ncleo mvel. Alm desses, existem diversos tipos de manmetros, desde os mais simples, que utilizam uma mangueira no formato de U, at equipamentos piezoeltricos, ligados a dispositivos eletrnicos. Na gura a seguir detalhamos o manmetro de Bourdon. Manmetro de Bourdon consiste de uma escala calibrada em unidades de presso e de um ponteiro ligado, atravs de um mecanismo, a um tubo oval, em forma de C. Esse tubo ligado presso a ser medida. Tipos de manmetros\nPara saber mais sobre os diferentes tipos de manmetros, acesse: http://www.zurichpt.com.br/ ?pagina=conceito_pressao.php Figura 8.6: Manmetro convencional\nInstrumentos para medio de presso 1 Os manmetros podem ter vrios elementos sensveis, podendo ser utilizados tambm por transmissores e controladores para medir a presso. Abaixo h diferentes tipos de manmetros: Manmetro de membrana ou diafragma. Manmetro tipo piezoeltrico. Manmetro tipo capacitativo. Manmetro tipo strain gauge piezoresistivo.\n8.3 Caractersticas dos uidos hidrulicos\nViscosidade a proriedade que indica a maior ou menor diculdade de o uido escoar (BRUNETTI, 2008), ou seja, a resistncia que o uido apresen-\nta ao escoamento. Um uido com alto ndice de viscosidade mudaria relativamente pouco com a temperatura. A maior parte dos sistemas hidrulicos industriais requer um uido com um ndice de viscosidade de 90 ou mais. O SSU Segundo Saybolt Universal uma das medidas de viscosidade dos uidos. O professor Saybolt aqueceu um lquido com volume predeterminado a uma dada temperatura e fez o lquido passar por uma abertura de tamanho tambm especicado. Ele cronometrou o uxo (em segundos) at que o lquido enchesse um recipiente com capacidade de 60 mililitros. O resultado foi a medio da viscosidade em SSU ou 60 SSU. Efeito da temperatura sobre a viscosidade uma garrafa de melado tirada da geladeira apresenta uma alta resistncia ao escoamento. Tentar passar esse lquido por um funil constitui-se numa operao demorada. O aquecimento das molculas do melado faz com que elas deslizem umas sobre as outras com maior facilidade. Conforme aumenta a temperatura de um lquido, diminui a sua viscosidade.\nFigura 8.10: A temperatura modica a viscosidade\nPara encher um recipiente de 20 litros em um minuto, o volume de uido em um cano de grande dimetro deve passar a uma velocidade de 300 cm/s. No tubo de pequeno dimetro, o volume deve passar a uma velocidade de 600 cm/s para encher o recipiente. no tempo de um minuto. Em ambos os casos, a vazo de 20 litros/minuto, mas as velocidades do uido so diferentes.\n8.3.2 Mudana na direo do uido gera calor\nEm uma linha de uxo de uido h gerao de calor sempre que o uido encontra uma curva na tubulao. O fator gerador do calor o atrito provocado pelo choque das molculas que se deparam com o obstculo da curva. Dependendo do dimetro do cano, um cotovelo de 90 pode gerar tanto calor quanto vrios metros de cano.\nFigura 8.12: A mudana na direo do uido gera calor\nO uido hidrulico o elemento vital de um sistema hidrulico industrial. Ele um meio de transmisso de energia, um lubricante, um vedador e um veculo de transferncia de calor. O uido hidrulico base de petrleo o mais comum.\nFluido base de petrleo esse uido mais do que um leo comum. Os aditivos so ingredientes importantes na sua composio. Os aditivos do ao leo caractersticas que o tornam apropriado para uso em sistemas hidrulicos. Fluidos resistentes ao fogo uma caracterstica inconveniente do uido proveniente do petrleo que ele inamvel. No seguro us-lo perto de superfcies quentes ou de chama. Por esta razo, foram desenvolvidos vrios tipos de uidos resistentes ao fogo. Emulso de leo em gua consiste de uma mistura de leo numa quantidade de gua. A mistura pode variar em torno de 1% a 40% de leo. Emulso de gua em leo a mistura geralmente de 40% de gua e 60% de leo. Fluido de gua-glicol uma soluo de glicol (anticongelante) 60% e gua.\nA funo de um reservatrio hidrulico conter ou armazenar o uido hidrulico de um sistema. Os reservatrios podem ser de ao ou de materiais plsticos, contendo todas as conexes necessrias: linhas de suco; retorno e drenos; indicador de nvel de leo; tampa para respiradouro e enchimento; tampa para limpeza.\nFonte: Parker Hannin\nQuando o uido retorna ao reservatrio, uma placa deetora impede que este uido v diretamente linha de suco. Isto cria uma zona de repouso na qual as impurezas maiores sedimentam, o ar sobe superfcie do uido e d condies para que o calor do uido, seja dissipado para as paredes do reservatrio. Todas as linhas de retorno devem estar localizadas abaixo do nvel do uido e no lado do deetor oposto linha de suco.\nOs reservatrios industriais tm uma variedade de estilos, dentre os quais esto os reservatrios em forma de L, os reservatrios suspensos e os reservatrios convencionais. Os reservatrios convencionais so os mais comumente usados dentre os reservatrios hidrulicos industriais. Os reservatrios em forma de L e os suspensos permitem bomba uma altura manomtrica positiva do uido.\nTodos os sistemas hidrulicos aquecem. Se o reservatrio no for suciente para manter o uido temperatura normal, h um superaquecimento. Para evitar isso, so utilizados resfriadores ou trocadores de calor (os modelos mais comuns so gua-leo e ar-leo). Resfriadores a ar em mquinas que operam em regime severo, o resfriador a ar pode ser equipado com ventilador independente. Nos resfriadores a ar, o uido bombeado atravs de tubos aletados. Para dissipar o calor, o ar soprado sobre os tubos e aletas por um ventilador. Os resfriadores a ar so geralmente usados em locais onde a gua no est disponvel facilmente.\nResfriadores a gua o resfriador a gua consiste basicamente de um feixe de tubos encaixados num invlucro metlico. Neste resfriador, o uido do sistema hidrulico geralmente bombeado atravs do invlucro e sobre os tubos que so refrigerados com gua fria.\nResfriadores no circuito os resfriadores geralmente operam baixa presso (10,5 kgf/cm2). Isso requer que eles sejam posicionados em linha de retorno ou dreno do sistema. Se isso no for possvel, o resfriador pode ser instalado em sistema de circulao. Para garantir que um aumento momentneo de presso na linha no os danique, os resfriadores so geralmente ligados ao sistema em paralelo com uma vlvula de reteno de 4,5 kgf/cm2 de presso de abertura.\nA contaminao causa problemas nos sistemas hidrulicos porque interfere no uido, que tem quatro funes: 1. Transmitir energia; 2. Lubricar peas internas que esto em movimento; 3. Transferir calor; 4. Vedar folgas entre peas em movimento. A escala micromtrica um mcron igual a um milionsimo de um metro. Um nico mcron invisvel a olho nu. Um simples gro de sal renado mede 100 mcrons. O dimetro mdio de um o de cabelo humano mede 70 micra.\nLimite de visibilidade o limite de visibilidade para o olho de 40 mcrons. Isto signica que, embora uma amostra de uido hidrulico parea estar limpa, ela no est necessariamente limpa. Muito da contaminao prejudicial em um sistema hidrulico est abaixo de 40 mcrons.\nElementos ltrantes a funo de um ltro remover impurezas do uido hidrulico. Isso feito forando o uxo do uido a passar por um elemento ltrante que retm a contaminao. Os elementos ltrantes so divididos em tipos de acordo com a profundidade e a superfcie.\nFigura 8.22: Elementos ltrantes\nOs elementos ltrantes so de diversas conguraes. Na gura anterior podemos observar um elemento ltrante bastante utilizado, do tipo utilizado em diversas mquinas, inclusive em motores de automveis.\n8.4.4.1 Tipo de ltragem pela posio no sistema\nO ltro a proteo para o componente hidrulico. Seria ideal que cada componente do sistema fosse equipado com o seu prprio ltro, mas isso no economicamente vivel na maioria dos casos. Podem ser de suco (interno e externo), de presso, de retorno e off-line. a) Filtros de suco existem 2 tipos de ltro de suco Filtros de suco interno e externo. Filtros de suco interno so os mais simples e mais utilizados. Tm a forma cilndrica com tela metlica com malha de 74 a 150 mcrons, no possuem carcaa e so instalados dentro do reservatrio, abaixo, no nvel do uido. Apesar de serem chamados de ltro, impedem apenas a passagem de grandes partculas (na lngua inglesa so chamados de strainer, que signica peneira).\nFigura 8.23: Diagrama hidrulico com ltro interno, instalado na suco de leo\nFiltro de suco externo pelo fato de possurem carcaa, estes ltros so instalados diretamente na linha de suco, fora do reservatrio. Existem modelos que so instalados no topo ou na lateral dos reservatrios. Estes ltros possuem malha de ltragem de 3 a 238 mcrons. b) Filtro de presso um ltro de presso posicionado no circuito, entre a bomba e um componente do sistema. A malha de ltragem dos ltros de presso de 3 a 40 mcrons. Um ltro de presso pode tambm ser posicionado entre os componentes do sistema. c) Filtro de linha de retorno est posicionado no circuito prximo do reservatrio. A dimenso habitualmente encontrada nos ltros de retorno de 5 a 40 mcrons.\nd) Filtragem off-line tambm conhecido como recirculagem ou ltragem auxiliar, este sistema totalmente independente de um sistema hidrulico principal de uma mquina. A ltragem off-line consiste de uma bomba, ltro, motor eltrico e os sistemas de conexes, instalados como um subsistema separado das linhas de trabalho ou includo em um de resfriamento. O uido bombeado para fora do reservatrio de leo hidrulico, atravs do ltro, e retorna para o reservatrio em um ciclo contnuo. Com este efeito polidor, a ltragem off-line capaz de manter um uido em um nvel constante de contaminao, pois o ltro da linha de retorno no fornece proteo especca aos componentes. Grandes sistemas off-line podero conter, alm dos ltros de diversas malhas, tambm centrfugas, que removem slidos e gua no emulsionada do leo. Vlvula de desvio (Bypass) do ltro se a manuteno do ltro no for feita, o diferencial de presso atravs do elemento ltrante aumentar. Este diferencial de presso, no lado de suco do ltro, poder provocar cavitao na bomba ou a destruio do ltro. Uma vlvula limitadora de presso de ao direta ou simples usada para limitar o diferencial de presso atravs do ltro de uxo pleno. Este tipo de vlvula limitadora de presso geralmente chamado de vlvula de bypass e consiste de um pisto mvel, da carcaa e de uma mola.\nFigura 8.26: Mecanismo indicador de obstruo de um ltro\nAs vlvulas de bypass operam com a diferena da presso. Na Figura 8.27, o uido contaminado que vem para dentro do ltro pode ser observado na parte inferior do pisto. A presso do uido, depois que ele passou atravs do elemento ltrante, sentida no outro lado do pisto, no qual a mola est agindo. medida que o elemento ltrante obstrudo pela contaminao, cresce a presso requerida para empurrar o uido atravs do elemento. Quando o diferencial de presso atravs do elemento ltrante, bem como atravs do pisto, sucientemente grande para vencer a fora da mola, o pisto mover-se- e o uido passar em volta do elemento.\nA vlvula bypass um mecanismo prova de falhas. Num ltro de suco, a bypass limita o diferencial de presso mxima sobre o ltro se ele no estiver limpo. Isso protege a bomba. Se um ltro de linha de retorno ou de presso no estiver limpo, a bypass limitar o diferencial de presso mxima, de modo que a sujeira no seja empurrada atravs do elemento. Dessa maneira, a bypass protege o ltro. O elemento decisivo, portanto, para o desempenho do ltro, est centrado na limpeza do elemento ltrante. Para auxiliar, neste particular, um ltro equipado com um indicador.\nFigura 8.28: Outras posies do ltro com indicador\nIndicador de ltro um indicador de ltro mostra a condio de um elemento ltrante. Ele indica quando o elemento est limpo, quando precisa ser trocado ou se est sendo utilizado o desvio. Um tipo comum de indicador de ltro consiste de uma hlice e de um indicador e mostrador interligados.\nAs linhas exveis para conduo de uidos so necessrias na maior parte das instalaes em que a compensao de movimento e absoro de vibraes se fazem presentes. Um exemplo tpico de linhas exveis so as mangueiras, cuja aplicao visa atender a trs propostas bsicas: 1. Conduzir uidos lquidos ou gases; 2. Absorver vibraes; 3. Partes das mangueiras. As mangueiras so compostas por trs partes construtivas: tubo interno ou alma, reforo ou carcaa e cobertura ou capa. Tubo interno ou alma de mangueira deve ser construdo com material exvel e de baixa porosidade, ser compatvel e termicamente estvel com o uido a ser conduzido. Reforo ou carcaa considerado como elemento de fora de uma mangueira, o reforo quem determina a capacidade de suportar presses. Sua disposio sobre o tubo interno pode ser na forma tranada ou espiralada. Cobertura ou capa disposta sobre o reforo da mangueira, a cobertura tem por nalidade proteger o reforo contra eventuais agentes externos que provoquem a abraso ou danicao do reforo.\n8.4.5.1 Classicao das mangueiras\nA Sociedade dos Engenheiros Automotivos Americanos (SAE) tem a dianteira na elaborao de normas construtivas para mangueiras, que permitem ao usurio enquadrar o produto escolhido dentro dos seguintes parmetros de aplicao:  Capacidade de presso dinmica e esttica de trabalho;  Temperatura mnima e mxima de trabalho;\n Compatibilidade qumica com o uido a ser conduzido, resistncia ao meio ambiente de trabalho contra a ao do oznio (O3), raios ultravioleta, calor irradiante, chama viva, etc.;  Vida til das mangueiras em condies dinmicas de trabalho (impulse-test);  Raio mnimo de curvatura.\n8.4.5.2 Determinao do dimetro interno da mangueira em funo da vazo do circuito\nO grco da Figura 8.29 foi desenhado para auxiliar na escolha correta do dimetro interno da mangueira. Exerccio Determine o dimetro interno apropriado para uma mangueira aplicada em uma linha de presso com vazo de 16 GPM. Soluo Localize na coluna da esquerda a vazo de 16 GPM e na coluna da direita a velocidade de 20 ps por segundo. Em seguida, trace uma linha unindo os dois pontos localizados e encontre na coluna central o dimetro de 0,625 pol = 5/8. Para linhas de suco e retorno, proceda da mesma forma utilizando a velocidade recomendada para as mesmas.\nO grco da Figura 8.29 foi construdo baseado na seguinte equao: D= Q x 0.4081 V\nOnde: Q = Vazo em gales por minuto (GPM). D = Velocidade do uido em ps por segundo. V = Dimetro da mangueira em polegadas.\nFigura 8.29: Grco para dimensionamento de mangueiras hidrulicas\nSo bombas de deslocamento positivo que fornecem determinada quantidade de uido a cada rotao ou ciclo. Como nas bombas de deslocamento positivo, a vazo de sada do uido independe da presso, exceto pela inuncia de perdas e vazamentos internos. Por isso, so utilizadas para em equipamento industrial, em maquinaria de construo e aviao. As bombas hidrostticas produzem uxos de forma pulsatil, porm sem variao de presso no sistema.\n8.4.6.1 Especicao de bombas\nAs bombas so, geralmente, especicadas pela capacidade de presso mxima de operao e pelo seu deslocamento, em litros por minuto, em uma determinada rotao (rpm). Faixa de presso de uma bomba determinada pelo fabricante, baseada na vida til da bomba. Observao se uma bomba for operada com presses superiores s estipuladas pelo fabricante, sua vida til ser reduzida. Deslocamento o volume de lquido transferido durante uma rotao. Pode ser expresso em centmetros cbicos por rotao. Cavitao a evaporao de leo a baixa presso na linha de suco das bombas. Tem como consequncia interferir na lubricao e destruir a superfcie dos metais. No lado de suco da bomba, as bolhas formam-se por todo o lquido. Conforme essas bolhas so expostas alta presso na sada da bomba, as paredes das bolhas rompem-se e geram toneladas de fora por centmetro quadrado. O desprendimento da energia gerada pelo colapso das bolhas desgasta as superfcies do metal. Se a cavitao continuar, a vida da bomba ser bastante reduzida e os cavacos desta migraro para as outras reas do sistema, prejudicando os outros componentes. Indicao de cavitao a melhor indicao de que a cavitao est ocorrendo o rudo. O colapso simultneo das bolhas causa vibraes de alta amplitude, que so transmitidas por todo o sistema e provocam rudos estridentes gerados na bomba. Durante a cavitao, ocorre tambm uma diminuio na vazo da bomba, porque as cmaras da bomba no cam completamente cheias de lquido e a presso do sistema se desequilibra. Causa da formao da cavitao as cavidades formam-se no interior do lquido porque este evapora (evaporao esta provocada pela alta temperatura do leo hidrulico) e porque alcana uma presso atmosfrica absoluta muito baixa no bocal de suco da bomba, devido obstruo parcial ou nvel do leo muito baixo.\nAr em suspenso o uido hidrulico, ao nvel do mar, constitudo de 10% de ar. O ar est em suspenso no lquido. Ele no pode ser visto e, aparentemente, no acrescenta volume ao lquido. A capacidade de qualquer uido hidrulico ou lquido de conter ar dissolvido diminui quando a presso, que age sobre o mesmo, cresce. Por exemplo: se um recipiente com uido hidrulico que tenha sido exposto atmosfera fosse colocado numa cmara de vcuo, o ar dissolvido borbulharia para fora da soluo. As bombas hidrulicas mais comuns so: engrenagens, palhetas e pistes.\nConsistem basicamente de uma carcaa, com orifcios de entrada e de sada, e de um mecanismo de bombeamento composto de duas engrenagens. Uma das engrenagens, a engrenagem motora, ligada a um eixo que conectado a um elemento acionador principal. A outra engrenagem a engrenagem movida.\nFigura 8.33: Bomba de engrenagem, gura explodida\nComo funciona a bomba de engrenagem no lado da entrada, os dentes das engrenagens desengrenam, o uido entra na bomba, sendo conduzido pelo espao existente entre os dentes e a carcaa para o lado da sada onde os dentes das engrenagens engrenam e foram o uido para fora do sistema.\nProduzem uma ao de bombeamento fazendo com que as palhetas acompanhem o contorno de um anel ou carcaa. O mecanismo de bombeamento de uma bomba de palheta consiste de rotor, palhetas, anel e uma placa de orifcio com aberturas de entrada e sada.\nGeram uma ao de bombeamento, fazendo com que os pistes se alterem dentro de um tambor cilndrico. O mecanismo de bombeamento de uma bomba de pisto consiste basicamente de um tambor de cilindro, pistes com sapatas, placa de deslizamento, sapata, mola de sapata e placa de orifcio.\nFigura 8.36: Bomba de pisto, gura explodida\nNesta aula estudamos os circuitos hidrulicos, vimos as principais diferenas entre sistemas pneumticos e hidrulicos. O sistema hidrulico apresenta equipamentos muito semelhantes ao sistema pneumtico, mas como o hidrulico utiliza liquido (leo) ao invs do ar, precisa de bomba para a sua circulao. Como o leo diferente do AC, necessita de ltros mais especializados bem como mangueiras mais resistentes.\n1. O termo HIDRULICA derivou-se da raiz grega HIDRO que tem o signicativo de gua, ou seja, HIDRULICA : a) O estudo das caractersticas e uso dos uidos derivados de petrleo. b) O estudo do uso da gua para todos os ns. c) O estudo do uso da gua para ns industriais. d) O estudo das caractersticas e uso dos uidos. e) O uso do leo hidrulico. 2. So exemplos de energia potencial: a) Uma pilha ou uma bateria no conectada a um circuito, uma garrafa cheia de oxignio gasoso, um fsforo acesso. b) Uma pilha ou uma bateria conectada a um circuito, uma garrafa cheia de oxignio gasoso, um fsforo acesso. c) Uma pilha ou uma bateria conectada a um circuito, uma garrafa cheia de oxignio gasoso, um reservatrio cheio dgua. d) Uma pilha ou uma bateria no conectada a um circuito, uma garrafa cheia de oxignio gasoso, um reservatrio cheio dgua.\n3. Relacionar a primeira coluna com a segunda. (A) Unidade para trabalho (B) Unidade de potncia (C) Presso (__) Newton.metro por segundo (__) Newton.metro (__) Bar (__) a medida da intensidade de uma fora 4. Quando aplicada uma fora de 100 kgf sobre um pisto de uma prensa hidrulica de 2 cm, que est comunicado com um outro pisto com 5 cm, teremos uma fora resultante de: a) 50 kgf b) 100 kgf c) 150 kgf 5. Manmetro o instrumento que: a) Mede a distncia percorrida pelo cilindro hidrulico. b) Mede a presso absoluta. c) Mede um diferencial de presso. d) Mede a presso relativa. e) Possui escala exclusivamente em Bar e PSI. 6. Marcar a resposta correta. O leo de uma central hidrulica foi alterado de 50 para 500 SSU. A inuncia da troca sobre a bomba ser: a) Nenhuma. d) 200 kgf e) 250 kgf\nb) Talvez seja necessrio aumentar a potncia. c) Talvez seja necessrio diminuir a potncia. d) Somente as bombas de pisto so afetadas pela alterao da viscosidade. 7. O udo hidrulico mais comum : a) gua mineralizada articialmente. b) Sinttico. c) base de emulso leo-gua. d) base de emulso gua-leo. e) base de petrleo. 8. Marcar a resposta que est ERRADA. As funes mais comuns do reservatrio hidrulico so: a) Conter ou armazenar o leo. b) Resfriar o leo. c) Suportar a presso do retorno do leo hidrulico. d) Separar impurezas. e) Desaerar leo. 9. A nalidade do resfriamento do leo manter o uido em condies ideais de uso. Dos mtodos abaixo de resfriamento, o que seria mais eciente quando a central est montada em um ambiente fechado : a) Resfriamento dimensionado para dissipao de calor somente pelas paredes do reservatrio.\nb) Resfriamento dimensionado para dissipao de calor pelas paredes do reservatrio e atravs de um trocador de calor ar-ar instalado no ambiente. c) Resfriamento dimensionado para dissipao de calor atravs de um trocador de calor ar-gua instalado no ambiente. d) Resfriamento dimensionado para dissipao de calor atravs de um trocador de calor ar-ar instalado no ambiente. 10. As bombas hidrulicas so genericamente classicadas como: a) De engrenagens b) Centrfugas c) De pisto d) Deslocamento positivo.\nBOLLMNN, A. Fundamentos de Automao Industrial Pneutrnica. So Paulo: ABHP, 1997. BRUNETTI, Franco. Mecnica dos Fluidos. 2 ed. revisada. So Paulo, Pearson Prentice Hall, 2008. Festo Industrial. Catlogos, Manuais e Simuladores Eletrnicos de Sistemas Pneumticos Freeload. Disponvel em: <www.festo.com.br>. Manuais de Programao de CLPs. Disponvel em: <www.siemens.com.br>. Manuais de Programao de CLPs. Disponvel em: <www.weg.com.br>. Manuais de Programao de CLPs, Sensores, Chaves. Disponvel em: <www. rockwellautomation.com.br>. Parker Haninn. Catlogos, Polgrafos e Manuais. Disponvel em: <www.parker.com.br> Parker Haninn. Manual de Eletropneumtica. Disponvel em: <www.parker.com.br>. Parker Haninn. Manual de Hidrulica Industrial. Disponvel em: <www.parker.com.br>. Parker Haninn. Manual de Pneumtica. Disponvel em: <www.parker.com.br>.\nProfessor do CTISM Colgio Tcnico Industrial de Santa Maria, atuando em diversas reas, com foco em automao e pneumtica, formado em Engenharia de Operaes - Modalidade Mecnica - pela PUC/RS (1980), Mestrado em Engenharia de Produo pela UFSM (2005) e Doutorando pela UFRGS (incio em 2009). Acumulou experincia prossional de mais de 25 anos na rea industrial, antes de ingressar na carreira docente. Iniciou as suas atividades prossionais na rea de projeto naval (mquinas e tubulaes) ainda como tcnico, em 1975. Em 1979 assumiu as funes de projetista no Grupo Gerdau, na rea de utilidades (gases, guas, combustveis, corrosivos, vapor, etc), participando como lder de projetos das unidades de Sapucaia do Sul e Porto Alegre, iniciando suas atividades relacionadas diretamente com automao industrial. Aps 4 anos foi transferido para a rea de Utilidades como Supervisor, com os servios de projeto, operao, manuteno e otimizao de um setor com rea de 3 km e mais de 15.000 CV instalado em compressores, bombas, torres de refrigerao e caldeiras. Em 1990 trabalhou nas reas de estudo de projetos e detalhamento de projetos na COPESUL e REFAP. Em 1992, assume a produo da Globo Inox, dedicando-se a construo da Primeira Queijaria Automtica do Brasil, com tecnologia alem e, volta-se integralmente aos projetos especiais, orientao de fabricao, montagem e posta em marcha da maior queijaria automtica da Amrica Latina (60.000 kg de queijo prato por dia). A fbrica opera com mais de 1000 cilindros pneumticos, formando um sistema controlado por CLPs com mais de 800 pontos de entradas e sadas digitais, complementado por mais 10 queijarias especiais em todo o Brasil, sistemas de medio de leite eletroeletrnicos e outros. Em 1995, ingressa no CTISM, na rea de produo mecnica e em 1998, xa-se na rea de automao-hidrulica e pneumtica, participando da constituio do maior laboratrio didtico do Brasil dedicado pneumtica. Professor Sergio Adalberto Pavani\nDocumentos semelhantes a Comandos Peumaticos e Hidraulicos (1)\nEFA - Pneumática e Hidráulica - Produção de Ar Comprimido\nMais de Denis Rogério da Silva\nMicrocontrolaores PIC 16F E 18F – Teoria e Prática.pdf\nAct 3 .Primer principio da termodinamica,