apostila phg

8/8/2019 Apostila PHG

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Aprovado Prof. Cesar Donizetti Bazana

Edio: 01/03/2002

Prof. Marcelo R. Chrispim


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Pneumtica e Hidrulica Geral

Noes Fundamentais.Hidrulica Estudo do uso das Fluidas para transmisso de energia.Pneumtica Estudo do uso dos gases para transmisso de energia.

Sistemas de Transmisso de EnergiaMecnicos: Mais utilizados e mais baratas (comp. com Pneumtico e Hidrulico).

Utiliza-se para transmisso de energia polias, correias, engrenagem, alavanca cardeetc...

Aplicados: Maquinas, ferramentas, movimento automvel etc...Eltricos: Facilidade de uso.

Utilizados em comandos de equipamentos...

Aplicados: maquinas, movimentos, leituras seqenciais , alternativos etc...Hidrulics: Operao automatizados, movimentos de avano, retorno e rotao Utiliza-se de fluidos para transmisso de energia como, leo mineral, leo

sinttico gua...

Aplicado: maquinas de usinagen , prensas, fixao de peas aeronaves, navios,tratores, trens, freios etc...Pneumticas: Facilidade de uso: operao automatizadas movimento de avano, retornorotao.

Utiliza para transmisso de energia os gases como, ar comprimido, gs carbnico etc...

Aplicado: maquinas operatrizes, fixao e pegas peas, aeronaves navios etc...Mistas: Composio dos anteriores aplicados na automatizao de equipamentos e maquinas.

CARACTERISTICAS DOS SISTEMAS

Vantagens: Hidrulico PneumticoTransmisso de Potncia Alta MediaVariao de Velocidade Ampla Ampla rapidezInrcia Baixa BaixaPeso Mdio BaixoLubrificao Utiliza prprio Fluido MediaManuteno Fcil FcilAutomatizao Transmitem foras e

Potncia elevadasTransmisso de fora,potncia, velocidade

Proteo contra sobrecarga Baixa Sobrecarga Baixa sobrePadronizao Normas ISO/DIN Normas ISO/DINInstalao Fcil FcilPreparao Requer cuidado na gerao da

energiaRequer maior cuidado nagerao de energia

Compressibilidade Alta (+) movimento lentos Limitao de Transmissono uniformes

Foras de Aplicao MotorAlta (+) desgaste, aquecimento

Devido a presso detrabalho

Escapes Indeci de vazamento e

contaminao

Alto indeci de rudo

Custos ( $ ) Elevado Elevado

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E I N S T E I N

O R G A N I Z A OE I N S T E I N D E E N S I N O


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Introduo a Sistemas Pneumticos

Dos antigos gregos provem a palavra Pneumaque significa: flego, vento e filosoficamente, alma.Do derivado da palavra pneuma surgiu, o conceito de Pneumtico: O estudo dos movimentos dos

gases e fenmenos dos gases.O uso dos sistemas pneumticos facilita a automatizao e racionalizao dos processos de trabalho.A transmisso de energia feita atravs de um gs pressurizado, normalmente o ar comprimido.

O primeiro emprego do ar comprimido como meio de auxiliar o trabalho foi feito pelo gregoKtesibias em forjaria de metal.

Entende-se como ar comprimido: O ar atmosfrico compactado (comprimido) pr meios mecnicosconfinados em um reservatrio, a uma determinada presso.

A aplicao da Pneumtica indiciou-se : Na industria mineira. Na industria de construo Civil. Na industria ferroviria.Porm somente aps 1950, foi aproveitada na produo industrial; Nos dias atuais o ar comprimido

pneumtico indispensvel para as industrias.Exemplificar: Antigo C/ Pneumtico

Caractersticas do Ar Comprimido

O ar a ser comprimido faz parte de nosso ambiente e se encontra em grande quantidade vantagens:

Disponibilidade de encontrar.

Peso- 1 m/ar 1,2 kg.( 0 e presso atmosfrica). Velocidade- Rpida de resposta a comandos. Armazenamento- em reservatrio para varias presses. Transporte- pr tubulaes. Segurana- no incendeia. Limpeza- no agride o ambiente.

Temperatura- no elevada (temperatura ambiente). Regularem- fcil.

Desvantagens:

Preparao: requer cuidados. Compressibilidade: velocidade no uniforme. Fora baixas: devido a presso de trabalho. Lubrificao: externa para os equipamentos. Escape: ocasiona rudos.

Terminologia:

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Ar livre: Ar em condies atmosfricas normal encontrado na atmosfera sem preparao parausoindustrial.

Ar Normal: Ar com umidade relativa de 36% e densidade de 1,2 Kg/m presso de 1 Kg/cm e

temperatura de 20 C. (Ar preparado para uso industrial)manomtrica

Grandezas Fsicas e Unidades Grandeza fsica: So as propriedades de corpos ou estados que se possam medir.

Unidades: E o que define o mtodo de medir uma grandeza fsica.

A Norma Brasileira ( NBR10138 ) da ABHP ( Associao Brasileira de Hidrulica e Pneumtica)utiliza as unidades de medida do Sistema Internacional (SI), mas comum o uso de outras unidades queno pertencem (SI) devido os fabricantes dos equipamentos utilizarem outros sistemas.A seguir algumas grandezas fsicas que so importantes no estudo da Pneumtica

GRANDEZA UNIDADESO que se deve medir SI MK * S CGS

( C ) comprimento Metro ( m )Centmetro ( cm )Milmetro ( m/m )

Metro ( m ) Centmetro ( cm )

( M ) massa Quilo grama( Kg )

Unidade de massa( utm )

Grama( G )

( F ) fora Newton ( N ) Quilo grama fora( Kgf ) ou

kilopond (Kp )

Dina ( dyn )

( t ) tempo Segundo ( S ) Segundo ( S ) Segundo ( S )( T ) temperatura Grau Kelvin ( k )

Grau Celsius (*C)Grau Fahrenhit (*F)Grau Celsius (*C) Grau Celsius ( *C)

( A ) rea Metro quadrado( m )

Metro quadrado( m )

Centmetro quadrado( cm )

( V ) volume Metro cubico( m )

Metro cubico( m )

Centmetro cubico( cm )

( Q ) vazo Metro cubico /segundo( m / s )

Metro cubico /segundo( m / s )

Centmetro cubico/segundo( cm / s )

( p ) presso Pascal( Pa ) Atmosfera( atm ) Bar( bar )

Fora ( uma grandeza fsica muito importante) Fora: um agente capaz de deformar (efeito esttico) ou acelerar (efeito dinmico)em um corpo. O ingls Newton ( 1.643 1.727) descobriu que ao fixar a unidade de massa ecombina-la com a acelerao da gravidade, determina a unidade de fora.

( F ) fora = (m) massa . (a) aceleraoComo a unidade de fora temos ento a unidade derivada chamada em Newton (N).

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Newton ( unidade de Fora)

(N) = (kg) . (m) metro segundo (unidade acelerao)

( S )

quilograma ( unidade de massa )Explificao

- Tomemos uma pea de 102g e prendemos a um fio.

1) Neste caso trata-se de2) Este tem duas caractersticas. de uma fora produzida

- Linha de ao sempre vertical. pelo peso.- Uma massa de 102g no campo da

gravidade terrestre .

Qual a fora produzida pelo peso?1) Temos que aplicar para este caso:

- Para a acelerao: temos que aplicar a acelerao da gravidade. ( g = 9.81 m ). SVisto que se soltarmos a pea ela cair; - Para massa: deve se converter em Kg: 102g temos 0,102Kg;

- Aplicarmos tambm em um ( 1 ) metro pr 60 segundo que 3600 Seg. que igual (1 hora ).Fora produzida pelo peso = 0,102kg . 9,81 m =1kg . m = 1kg. 1m = ( 1N )

5 5 1H. Multiplicao 1

Este exemplo mostra tambm que somente em nosso planeta uma pea de 102g origina uma fora de

1N, pois temos que aplicar a acelerao da gravidade terrestre; Na lua, a mesma pea produzir uma forade apenas 0,166 N porque a gravidade da lua somente 1/6 da terra.

Relao entre unidade de fora:

Desta unidade Para esta unidade1 N = 10 dyn.1kp ou kgf = 9,81 N para clculos e consideramos 10 N1kp ou kgf = 981000 dyn.

Presso ( e uma grandeza muito utilizada )

Presso: a fora dividida pela rea P= Forca

reaComo tudo depende da presso atmosfrica o fsico italiano Torricelli definiu a presso atmosfrica;

E a presso exercida pr uma coluna de mercrio de 76cm de altura, a OC ao nvel do mar. Como foi adefinio:

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VcuoEle usou um tubo de vidro com 1m de

de comprimento. Encheu-o de mercrio,depois inverteu o tubo e mergulhou-o num Presso em Atm. 76Cmrecipiente tambm com mercrio. A colunade mercrio do tudo manteve-se em equil- brio pela presso atmosfrica exercidasobre o mercrio do recipiente.

Medindo essa coluna ao nvel do mar Torricelli constatou que media 76cm a partir do nvel de

mercrio no recipiente:Portanto a presso atmosfrica absoluta como ponto Zero determinado qualquer diferena como.

- Sobre presso atmosfrica = Pe. (Presso relativa) ouDepresso atmosfrica = -Pe. (Vcuo).

Presso Manmetrica a presso feita atravs de manmetros onde indica a presso relativa ( Pe. ) no registra a pressoatmosfrica; Portanto em termos de presso absoluta necessrio somar mais uma atmosfera( 1 atm. ) ao valor indicado no manmetro. ( verifique no grfico ).

( Pabs.) (pe.) sobre pressoPresso absoluta ou manmetrica

Atm.Presso atmosfrica.

Variao daPresso atm.

Atm.

( - Pe. )DepressoPonto zero

Vcuo

As unidades de presso mais utilizadas so: atm., bar, Kgf/ cm, Kp/cm e PS/ (Lb/pol )Para clculos aproximados consideramos: 1 atm. = 1,013 bar = 1 Kgf/cm = 14,7 PSI.

Leis fsicas dos gases

Consideramos para o estudo dos gases :- Utiliza-se com freqncia, a presso absoluta; Pois as presses indicadas em ( Pabs ).

- Utiliza-se a temperatura em Keluins, na escala tambm conhecida como escala de temperaturaconhecida como escala de temperatura absoluta;

As escalas de temperatura mais usadas so:

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-Celsius (C ) com 100 Divises. Kelvin ( K ) com 100 Divises :Fahrenheit (F ) com 180 Divises..

Comparativo das escalas:

C 100 K 373 F 212

100 Divises 100 divises 100 divises

0 273 32

Zeco absoluto

Lei de Boyle MariottesOs volumes ocupados plos gases a uma mesma temperatura so inversamente proporcionais as

presses que suportam ( transformao Isomtrica ).

P. V1 = P2 . V2 = P3 . V3 = Constante.ou

V1 = P2 = Constante.V2 P1

Exemplo:Temos 1 cilindro onde um volume V1 = 1m sob presso P 1 = 1 bar reduzido pela fora ao

volume V 2 = 0,5m mantendo-se a temperatura.Qual a presso P2 resultante ?

F

F

V1P1 V2

P2Lei de Gay Lussac

Os volumes especficos ocupados plos gs a uma mesma presso so diretamente alterado quandoh oscilaes de temperatura.

V1 = T1 ( transformao isobrica )V2 T2

Considerando do que o gs , mantido sob presso constante aumenta de 1/273 K ( 0C ) de seuvolume, aplicado em qualquer gs, sempre que a temperatura aumenta de 1K obtemos:

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P 1 . V 1 = P 2 . V 2

1 bar . 1m = P2 . 0,5mP 2 = 1 bar. 1m = 2 bar

O,5m


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Vt2 = Vt1 + Vt1 . (T2 T1) Vt1 = Volume na temperatura T1

273 Vt2 = Volume na temperatura T2

Expanso do ar ( m )

ExemploQual ser o volume final?Para:V1 = 0,9mT1 = 100 K ( 50C) este gs ser aquecido para T2 = 344 K ( 71C).

VT2 = VT1 + VT1 . ( T2 T1 )273

VT2 = 0,9+ 0,9 . ( 344 100 ) K 273 Resolver Primeiro

VT2 = 0,9 + 0,8m

VT2 = 1,7m ( O ar se expandiu em 0,8m resultando um volume final de 1,7m )

Lei de CharlesAs presses suportadas plos gases que ocupam um mesmo volume, so diretamente proporcionais as

suas temperaturas absolutas. ( Transformao Isomtrica )

P1 = P2 - ConstanteT1 = T2Exemplo:

Um certo volume de ar em um recipiente possui uma temperatura T1=293K uma pressoP1 = 1 bar e ser submetido para uma temperatura de 586 K; Qual ser a presso final ( P 2 ).

P1 P2 P1 . T2 = T1 . P2 P 2 = P1 . T2.T1 T2 T1

P2= 1 bar . 586 k 293 k P2= 586

293P2= 2 bar

T1 T2P1P1 P2

Aquecendo uma massa de ar comprimido de de uma temperatura T1 para T2 (T1


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A aplicao do ar comprimido como meio auxiliar de Trabalho bastante amplo mas para isto ocorrer sonecessrio entender a construo do Sistema Pneumtico no campo tcnico dos sistemas que divide

basicamente em 3 seguimentos.

Preparao do ar comprimido

( Modulo 1 ) Produo do ar comprimido.

Para a produo de ar comprimido so necessrios compresses, os com quais comprimemo ar para a presso de trabalho; As construes dos compressores so baseados em dois

principais:

Deslocamento Positivo:Compresso do ar pr meio de reduo de volume.V1 menor presso

V2presso

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Modulo 1Produ o do ar Com rimido

reservatrio Preparao de ar comprimido

Distribuio e filtrosdo ar comprimido

Compressor

Modulo 2Transformao da energia

pneumtica em mecnica/trabalho

Elementos de movimento

retilneo

Elementos de

movimentos rotativo.

Modulo 3Processamento do ar comprimido (comandos )

neumticos)

Entro pneumticacircuitas eletricas

Construo decomando

Elementos decomando


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Deslocamento Dinmico:Compresso atravs do principio de Fluxo; energia cintica transformada em presso (Turbina).

Geralmente os compressores ficam instalados em um estao central de distribuio onde fornece o arcomprimido para os devidos lugares da fabrica atravs de uma rede tubular.

Muito importante o grau de pureza do ar; Um ar limpo garante uma longa vida til da instalao.

Tipos te compressoresSempre, conforme as necessidades fabris, em relao presso de trabalho e ao volume, so em

pregados compressores de diversos tipos de construo; Sero diferenciados dois bsicos de compressores.O primeiro se trata de um tipo baseado no principio de volume. Aqui se consegue a compresso,

segura o ar para um ambiente fechado, e diminuindo-se posteriormente o tamanho deste ambiente. Estetipo de construo denomina-se compressor de mbolo ou pisto ( compressores de mbolo de movimentolinear. )

O outro tipo de construo funciona segundo o princpio de fluxo. Suco do ar de um lado ecompresso no outro pr acelerao de massa ( turbina ).

Tipos de compressores

Compressor de mboloCurso Linear Compressor Rotativo Turbo Compressor

Compressor de mbolo Compressor de Membrana Turbo Compressor Radial Turbo Compressor Axial

Comrpessor Multicelular Comrpessor de Parafuos Compressor Rootsde Palhetas Helicoidais

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Compressor de mbolo

Compressor de mbolo com movimentos linear.Este tipo de compressor hoje o mais utilizado. Ele apropriado no s para a compresso a baixas e

mdias presses, mas tambm altas presses. O campo de presso de cerca de 100 kPa (1bar ) atmilhares de kPa.

Compressor de mbolo de 1 estgio Compressor de dois estgios com refrigerao Intermediria

Para obter ar a presses elevadas so necessrios compressores de vrias estgios de compresso(Figura 2 ). O ar aspirado ser comprimido pelo primeiro mbolo (pisto), refrigerado intermediariamente,

para logo ser comprimido pelo segundo mbolo (pisto). O volume da Segunda cmara de compresso ,em relao ao primeiro, menor. Durante o trabalho de compresso se forma uma quantidade de calor, quetem que ser eliminada pelo sistema de refrigerao.

Os compressores de mbolo podem ser refrigerados pr ar ou gua. Para presses mais elevadas sonecessrios mais estgios como segue:

At 400 kPa ( 4 bar ), 1 estgioAt 1,500 kPa ( 15 bar ), 2 estgioAcima de 1,500 kPa ( 15 bar ), 3 ou mais estgios

No muito econmico, mas podem ser utilizados compressores;

De 1 estgio, at 1200 kPa ( 12 bar )De 2 estgios, at 3000 kPa ( 30 bar )De 3 estgios, at 22000 kPa ( 220 bar )

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Compressores de Membrana

Este tipo pertence ao grupo dos compressores de mbolo ( figura 3 ). Uma membrana separa ombolo da c6amara de trabalho; o ar no tem contado com as peas mveis. Portanto, o ar comprimido estisento de resduos de leo.

Estes compressores so empregados com preferencia nas indstrias alimentcias, farmacuticas equmicas.

Compressor de Membrana.

Compressor rotativo de duplo parafuso ( dois eixos )Dois parafusos helicoidais os quais, pelos perfis cncavo e convexo comprimento o ar que

conduzido axialmente ( figura ) O volume fornecido est na figura .

Compressor RootsNestes compressores o ar transportado de um lado para o outro, sem alterao de volume. A

compresso ( vedao ) efetua-se no lado da presso pelos cantos dos mbolos.

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Figura 3

Fi ura 6Fi ura 5


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Turbo compressoresEstes compressores trabalham segundo o principio de fluxo e so adequados para o

fornecimento de grandes vazes. Os turbos compressores so construdos em duas verses:

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

A compresso, neste tipo de compressor, se processa pela acelerao do ar aspirado no sentido axialdo fluxo.

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

(Figura 9 ) Diagrama de volume e presso fornecido.

Neste diagrama esto Indicadas as capacidades, em quantidades aspirada e presso alcanada, paracada modelo de compressor.

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Fi ura 7


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Critrios para a escolha de compressores

Volume de ar fornecido

a quantidade de ar fornecida pelo compressor. Existem dois conceitos:

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1. Volume terico.2. Volume efetivo ou real.3. O produto do Volume cilndrico rotao o volume terico. O volume efetivo depende daconstruo do compressor e da presso. Um papel importante desempenhado pela eficincia

volumtrica.

Apenas o volume efetivo fornecido pelo compressor que interessa, pois com este que so acionados ecomandados aparelhos pneumticos, mas mesmo assim, muitos fabricantes de compressores baseiam osdados tcnicos no valor terico.

Indicaes segundo normas fornecem valores efetivos ( por exemplo; DIN 1945 ).O volume fornecido indicado em m / min. Ou m / hora.

Presso

Definies:

Presso de regime a presso fornecida pelo compressor, bem como a presso do reservatrio e apresso na rede distribuidora at o consumidor.

Presso de trabalho a presso necessria nos pontos de trabalho.Na maioria dos casos, a presso de 600 kPa ( 6 bar ).Os elementos de trabalho esto construdos para essa faixa de presso que considerada quase como

presso normalizada ou presso econmica.

Importante

Para garantir funcionamento confivel e preciso, necessrio, que a presso tenha um valor constante.Desta dependem:

A velocidade. As foras.Os movimentos temporizados dos elementos de trabalho e comando.

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AcionamentoO acionamento dos compressores, conforme as necessidades fabris, feito por motor eltrico ou

motor a exploso. Em instalaes industriais so acionados na maioria dos casos, com motor eltrico.Tratando-se de um compressor mvel, emprega-se para o acionamento geralmente um motor a

exploso ( gasolina, leo diesel ).

RegulagemPara combinar o volume fornecido com o consumo de ar necessria uma regulagem dos

compressores. Dois valores limites pr- estabelecido ( presso mxima / mnima). Influenciam o volume.Existem diferentes tipos de regulagem:

Regulagem de marcha emvazio

Regulagem de carga parcial Regulagem intermitente

a)Regulagem por descarga a)Regulagem na rotaob)Regulagem por fechamento b)Regulagem por estrangulamentoc)Regulagem por garras

Regulagem de marcha em vazio:

a) Regulagem por descarga.Nesta simples regulagem, na sada do compressor existe uma vlvula limitadora de presso.

Quando no depsito alcanado a presso desejada, a vlvula abre dando passagem e permitindo que o arescape para a atmosfera. Uma vlvula de reteno impede o retorno do ar do depsito para o compressor (usado somente em pequenas instalaes). (Figura 13)

b) Regulagem por fechamento.

Neste tipo, fechado o lado da suco. A entrada de ar estando fechada, o compressor no podeaspirar e continua funcionando em vazio. Este regulagem utilizada principalmente em compressoresrotativos e tambm nos de mbolo ( figura 14).

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Figura 12


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c) Regulagem por garrasEsta empregada em compressores de 6embolo de grande porte. Mediante garra, mantm-se aberta avlvula de suco, evitando assim que o compressor continue comprimindo. A regulagem muitosimples.

Regulagem de carga parciala) Regulagem na rotao.

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Fi ura 13 Re ula em or

Fi ura 14 Re ula em or fechamento.

Fi ura 15 Re ula em or


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Sobre um dispositivo, ajusta-se o regulador de rotao do motor a exploso. A regulagem da rotaopode ser feita manualmente ou tambm automaticamente, dependendo da presso de trabalho.

Em acionamento eltrico, regula-se a rotao de forma escalonada, mediante motores de ploscomutveis. Este sistema, porm, no muito usado.

b) Regulagem por estrangulamento.A regulagem se faz mediante simples estrangulamento no funil de suco, e o compressor pode assim

ser regulado para determinadas cargas parciais. Encontra-se esta regulagem em compressores de mbolorotativo e em turbo compressores.Regulagem intermitente

Com esta regulagem, o compressor funciona em dois campos (carga mxima e parada total). Aoalcanar a presso mxima pmax, o motor acionado do compressor desligado e quando a presso chagaao mnimo pmin. O motor ligado, e o compressor trabalha novamente.

A freqncia de comutao pode ser regulado num pressostato, e para que os perodos de comandopossam se limitados a uma mdia aceitvel um grande reservatrio de ar comprimido.

RefrigeraoProvocado pela compresso do ar e pelo atrito, cria-se calor no compressor, o qual deve ser dissipado.

Conforme o grau de temperatura no compressor, necessrio escolher a refrigerao mais adequada.Em compressores pequenos so suficientes algumas aletas de refrigerao, para que o calor seja

dissipado. Compressores maiores so equipados com um ventilador para dissipar o calor.

Tratando-se de uma estao de compressores com uma potncia de acionamento de mais de 30 KW( 40 HP ), uma refrigerao a ar seria insuficiente. Os compressores devem ento ser equipados com umarefrigerao de gua circulante ou a gua corrente. Freqncia, no levado em considerao umainstalao de refrigerao completa, com torre de refrigerao, devido ao seu alto custo, porm, umarefrigerao adequada prolonga em muito a vida til do compressor e produz um ar melhor refrigerado oque em certas circunstncias, torna desnecessria uma refrigerao posterior, ou a mesma pode ser feita

com menor empenho.Lugar de montagem

A estao de compressores deve ser montada dentro de um ambiente fechado, com proteo acsticapara fora. O ambiente deve Ter boa ventilao. O ar sugado deve ser fresco, sego e livre de poeira.

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Fi ura


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MODULO 1Reservatrio

O reservatrio serve para a estabilizao de distribuio do ar comprimido. Ele elimina as oscilaesde presso na rede distribuidora e, quando h momentaneamente alto consumo de ar, constitui-se numa

garantia de reserva.A grande superfcie do reservatrio refrigera o ar armazenado. Por isso separada diretamente no

reservatrio, uma parte da umidade contida no ar, por condensao.

O volume do reservatrio de ar comprimido depende: Do volume fornecido pelo compressor. Do consumo de ar. Da rede distribuidora ( volume suplementar ). Do tipo de regulagem. Do diferencial de presso desejado na rede ( p ).

Determinao do volume do reservatrio quando a regulagem intermitenteO volume do reservatrio pode ser determinado mediante o diagrama da figura 19.Exemplo:Consumo Q = 20 m / min.Interrupes/hora Z = 20Diferencial de presso p = 100 kPa ( 1 bar )Volume do reservatrio Vb = ?

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Vlvula limitadora de Fi ura 18


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Resultado Volume do reservatrio Vb = 15 m ( vide diagrama ).

Preparao do ar comprimido

Uma preparao adequada do ar comprimido prolonga vida til dos pneumticos.Portanto, a qualidade do ar comprimido um fator muito importante a ser observado. Quando a rede

de condutores de ar comprimido no drenada ( pelo escoamento da gua condensada no interior datubulao) a gua pode causar a corroso na rede metlica, nos elementos pneumticos e nas mquinas.

O leo residual proveniente dos compressores pode produzir, junto com ar comprimido, uma misturade ar e leo (mistura gasosa), principalmente quando h temperaturas elevadas (mais de 333k).

Com a colocao de resfriadores, eliminam-se, de uma maneira geral, as partculas estranhas, gua e

leo.Com a colocao de resfriadores, eliminam-se, de uma maneira geral, as partculas estranhas, gua e leo.

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Em muitos casos, o que leva a falhas e avarias nas instalaes e nos elementos pneumticos so asimpurezas em forma de partculas de sujeira ou ferrugem que se acumulam nas tubulaes.

A separao primria do condensado feita no separador , aps o resfriador. A separao final,filtragem e outros tratamentos secundrios do ar comprimido, executada no local de consumo.

Para isso necessrio atentar especialmente para a ocorrncia de unidade . A gua ( umidade)jpenetra na rede pelo prprio ar aspirado pelo compressor. A incidncia da umidade depende, em primeirainstncia, da unidade relativa do ar que, por sua vez, depende da temperatura e condies atmosfricas.Unidade absoluta a quantidade de gua contida em 1m de ar.

Quantidade de saturao a quantidade de gua admitida em 1m de ar a uma determinada

temperatura . Nesse caso, a umidade relativa de 100% ( ponto de orvalho).No diagrama do ponto de orvalho pode-se observar a quantidade de saturao temperaturacorrespondente, a unidade relativa = umidade relativa x 100%

Quantidade de saturaoExemplo: no ponto de orvalho, a 20C, 1m de ar contm 7.3g de gua

Limitao dos efeitos por meio de: Filtragem do ar aspirado Utilizao de compressores livres de leo; Passagem do ar comprimido por um secador, em casos de ocorrncia de umidade. Para isso existem os seguintes processos: Secagem por absoro Secagem por absoro Secagem por resfriamento

Diagrama do Ponto de orvalho.

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1. Entrada de ar2. Sada de ar ( refrigerado3. Entrada de gua de refrigerao4. Sada de gua5. Pea de refrigerao6. Separador7. Sada de gua condensada8. Vlvula de segurana


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ExemploPara um ponto de orvalho de 313k (40C). 1Nm de ar contm 50g de gua.Quanto mais calor, condensa gua.

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Secagem por absoro

A Secagem por absoro um processo puramente qumico. O ar comprimido passa sobre umacamada solta de elemento secador ( cloreto de clcio, cloreto de ltio ).

A gua ou vapor de gua que entra em contato com esse elemento combina-se quimicamente comele e se divide na forma de uma combinao elemento secador - gua.

Esta mistura deve ser removida periodicamente do absorvedor. A operao pode ser manual ouautomtica.

Com o tempo, o elemento secador consumido e o secador deve ser reabastecido periodicamente( duas a quatro vezes por ano ) conforme o volume de uso. O secador por absoro separa, ao mesmotempo, vapor e partculas de leo.Porm, quantidades maiores de leo influenciam no funcionamento do secador. Por isso, convenienteantepor um filtro ao secador.

O processo de absoro caracteriza-se da instalao:

Montagem simples da instalao. Desgaste mecnico mnimo, j que o secador no possui peas mveis: No necessitar de energia externa.

Secagem por adsorsoA Secagem por adsorso est baseada num processo fsico:

Adsorso Fixao de uma substncia na superfcie de outra substncia.O elemento secador um material granulado com arestas ou em forma de estrela. Este elemento

secador formado de quase 100% de dixido de silcio. Em geral conhecido pelo nome de gel ( slicagel ). O ar comprimido nico conduzido atravs da camada de gel e o elemento secador absorve a guae o vapor de gua.

evidente que a capacidade de acumulao de uma camada de gel limitada. Quando O elementosecador estiver saturado, poder ser regenerado facilmente, basta soprar ar quente atravs da camadasaturada e o ar quente absorver a umidade do elemento secador.

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Filtr

Filtr

EntradaDren

Condensa

Elemento

Filtr

Sada de ar seco


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A energia calorfica para a regenerao pode ser gerada tambm por eletricidade ou por arcomprimido quente. Mediante a montagem em paralelo de duas instalaes de adsorso uma delas podeestar ligada para secar enquanto a outra estiver sendo soprada com ar quente ( regenerao ).

Secagem por resfriamento

O secador de ar comprimido por resfriamento funciona pelo princpio da diminuio da temperaturado ponto de orvalho. O ponto de orvalho a temperatura qual deve ser resfriado um gs para se obter acondensao do vapor de gua contido nele. O ar comprimido a ser secado entra no secador, passandoprimeiro pelo trocador de calor a ar. Mediante o ar frio e seco proveniente do trocador de calor. Esse arcomprimido pr- resfriado circula atravs do trocador de calor (vaporizador ) e assim sua temperaturadesce at 1,7C, aproximadamente. Desta maneira, o ar submetido a uma Segunda separao decondensado de gua e leo.

Posteriormente, o ar comprimido pode ainda passar por um filtro fino a fim de eliminar os corposestranhos.

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Vlvula de

Filtr

Filtro Vlvula de

FiltroVlvula de

Ar

Condensao

Sada dear

Entrada de ar-

se ara

Maquin

se ara

RefrigeradorFinal


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Distribuio do ar comprimido

Nomograma terico para clculo do dimetro Interno da tabulao

Provocada pela sempre crescente racionalizao a automatizao das instalaes industriais, anecessidade de ar nas fbricas est crescendo. Cada mquina e cada dispositivo requer sua quantia de arque est sendo fornecido pelo compressor, atravs da rede distribuidora.

O dimetro da tubulao, portando deve ser escolhida de maneira que, mesmo com um consumo de arcrescente, a queda da presso, do reservatrio at o consumidor, no ultrapassa 0,1 bar. Uma queda depresso prejudica a rentabilidade do sistema e diminui consideravelmente, sua capacidade. J no projetoda instalao de compressores deve ser prevista uma possvel ampliao posterior, e consequentementeuma maior demanda de ar, determinando dimenses maiores dos tubos da rede distribuidora.

A montagem posterior de uma rede distribuidora de dimenses maiores (ampliao) acarreta despesaselevadas.

Dimensionamento da rede condutora

A escolha do dimetro da tubulao no realizada por quaisquer frmulas empricas ou paraaproveitar tubos por acaso existentes em depsitos, mas sim considerando-se :

Volume corrente (vazo).

Comprimento da rede.

Queda de presso admissvel.

Presso de trabalho.

Nmero, de pontos de estrangulamento na rede.

Na prtica, o Nomograma, facilita a averiguao da queda de presso ou do dimetro do tubo na rede.Um aumento necessrio no futuro, deve ser previsto e considerado.

Clculo da tubulao

O consumo de ar em um estabelecimento fabril de 4m/min (240m/hora). O aumento em trs anosser de 300%. Isto resultar em 12m/min (720m/hora). O consumo total limitado em 16m/min(960m/hora). A tubulao ser de 280 metros de comprimento; dentro dela se encontra, 16 peas em T,5 cotovelos normais, 1 vlvula de passagem. A queda de presso admissvel de p = 0,1 bar. Presso detrabalho de trabalho = 8 bar.

SoluoLiga-se no Nomograma a linha A ( comprimento da tubulao ) com B e prolonga-se at C (eixo 2)

um pouco de interseo.Os pontos de interseo sero ligados entre si. Na linha D ( Dimetro interno ) obter-se- um ponto

de interseo, o qual fornece o di6ametro do tubo, O resultado do nosso clculo aproximadamente 60mm de dimetro.

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Nomograma para Clculo do Dimetro Interno da Tubulao

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Rede de Distribuio de ar comprimido de importncia no somente o correto dimensionamento, mas tambm a montagem das tubulaes.

As tubulaes de ar comprimido requerem uma manuteno regula, razo pela qual as mesmas nodevem, dentro do possvel, ser montadas dentro de paredes ou cavidades estreitas, pois isto dificulta a

deteco de fugas de ar. Pequenos vazamentos so causas de considerveis perdas de presso. Rede de distribuio em circuito aberto

As tubulaes em especial as redes em circuito aberto devem se montadas com um declive de 1 a2% na direo do fluxo. Por causa da formao da gua condensada, fundamental em tubulaes

horizontais, instalar os ramais de tomais de tomadas de ar, na parte superior do tubo principal.Dessa forma evita-se que a gua condensada eventualmente existente na tubulao principalpossa chegar s tomadas de ar atravs dos ramais. Para interceptar e drenar a gua condensada devemser instaladas derivaes com drenos na parte inferior da tubulao principal. Geralmente astubulaes so montadas em circuito fechado. Partindo principal, so instaladas as ligaes emderivao.

Quando o consumo de ar muito grande consegue-se mediante esse tipo de montagem, umaalimentao uniforme. O ar flui em ambas direes.

Tabulao em circuito fechado.

A rede combinada tambm uma instalao em circuito fechado, a qual por suas ligaeslongitudinais e transversais oferece a possibilidade de fornecimento de ar em qualquer local.

Mediante vlvulas de fechamento, existe a possibilidade de bloquear determinadas linhas de arcomprimido quando as mesmas no fores usadas ou quando for necessrio p-las fora de servio por

razes de reparao e manuteno. Tambm pode ser feito um melhor controle de estanqueidade. Rede combinada.

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Compressor

Compressor

Compressor


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Material da tubulao

Tubulaes principais

Na escolha do material da tubulao temos vrias possibilidades:

Cobre Tubo de ao preto

Lato Tubo de ao zincado (galvanizado)Ao liga Material sinttico.

Toda tubulao deve ser fcil de instalar, resistente corroso e de preo vantajoso. Tubulaesinstaladas para um tempo indeterminado devem Ter unies soldadas que, neste caso, sero de grande

vantagem, pois so bem vedadas e no muito custosas. A desvantagem destas unies so as escamas, quese criam ao soldar. Estas escamas devem ser retiradas da tubulao, A costura da solda tambm sujeita corroso e isto requer a montagem da unidade de conservao.

Em redes feitas com tubos de ao zincado (galvanizado), o ponto de conexo nem sempre totalmente vedado. A resistncia corroso nestes tubos muito melhor do que a do tubo de ao preto.Lures decapados (roscas) tambm podem enferrujar, razo pela qual tambm aqui importante oemprego de unidades de conservao. Em casos especiais prevm-se tubos de cobre ou de materialsinttico (plstico).

Tubulaes Secundrias

Tubulaes base de borracha (mangueiras) somente devem ser usadas onde for requerida uma certaflexibilidade e onde, devido a um esforo mecnico mais elevado, no possam ser usadas tubulaes dematerial sinttico. Tubulaes base de borracha podem ser mais caras e menos desejveis do que as dematerial sinttico.

Tubulaes base de polietileno hoje so mais freqentemente usadas em maquinrios, eaproveitando novos tipos de conexes rpidas, as tubulaes de material sinttico podem ser instaladas demaneira rpida e simples, sendo ainda de baixo custo.Conexes para tubulao

Especialmente para tubos de ao e cobre.

Conexo com anel de corte permitevrias montagens e desmontagens.

Conexo com anel presso para tubosao e cobre. Com anel interno especialserve tambm para tubos plsticos

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Conexo para mangueiras.

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Conexo com rebordo prensado Conexo com rebordo flangeado

Acoplamentos

Engate rpido ( fmea )Engate rpido ( macho )

Conexo para mangueira de borracha comporca Conexo para mangueira de borracha

es i o

Conexo rpidas para mangueiras plsticas

Conexo CS


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Filtros de ar comprimido com regulador de pressoA funo do filtro de ar comprimido reter as partculas de impureza, bem como a gua condensada.

Para entrar no copo (1), o ar comprimido deve passar por uma chapa defletora (2),com ranhurasdirecionais. Como conseqncia, o ar forado a um movimento de rotao. Com isso, separam-se asimpurezas maiores, bem como as gotculas de gua por meio de fora centrifuga, depositando-se no fundodo copo coletor.

O filtro (4) sinterizado tem uma porosidade que varia entre 30 e 70 um .Por ele as partculas slidas maiores so retidas. O elemento filtrante deve ser limpo ou substitudo

em intervalos regulares quando estiver saturado.O ar limpo passa ento pelo regulador de presso e chega unidade de lubrificao e da para os

elementos pneumticos.O condensado acumulado no fundo do copo deve ser eliminado ao atingir a marca do nvel mximo

admissvel, atravs de um parafuso purgador (3) se a quantidade de gua elevada, convm colocar nolugar do parafuso (3) Um dreno automtico.

Funcionamento do dreno automticoA gua chega atravs do tubo de unio (1) cmara (3). medida que aumenta o nvel da gua, a

bia (2) sobe, e a uma determinada altura abre, por meio de uma alavanca, a passagem (10). Pelo tubo (9)passa ar comprimido a outra cmara e empurra o mbolo (6) contra a vlvula (4). Esta se abre dandopassagem para a gua sair pelo orifcio (7). A bia (2) fecha novamente a passagem (10) medida que vaidiminuindo a gua. O ar restante escapa para a atmosfera pela passagem (5). Isso pode ser realizadomanualmente tambm pelo pino (8).

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Filtro de ar comprimido com reguladorde presso

Dreno automtico

24

1

3

1

1

9

8

76

54

2

3


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Filtro mais fino de ar Comprimido

Este filtro empregado onde o ar deve ser mais puro. Por exemplo: mas indstrias farmacutica,qumicas e alimentcia e tambm em mquinas onde so usados elementos pneumticos de baixa presso.)Elimina quase que totalmente as impurezas e partculas de gua e leo. O ar comprimido filtrado ataproximadamente 99,999% ( referindo-se a 0,01 microns ).

Funcionamento

A diferena deste filtro para o filtro normal que o ar comprimido passa pelo elemento filtrante dedentro para fora.

O ar comprimido entra no filtro pela entrada (1), passa pelo elemento filtrante (2) (fibra de vidro) dedentro para fora. O ar comprimido limpo passa pela sada (5) para os elementos consumidores.

A Separao das partculas finssimas at 0,01 mcron possvel devido a porosidade muito pequenado elemento filtrante. As partculas separadas so depositadas no fundo do copo (3) e so eliminadas peloparafuso purgador (4). Para que as partculas de gua e leo no sejam arrastadas pelo ar que circula,deve-se observar o seguinte: o ar pr- filtrado aumenta e o tempo de vida do cartucho filtrante; o filtrodeve ser montado na posio vertical, observando o sentido do fluxo (seta).

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Regulagem de presso

Regulador de presso com orifcio de escape

O regulador tem por funo manter constante a presso de trabalho ( secundrio ) independente dapresso da rede (primaria) e consumo de ar. A presso primria tem que ser sempre maior que a pressosecundaria. A presso regulada por meio de uma membrana (1). Umas das faces da membrana submetida presso de trabalho, enquanto a outra pressionada por uma mola (2) cuja presso ajustvelpor meio de um parafuso de regulagem (3).

Com o aumento da presso de trabalho ,a membrana se movimenta contra a fora da mola. Com isso aseco nominal de passagem na sede da vlvula (4) diminui at o fechamento completo. Isto significa quea presso regulada pela vazo.

Por ocasio do consumo a presso diminui e a fora da mola reabre a vlvula. Com isso, o manter dapresso regulada se torna um constante abrir e fechar da vlvula (6) constitudo um amortecedor pormola (5) ou ar. A presso de trabalho indicada por manmetro.

Se a presso crescer demasiadamente do lado secundrio, a membrana contra a mola. Com isso, abre-se o orifcio da parte central da membrana e o ar em excesso sai pelo furo de escape para a atmosfera .

Regulador de presso sem orifcio de escape

No comrcio encontram-se reguladores de presso sem abertura de escape. Nesses casos, no se podepermitir a fuga do ar contido no sistema para a atmosfera.

Funcionamento

Por meio do parafuso de ajuste (2) tencionada a mola (8) juntamente com a membrana (3).

Conforme a regulagem da mola (8) a passagem do primrio para o secundrio se torna maior ou menor.Com isso o pino (6) encostado membrana afasta ou aproxima a vedao (5) do assento.

Se do lado secundrio no houver passagem de ar, a presso cresce e fora a membrana (3) contra amola (8). Desta forma, a mola (7) pressiona o pio para baixo e a passagem fechada pela vedao (5).Somente quando houver demanda de ar pelo lado secundrio que o ar comprimido do lado primriovoltar a fluir.

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Orifcio deescape


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Lubrificador de ar comprimido

O Lubrificador tem a tarefa de abastecer suficientemente, com material lubrificante, os elementos pneumticos. O elemento lubrificante necessrio para garantir um desgaste mnimo dos elementosmveis, manter to mnimo quando possvel as foras de atrito e proteger os aparelhos contra corroso.

Os lubrificantes trabalham, geralmente , segundo o principio de Venturi A diferena de presso p (queda de presso), entre a presso antes do bocal nebulizador e a presso no ponto estrangulado do bocal,ser aproveitada para sugar leo de um reservatrio e mistur-lo com o ar, formando uma neblina.

O lubrificador somente comea a funcionar quando existe um fluxo suficientemente grande. Quandohouver uma pequena demanda de ar, a velocidade no bocal insuficiente para gerar uma depresso( suco ) que possa sugar o leo do reservatrio.

Funcionamento do Lubrificador

O lubrificador mostrado trabalha segundo o princpio de Venturi.

O ar comprimido entra no lubrificador pela entrada (1) at a sada (2). Pelo estreitamento da secoda vlvula (5), produzida uma queda de presso. No canal (8) e na cmara de gotejamento (7) produzida uma depresso ( efeito de suco ). Atravs do canal (6) e do tubo elevador (4), o leo chega na

cmara de gotejamento (7) e no canal (8) at o fluxo do ar comprido, que flui para a sada (2). As gotas deleo so pulverizadas pelo ar comprimido e chegam em forma de neblina nos aparelhos.

A suco de leo varia segundo a quantidade de ar que passa e segundo a queda de presso. Na partesuperior do tubo (4) pode-se realizar outro ajuste da quantidade de leo, por meio de um parafuso.

Uma determinada quantidade de ar exerce presso sobre o leo que se encontra no depsito, atravsda vlvula de reteno.

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Princpio de Venturi


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Lubrificao de ar Comprimido

Unidade de conservao

A unidade de conservao uma combinao dos seguintes elementos:

Filtro de ar comprimido. Regulador de presso. Lubrificador de ar Comprimido.

Devem-se observar os seguintes pontos:

1. A vazo total de ar em m/hora determinada para o tamanho da unidade. Uma demanda(consumo) de ar grande demais provoca uma queda de presso nos aparelhos. Devem-se observarrigorosamente os dados indicados pelos fabricantes.

2. A presso de trabalho nunca deve ser superior indicada no aparelho. A temperatura ambiente

no deve ser maior que 50C ( mximo para copos de material sinttico).

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Unidade de conservao

Smbolo da unidade de conservao Smbolo simplificado

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Manuteno das unidade de conservaoSo necessrios os seguintes servios freqentes de manuteno:a) Filtro de ar comprimido : o nvel de gua condensada deve ser controlado regulamente, pois a

altura marcada no copo coletor no deve ser ultrapassada. A gua condensada acumulada pode sera arrastada para a tubulao de ar comprimido e para os equipamentos. Para drenar a guacondensada deve-se abrir um parafuso de dreno no fundo do copo coletor. O cartucho filtrante,quando sujo, tambm deve ser limpo ou substitudo.

b) Regulador de presso: Na existncia de um filtro de ar comprimido antes do regulador, este nonecessita de manuteno.

c) Lubrificador de ar comprimido: Controlar o nvel de leo no copo do lubrificador. Se necessrio,completar o leo at a marcao. Filtros de material plstico e o copo do lubrificador devem serlimpos somente com querosene. Para o lubrificador devem ser usados somente leos minerais.

Vazo das unidades de conservaoTodos os aparelhos tem uma resistncia interna, razo pela qual verifica-se na sada dos mesmos uma

determinada queda de presso. A mesma depende da vazo e da correspondente presso de alimentao.No diagrama esto representados vrias curvas, por exemplo, para presses de entrada p1 de 100 kPa ( 1bar ), 200kPa (2 bar ), 400 kPa (4 bar) e 600 kPa (6 bar).

Na horizontal est representada a perda de presso p. Esta formada diferena entre a presso naentrada do regulador de presso (p1 ) e a presso aps o aparelho ( 1) e a presso aps o aparelho (p)Portanto, a perda mxima de presso p pode ser correspondente ao valor de P == 0 e a mxima.

Exemplo

O fluxo de ar com presso p = 600 kPa (6 bar e p = 50 kPa (0,5 bar [p = 550 kPa (5,5 bar) ], dpor resultado uma vazo de 1,8 m/ hora, Aproximadamente.

Por essa razo, a escolha correta de uma unidade de conservao para uma instalao deve ser fitacom o mximo cuidado. Caso no haja instalado nenhum reservatrio aps a unidade de conservao,

dever se considerar o consumo mximo por unidade de tempo.

Unidade de conservao R 1/8

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Modulo 2 Transformao de energia

CaractersticasConstruo do cilindroO cilindro de mbolo consiste de: um tubo (camisa) cilndrico, uma tampa (cabeote dianteira e

traseira, um mbolo com gaxeta dupla tipo copo), uma haste do mbolo, bucha de guia, anel limpador epeas para fixao e vedaes.

A camisa (1) na maioria dos casos feita de um tubo de ao sem costura trefilado a frio. Paraaumentar a vida til dos elementos de vedao, a superfcie deslizante do tubo brunida. Para casosespeciais fabrica-se cilindros de alumnio, de lato ou de ao com superfcie deslizante de cromo duro.Estes tipos especiais sero usados para trabalhos nem sempre contnuos ou onde existe a possibilidade decorroso muito acentuado.

Para as tampas (2) e (3) usa- se normalmente material fundido (alumnio fundido ou ferro malevel) A

fixao das tampas pode ser feita com tirantes, roscas ou flanges.A haste de mbolo (4) geralmente feita de ao beneficiado, e como proteo anti- corrosiva possuiuma boa porcentagem de cromo. As roscas so geralmente laminadas, dimanadas, diminuindo assim operigo de ruptura. Sob pedido , a haste do mbolo pode ser temperada. Uma maior densidade superficialser alcanada por laminao com rolos. A rugosidade da haste, caso, de 1 um. Na hidrulica necessrio que a haste do mbolo seja de material duro ou temperado.

Para a vedao do mbolo existe um anel circular (5) na tampa dianteira. A Haste do mbolo estaguiada pela bucha de guia (6). Esta bucha pode ser de bronze sinterizado ou de material sintticometalizado.

Ante esta bucha encontra-se o anel limpador (7). Ele evita a entrada de partculas de p e sujeira noscilindros. Portando, no necessrio outra proteo.

A guarnio duplo lbio (8) veda de ambos os lados.Material:Perbunan Para temperatura entre - 20C e + 80C0Viton Para temperatura entre - 20C e + 190CTeflon Para temperatura entre - 80C e + 200C

Juntas tricas ou O-ring(9) so utilizadas para vedao esttica. Este tipo de vedao no recomendada em vedaes moveis, pois provocam relativa perda de carga por atrito.Construo do cilindro pneumtico.

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Elementos pneumticos de movimento retilneo ( cilindros pneumticos )

A gerao de uma movimento retilneo com elementos mecnicos, conjugados com acionamentoseltricos relativamente custosa e ligada a certas dificuldades de fabricao e durabilidade. Por esta razoutilizam-se os cilindros pneumticos.

Cilindros de ao simples

Os cilindros de ao simples so acionados por ar comprimido de um s lado, e portanto, realizamtrabalho em um s sentido. O retrocesso efetua-se mediante uma mola ou atravs de fora externa.

A fora de mola calculada para que possa retroceder o mbolo posio inicial, com umavelocidade suficientemente alta, sem absorver, porm, energia elevada. Em cilindros de ao simples commola, o curso do mbolo limitado pelo comprimento desta. Por esta razo fabricam-se cilindros de aosimples com comprimento de curso at aproximadamente 100 mm. Este elementos so utilizadosprincipalmente para fixar, expulsar, prensar, elevar, alimentar, etc.

Cilindro de ao simples

Cilindro de mbolo

A vedao fita por uma material flexvel alojado em um mbolo metlico, ou de materialsinttico ( Perbunan). Durante o movimento do mbolo. Os lbios da junta deslizam sobre a superfcieinterna do cilindro. Na Segunda execuo mostrada, o curso de avano feito por uma mola e oretrocesso por ar comprimido. So utilizados para freios de caminhes e vages ferrovirios .Frenagem instantnea quando da falta de energia.Cilindro de membrana

Uma membrana, que pode ser de borracha, de material sinttico ou tambm metlico, assume atarefa do mbolo. A haste do mbolo fixada no centro da membrana. Nesse caso a vedao

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deslizante no existe. Em ao contrria existe somente a fora elstica da membrana. Esteselementos so utilizados na fabricao de ferramentas e dispositivos, bem como em presas de cunhar,rebitar e fixar peas em lugares estreitos.

Cilindro de membrana

Cilindro de membrana de projeoA construo destes cilindros similar ao anterior. Tambm se emprega uma membrana que,

quando submetida a presso, projeta-se ao longo da parede inferior do cilindro movimentado a hastepara fora. Este sistema permite cursos maiores (aproximadamente 50-80mm). O atrito bem menor.

Cilindro de membrana de projeo

Cilindros de ao dupla

A fora exercida pelo ar comprimido movimenta o mbolo do cilindro de ao dupla, realizandomovimento nos dois sentidos. Ser produzida uma determinada fora no avano , bem como no retornodo mbolo. Os cilindros de ao dupla so utilizados especialmente onde necessrio tambm realizartrabalho no retrocesso. O curso, em princpio, ilimitado, porm importante levar em considerao adeformao, por flexo e flambagem. A vedao aqui, efetua-se mediante mbolo ( mbolo de duplavedao).

Cilindro de ao dupla

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Cilindro com amortecimento nos fins de curso

Quando volumes grandes e pesados so movimentados por um cilindro, deve existe neste, um sistemade amortecimento para evitar impacto secos ou at danificaes. Antes de alcanar a posio final, ummbolo de amortecimento interrompe o escape direto do ar, deixando somente uma pequena passagemgeralmente regulvel.

Com o escape do ar restringido cria-se uma sobrepresso que, para ser vencida absorve parte daenergia e resulta em perda de velocidade nos fins de curso. Invertendo o movimento do mbolo, o ar entrasem impedimento pelas vlvulas de reteno, e o mbolo pode, com fora e velocidade total, retroceder.

Cilindro com amortecimento nos fins de curso

Outras possibilidade de amortecimentos

Cilindros de Ao dupla com execuo especial

Cilindro com haste passante

Este tipo de cilindro de haste passante possui, algumas vantagens. A haste melhor guiada devidoaos dois mancais de guia. Isto possibilita a admisso de uma ligeira carga lateral. Os elementos

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Amortecimento no regulvel em ambos os lados

Amortecimento no regulvel de um s lado do mbolo

Amortecimento regulvel de um s lado do mbolo


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sinalizadores podem ser montados na parte livre da haste do mbolo. Neste cilindro, as foras de avano eretorno so iguais devido a mesma rea de aplicao de presso e, ambas as faces do mbolo.

Cilindro com haste passante

Cilindro Tandem

Esta construo nada mais do que dois cilindros de ao dupla, os quais formam uma s unidade.Desta forma, com simultnea presso nos dois mbolos, a fora uma soma das foras dos dois cilindros.O uso desta unidade necessrio para se obter grandes foras em locais onde no se dispe de espaosuficiente para a utilizao de cilindros de maior dimetro.

Cilindro tandem

Cilindro de mltiplas posies

Este tipo de cilindro formado de dois ou mais cilindros de ao dupla. Estes elementos esto, comoilustrado, unidos um ao outro. Os cilindros movimentam-se conforme os lados do mbolos que esto sob

presso, individualmente. Com dois cilindros de cursos diferentes obtm-se quatro (4) posies.

Cilindro de mltiplas posies

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Aplicao:

Seleo de ramais para transporte de peas e, esteira. Acionamento de alavancas. Dispositivo selecionador ( peas boas, refugadas e a serem aproveitadas).

Cilindro de impacto

O uso de cilindros normais para trabalho de deformao limitado. O cilindro de impacto utilizadopara se obter energia cintica elevada. Segundo a frmula de energia cintica, pode-se obter uma grandeenergia de impacto, elevando a velocidade.

E = m . v2

E = Energia em kg m = Nm = Joues

m = Massa em Kg

v = Velocidade em m/s

Os cilindros de impacto desenvolvem uma velocidade de 7,5 a 10 m/s (a velocidade de um cilindronormal de 1 a 2 m/s). Esta velocidade s pode ser alcanada por um elemento de construo especial. Aenergia deste cilindro ser empregada para prensar, rebordar, rebitar, cortar, etc...

A fora de impacto muito grande em relao ao tamanho de construo dos cilindros.

Geralmente so usados em pequenas prensas. Em relao ao dimetro do cilindro podem seralcanadas energias cinticas de 25 a 500 Nm.

Ateno

Para deformao profunda, a velocidade diminui rapidamente, assim como a energia cintica, razopela qual este cilindro no bem apropriado para este fim.

Cilindro de impacto

Funcionamento

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A cmara A do cilindro est sob presso. Por acionamento de uma vlvula, a presso aumenta nacmara B. A cmara A exaurida. Quando a fora exercida na superfcie C for maior que a forasobre a superfcie da coroa na cmara A o pisto se movimenta em direo a Z. Com isso, libera-se orestante da superfcie do mbolo e sua fora aumentada. O ar comprimido contido na cmara B pode

fluir rapidamente pela grande seco de passagem, acelerando fortemente o mbolo do cilindro.

Cilindro de cabos

Aqui se trata de um cilindro de ao dupla. De cada lado do mbolo est fixado um cabo, guiado porrolos. Este cilindro trabalha tracionando. utilizado em abertura e fechamento de portas, onde sonecessrios grandes cursos com pequenas dimenses de construo.

Cilindro por trao a cabos

Cilindro rotativoNeste tipo, a haste de mbolo tem um perfil dentado (cremalheira). A haste de mbolo aciona com

esta cremalheira uma engrenagem, transformando o movimento linear num movimento rotativo esquerda ou direita, sempre de acordo com o sentido do curso. Os campos de rotao mais usuais sovrios, isto , de 45 - 90 - 180 - 290 at 720. Um parafuso de regulagem possibilita porm adeterminao do campo de rotao parcial, dentro do total.

O momento de toro depende da presso de trabalho da rea do mbolo e da relao de transmisso. Oacionamento giratrio utilizado para virar peas, curvas tubos, regular instalaes de ar condicionado, eno acionamento de vlvulas de fechamento e vlvulas borboletas

cilindro rotativo

Clculos dos cilindro

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Fora do mboloA fora do mbolo exercida no elemento de trabalho, depende da presso de ar , do dianteiro do

cilindro e da resistncia de atrito dos elementos de vedao. A fora terica do mbolo calcula-sesegundo a formula abaixo.

Na pratica, importante a fora efetiva do mbolo. Ao calcula-la, a resistncia de atrito deve serconsiderada. Em condies normais de trabalho ( faixa de presso de 400 a 800kPa 4-8 bar ), estaresistncia pode absorver de 3 a 20 % da fora calculada.

Cilindro de ao simples.Fn = A . P (FR+ FF)Cilindro de dupla ao (avano) Cilindro de dupla ao (retrocesso)Fn = A . p Fr Fn = (A - A ) . p - FRFn= Fora efetiva do mbolo (N)A= Superfcie til do mbolo (cm)

D .

A= ou A = r . 4

p presso de trabalho (kPa, Kp/cm)FR Resistncia de atrito (N) (3- 20% de FthFF Foras da mola de retrocesso (N)Fn Fora efetiva (N)D Dimetro do cilindro (Cm)d Dimetro da haste do mbolo (Cm)A Super Superfcie til do mbolo (cm)

Fth A . PP presso de trabalho (Kpa Kp/Cm)A rea til do mbolo (Cm)A rea til da haste em (Cm)Fth Fora terica (N)

Calcular a fora efetiva do cilindro Abaixo. No avano e retorno com as seguintes caractersticas:

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D = 50 m/md = 12 m/mP = 6 bar

Diagrama de presso e fora

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Comprimento do cursoO comprimento do curso em cilindro pneumticos no deve ser maior do que 2000 mm. A pneumtica

no mais rentvel para cilindros de dimetro grande e de muito longo, pois o consumo de ar muito

grande.Em cursos longos, a carga mecnica sobre a haste de mbolo e nos mancais grande. Para evitar uma

flambagem, necessrio determinar o dimetro da haste do mbolo, um pouco maior. Alm disso aconselhvel prolongar as buchas de guia da haste do mbolo.

Velocidade do cilindroA velocidade do cilindro depende da carga da presso do ar. Do comprimento da tubulao entre a

vlvula e o cilindro, bem como da vazo da vlvula de comando. A velocidade influenciada tambmpelo amortecimento nos fins de curso. Quando a haste de 6embolo est nafaixa de amortecimento a alimentao de ar passa atravs de um regulador de fluxo unidirecional,provocando assim uma diminuio momentnea da velocidade.

As velocidade do mbolo em cilindros normais variam entre 0,1 a 1,5 m/Seg. Com cilindros especiais(cilindros de impacto) podem ser alcanadas velocidades at 10m/Seg. A velocidade do mbolo pode serregulada com vlvulas apropriadas. Vlvulas reguladoras de fluxo e vlvulas de escape rpido, so usadaspara velocidade menores ou maiores.

Consumo de ar

importante conhecer o consumo de ar da instalao para poder produzi-lo e para saber quais asdespesas de energia. Em uma determinada presso de trabalho, num determinado dimetro e numdeterminado curso, calcula-se o consumo de ar como segue:

Q = Relao de compresso . superfcie do mbolo . cursopel

A relao de compresso ser calculada assimpel

101,3 + presso de trabalho101,3 em kPa (baseada ao nvel do mar)

Com a ajuda do diagrama da figura, o consumo de ar pode ser determinado mais simples erapidamente. Os valores so dados em cm de curso para os usuais dimetros de cilindro e para presso de

200 a 1500 kPa (2 a 15 bar). consumo de ar dado em litros 9aspirados) por minuto.

Frmulas para o clculo do consumo de arCilindros de ao simples

d

Q = s . n . relao de compresso (1/min)4

Cilindro de ao duplaD . (D - d) .

Q = s . n + s . . n . relao de compresso (l/min)4 4

Q = consumo de ar (l/min)s = comprimento do curso (cm)

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E I N S T E I N



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n = ciclos por minutoExemplo:

Calcular o consumo de ar de um cilindro de ao dupla com 50 mm de dimetro ( dimetro da hastede 12 mm) e 100 mm de curso: A presso de trabalho de 600 kPa e o cilindro faz 10 ciclos por minuto.Relao de compresso:

101,3 + presso de trabalho 101,3kPa + 600 kPa 701,3 kPa101,3 101,3 kPa 101,3 kPa = 6,9

Consumo de ar:

D . (D - d . )Q = [ s . + s . ] . n . relao de compresso

4 4

25 cm (25 cm - 1,44 cm).

Q = [ 10 cm . + 10 cm . ]. 10 min - . 6,94 4

Q = [ 196,25 cm + 184,94 cm] . 10 min- . 6,9Q = 381,2 cm . 69 min-

Q = 26.302,8 cm/min 26,3 (l/min)

A formula para calcular o consumo de ar conforme o diagrama da figura, a seguinte:

Cilindro de aes SimplesQ = s . n . q (l/min)

Cilindro de ao duplaQ = 2 (s. n . p) (l/min)Q = quantidade de ar (l/min) n = ciclos por minuto ( min-)s = comprimento do curso (cm) q = consumo de ar por cm de curso (l/min)

No caso de se utilizar o diagrama de consumo de ar da figura, para o nosso clculo se obtm a seguintefrmula:

Q = 2 . (s . n . q ) l/minQ = 2 . (10cm . 10/min . 0,134 l/cm)Q = 2 . 13,4 l/minQ = 26,8 l/min

Nos clculos do consumo de ar deve-se levar em conta o volume dos ambientes secundrios os quaisse enchem em cada curso. Os valores da tabela abaixo, figura, so vlidos para ambientes secundrios decilindros.Tabela ( ambiente secundrios)

Dimetro dopisto mm

Lado anteriorem cm

Lado posterior emcm

Dimetro dopisto mm

Lado anteriorem cm

Lado posterior emcm

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12 1 0,5 70 27 3116 1 1,2 100 80 8825 1 6 140 128 15035 10 13 200 425 44850 16 19 250 2.005 2.337

1.000 cm = 1 litro

Diagrama do consumo de ar

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Tipos de vedao para mbolo

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O Ring junta toroidal

Junta toroidal achada internamente

Quadring (perfilquadrado)

Juntas copo de encaixe bilaterral

Junta tipo faca

Junta copo encaixe unilateral

Junta duplo lbio (T-DUO) Junta dupla copo com anel deslizante

Anel de vedao em L


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Tipos de fixaoDetermina-se o tipo de fixao pela montagem dos cilindros em maquinas e dispositivos. O cilindro podeser construdo para uma certo tipo de fixao, se este tipo de fixao no necessitar modificaes pelocontrario, ainda possvel modificar o cilindro para uma outra fixao usando peas de montagem

padronizadas . especialmente ao usar um grande nmero de cilindros vantajoso um estoque racionalsimplificado das peas de montagem padronizados, pois assim, basta pelas combinar o cilindro bsicocom o tipo de fixao desejado. Tipos de fixao

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E I N S T E I N


Por ps Rosca

Flange dianteiraFlange traseira

Munho dianteiro

Munho

Oscilante


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Cilindro de aleta giratria

Como os cilindros rotativos j descritos, tambm nos de aleta giratria possvel um giro angular

limitado. O movimento angular raramente vai alm de 300. A vedao problemtica, o dimetro emrelao largura, em muitos casos somente possibilita pequenos momentos de toro (torque). Estescilindros raramente so usados na pneumtica, porm freqentemente na hidrulica.

Cilindro de aleta giratria

Motores de pisto

Este tipo est subdividido em motores de pisto radial e axial. Por pistes em movimento radial, ombolo, atravs de uma biela, aciona o eixo do motor. Para que seja garantido um movimento sem golpes

e vibraes so necessrios vrios pistes. A potncia dos motores depende da presso de entrada,nmero de pistes, rea dos pistes e do curso dos mesmos.O funcionamento dos motores de pisto axial similar ao dos motores de pisto radial. Um disco

oscilante transforma a fora de 5 cilindros, axialmente posicionados, em movimentos giratrio. Doispistes so alimentados simultaneamente com ar comprimido. Com isso obter-se- um momento de inrciaequilibrado, garantindo um movimento do motor, uniforme e sem vibraes.

Existe motores pneumticos com rotao direita e esquerda. A rotao mxima est fixada em 5000rpm e a faixa de potncia, em presso normal, varia entre 1,5 a 19 kW (2 a 25 CV).

Motor radial Motor axial

Motor de palhetas

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Graas construo simples e pequeno peso, os motores pneumticos geralmente so fabricadossegundo este tipo construdos. Estes so, em principio, de funcionamento inverso aos compressoresmulticelular de palhetas (compressor rotativo).

O rotor est fixado excentricamente em um espao cilndrico. O rotor dotado de ranhuras. Aspalhetas colocadas nas ranhuras sero, pela fora centrifuga, afastadas contra a parede interna do cilindro.A vedao individual das cmaras garantida.

Por meio de pequena quantidade de ar, as palhetas sero afastadas contra a parede interna docilindro, j antes de acionar o rotor. Em tipos de construo diferente, o encosto das palhetas feio porpresso de molas. Motores desta execuo tm geralmente entre 3 a 10 palhetes. Estas formam no motor,cmaras de trabalho, nas quais pode aturar o ar, sempre de acordo com o tamanho da rea de ataque daspalhetas. O ar entra na cmara menor, se expandindo na medida do aumento da cmara.

A rotao do rotor varia de 3000 a 8500 rpm e a faixa de potncia, em presso normal, de 0,1 a 17kW (0,1 a 24, CV ). Existem motores pneumticos com padro direita e esquerda.

Motor de palhetas

Motores de engrenagemA gerao do momento de toro efetua-se neste tipo, pela presso do ar contra os francos dos dentes

de duas engrenagens engrenadas, Uma engrenagens montada fixa no eixo do motor, a outra livre nooutro eixo.

Estes motores, so utilizados como mquinas de acionar; esto disposio com at 44kW(60.CV ) .O sentido de rotao destes motores, fabricados com engrenagens retas ou helicoidais, reversvel .

Turbomotores

Turbomotores somente so usados para trabalhos leves, pois sua velocidade de giro muito alta (soutilizados em equipamentos dentrios at 500,000rpm). O princpio de funcionamento o inverso dosturbocompressores.

Caractersticas dos motores pneumticos Regulagem sem escala de rotao e do momento de toro Grande escolha de rotao Construo leve e pequena Seguro contra sobre carga Insensvel contra poeira, gua, calor e frio Seguro contra exploso Conservao e manuteno insignificantes Sentido de rotao fcil de inverter

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G Rotao esquerda


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Modulo 3Composio dos comandos Pneumticos

Os comandos pneumticos podem ser subdivididos em:

Elementos de trabalho Elementos de comando Elementos de sinais

Todos os elementos de comando e de sinais que tem por finalidade influenciar o fluxo de informaesou energia (em nosso caso o ar comprimido) so denominados vlvulas, independentemente de sua formaconstrutiva.

As vlvulas so subdivididas, segundo as suas funes, em cinco grupos.

1. Vlvulas direcionais2. Vlvulas de bloqueio3. Vlvula de presso4. Vlvulas de fluxo5. Vlvulas de fechamento

Vlvulas direcionaisSo elementos que influenciam o percurso de um fluxo de ar, principalmente nas partidas e na direo

do fluxo. Em esquemas pneumticos, usam-se smbolos grficos para descries de vlvulas. Estes

smbolos no caracterizam os diferentes tipos de construo, mas somente a funo das vlvulas.

As vlvulas direcionais caracterizam-se por:

Numero de posies Nmero de vias Posio de repouso Tipo de acionamento (comando) Tipo de retorno ( para posio de descanso) Vazo

As vlvulas so simbolizada graficamente com quadrados. O nmero de quadrados unidos indica onumero de posies ou manobras distintas que uma vlvula pode assumir.

Para melhor compreenso, tomemos uma torneira comum como exemplo. Esta torneira poder estaraberta ou fechada.

Torneira Comum

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Fechada


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No primeiro desenho, a torneira est fechada e no permite a passagem da gua, no segundo, atorneira aberta permite a passagem da gua.

A torneira representada, graficamente, por dois quadrados.

As vias de passagem de uma vlvula so indicadas por linhas nos quadrados representativos deposies e a direo do fluxo, por setas.

Os fechamentos ou bloqueios de passagem so indicados dentro dos quadrados, com Tracinhos

transversais.

Tracinhos externos indicam as conexes (entrada e sada ) e o nmero de traos indica o nmero devias. Em geral, as Conexes so representadas nos quadrados da direita.

Denominamos posio de repouso ou posio normal da vlvula, a posio em que se encontram oselementos internos quando a vlvula no est acionada. Assim temos:

Vlvula normal fechada (NF) que no permite passagem do fluido na posio normal.

Vlvula normal aberta (NA) que permite passagem do fluido na posio normal.

No exemplo da torneira, representado pela figura da pgina anterior, podemos caracterizar imavlvula de duas vias, duas posies. Considerando-se que a torneira na posio normal no permite apassagem da gua, ela normal fechada (NF).

Se a mesma torneira, na posio normal, permitir a passagem da gua, ela normal aberta (NA).

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Na representao grfica de vlvulas com 3 posies de comando a posio do meio consideradacomo posio de repouso.

Tringulo no smbolo representa vias de exausto do ar:

A denominao de uma vlvula depende do nmero de vias e do nmero de posies: As condiesNF e NA devem ser observadas nas vlvulas

Exemplo

Vlvulas direcional de 3 vias, 2 posies, NF.

Vlvula direcional de 4 vias, 3 posies, centro aberto (vlvula 4/3 vias, centro aberto).

Para garantir a identificao e ligao corretas das vlvulas, marcam-se as vias com letrasmaisculas ( DIN ) ou com nmeros (ISSO).

Considere-se Norma DIN Norma ISOVias para utilizao (sada) A, B, C, D .....ou 2,4Linhas de alimentao (entrada) P ou 1Escapes (exausto ) R, S, T ou 3, 5Linha de comando (pilotagem) Z, Y, X ou 12, 1

Tipos de acionamento de vlvulas

Conforme a necessidade os mais diferentes tipos de acionamento podem ser adaptados s vlvulasdirecionais. Os smbolos de acionamento desenham-se horizontalmente nos quadrados.

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a o b

RP

A2

1 3


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Acionamento por fora muscular

Acionamento Mecnico

Acionamento Eltrico

Por eletrom com (bobina solenide):

Acionamento Pneumtico

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Geral

PorPor boto comTrave

Por alavancaPor alavanca c/chave

Por PedalPor mola Piloto

Por apalpadorPor mola ( utilizado muito

p/ o retorno da vlvula)

Por roleteapalpador

Por rolete apalpadorescamotevel (gatilho)

Um enrolamentoativo.

Doisenrolamentosativos no mesmo

Dois enrolamentoativos em sentidocontrrio.

Por acrscimo depresso (positivo)Piloto.

Por decrscimo depresso (negativo)Depresso.

Por acionamento depresso diferencial.


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Acionamento indireto

Acionamento combinado

Com o tipo de acionamento e de retorno posio de repouso, completa-se a denominao de umavlvula direcional. Exemplo:

Vlvula direcional de 3 vias, 2 posies, acionada por boto. Retorno por mola.A

Vlvula direcional de 4 vias, 2posies acionada diretamente por acrscimo de presso retorno pormola.

Segundo o tempo de acionamento, distinguem-se:

Acionamento contnuo

Durante o tempo de comutao, a vlvula acionada mecnica, manual, pneumtica ou eletricamente.O retorno efetua-se manual ou mecanicamente pela mola.

Caractersticas de construo em vlvulas direcionais

O princpio de construo da vlvula determina: A fora de acionamento. A maneira de acionar. A possibilidade de ligao. O tamanho de construo.

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Por acrescimento de presso navlvula de pr- comando ( servo

Por decrscimo de presso navlvula de pr- comando (servo

Por eletrom e vlvula de pr-comando (servo comando).

Por eletrom ou vlvula de pr-comando

RP

Z

P


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Segundo o tipo de construo, as vlvulas distinguem-se em dois grupos:

1. Vlvula de sede ou de assento. Esfrica Prato (torneicos).

2. Vlvulas corredias Longitudinal (carretel) Plana longitudinal (comutador) Giratria (disco).

Vlvulas de sede ou de assento

As ligaes em vlvulas de sede so abertas e fechada por esfera, prato ou cone. A vedao das sedesde vlvulas efetua-se de maneira simples, geralmente com elementos elsticos de vedao. As vlvulas desede tem poucas peas de desgaste, prolongando assim a vida til. A fora de acionamento relativamente alta, pois necessrio vencer a fora da mola de retorno e do ar comprimido agindo sobre area do obturador.

Vlvulas de sede esfrica

A construo das vlvulas de sede esfrica muito simples e de preo vantajoso. Estas vlvulascaracterizam-se por seu pequeno tamanho. O acionamento das vlvulas efetua-se manual oumecanicamente.

Uma mola pressiona uma esfera contra a sede evitando que o ar comprimido passe da ligao depresso P para o canal .

Por acionamento da haste da vlvula, afasta-se a esfera da sede. Para isso, necessrio vencer a forada mola e a fora do ar comprimido.

Vlvulas direcional 2/2 vias NT Vlvulas direcional 3/2 vias NF

Vlvula de sede de prato

Estas vlvulas tem uma vedao simples e boa. Seu tempo de comutao curto e assim como as desede esfrica, tem uma longa vida til. Ao acionar o apalpador , as trs ligaes, P, A e R, so interligadasentre si num campo limitado.

Isto provoca, quando em movimento lento, o escape livre de um grande volume de ar, que no aproveitado para o trabalho. Quando isto ocorre, diz-se que existe exausto cruzada.

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Vlvulas direcional 3/2 vias NA Vlvulas direcional 3/2 vias NF

As vlvulas concebidas segundo o princpio de sede de prato nico so livres de exausto cruzada.No existe perda de ar com uma comutao lenta.

Vlvula direcional (sem exausto cruzada). 3/2 vias NF

Ao acionar o apalpador, fecha-se primeiro a ligao de A para R (exausto, pois o apalpador seassenta no prato. Continuando a empurrar, o prato afasta-se da sede, abrindo passagem de P para A.

O retorno efetua-se mediante a presso da mola

Empregam-se as vlvulas direcionais de 3 vias para comandar cilindros de ao simples ou comoemissores de sinais para pilotar vlvulas de comando.

Em uma vlvula em posio de repouso aberta, fecha ao primeiro a ligao entre P e A com umprato, e posteriormente, a passagem de A para R atravs de um segundo prato. O retorno do apalpador por mola.

O acionamento das vlvulas pode ser feito manual, mecnica, eltrica ou pneumaticamente.

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Vlvulas direcional (sem exausto cruzada) 3/2 vias NA.

Uma vlvula direcional de 4 vias (4/2), com princpio de sede prato, consiste na combinao de duasvlvulas de 3 vias (3/2). Sendo uma vlvula em posio inicial fechada e outra aberta. Na posio derepouso, esto abertas as vias de P para B e de A para R.

Ao acionar simultaneamente os dois apalpadores, sero fechados as vias de P para B e de A para R..Empurrando ainda mais os palpadores at os pratos, sero abertas as vias de P para A e de B para B.

Este tipo de vlvula livre exausto cruzada e o retorno posio inicial feita atravs de molas.Empregam-se vlvulas direcionais de 4 vias em comandos de cilindros de ao dupla.

Vlvulas direcional 4/2 vias

Vlvula direcional de 3/2 vias (sede prato) acionada pneumaticamente.A comutao da vlvula (pilotagem) feita com ar comprimido pela conexo 2, deslocando o eixo da

vlvula contra a mola de retorno, Exaurindo o sinal de comando Z, o pisto ser recolocado na posio

inicial por intermdio da mola.

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Acionada


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Vlvula direcional 3/2 vias NH (acionamento pneumtico).

Outro tipo de construo de uma vlvula direcional 3/2 vias com princpio de sede de prato estrepresentado na figura abaixo. A presso de comando na conexo Z aciona uma membrana ligada aopisto de comutao, afastando o prato de sua sede.

Devido ao tamanho da membrana a presso necessria para comutao baixa (1,2bar para umapresso de trabalho de 6bar).

Invertendo as ligaes P e R, a vlvula pode ser normal aberta ou normal fechada.

Vlvula direcional (pilotada 3/2 vias NF.

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A figura abaixo mostra uma vlvulas direcional de 5 vias (5/2 duplo piloto). Trata-se de uma vlvulade construo pequena (tipo miniatura) que trabalha segundo o princpio de assento flutuante.

Esta vlvula comutada atravs de impulso em Z e Y, mantendo a posio, mesmo sendo retirada a

presso de comando. uma vlvula biestvel.Com impulso em Z, o pisto desloca-se no centro do pisto de comando encontra-se um prato com um

anel, vedante o qual seleciona os canais de trabalho A e B com o canal de entrada de presso P.A exausto efetua-se atravs dos canais R ou S. Com impulso em Y, o pisto retorna posio inicial.

Vlvula direcional 5/2 vias (princpio de assento flutuante).

Vlvula direcional de 3/2 vias servo comandada (princpio de sede de prato). Vlvulas com servocomandos tem por finalidade diminuir a fora de acionamento.

A fora de acionamento de uma vlvulas , geralmente, um fator determinante para o emprego damesma.Vlvula direcional 3/2 vias de rolete (servo comandada )

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Funo

Na posio inicial, o fluxo de ar em P est bloqueado. A vlvula piloto alimentada atravs de umapequena passagem com o canal de alimentao P. O fluxo de ar de trabalho em A esgotado em R.Acionada a alavanca do rolete, abre-se a vlvula de servo comando. O ar comprimido flui para amembrana e movimenta o prato da vlvula para baixo. Primeiro, fecha-se a passagem de A para R, emseguida, abre-se a passagem de P para.

Soltando a alavanca do rolete, a vlvula servo comando impede a passagem do ar para a membrana eposterior exausto

Uma mola reposiciona o pisto de comando da vlvula principal na posio inicial. Este tipo deconstruo de vlvula possibilita o seu emprego como uma vlvula normal aberta ou normal fechada.

Para transformar a vlvula de normal fechada em normal aberta, basta trocar as ligaes P e R e girarem 180 o cabeote (unidade de acionamento).

Vlvula direcional 3/2 vias NA.

Vlvula direcional 4/2 vias servo comandada

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Vlvulas corrediasSo tipos de vlvulas direcionais em que os pontos de ligao no corpo da vlvula so interligados e

fechados por pistes corredios patins chatos ou discos giratrios.Vlvulas corredias

Esta vlvula tem como elemento de comando um pisto que seleciona as ligaes mediante seumovimento longitudinal. Vlvula direcional 5/2 vias, duplo piloto (princpio de corredia longitudinal).

No sendo necessrio superar a presso do ar ou da mola (exceto as de retorno por mola), como nosprincpios de sede de assento, a fora atuadora pequena.

Neste tipo de vlvula, so possvel todas as formas de acionamento: manual, eltrico e pneumtico. Omesmo vlido tambm para o retorno posio inicial.

O curso consideravelmente mais longo que em vlvulas de assento, assim como os tempos decomutao. Nas vlvulas corredias, a vedao interna problemtica. A vedao metal sobre metal,utilizada em hidrulica, requer ajuste da corredia no cilindro.

Nas vlvulas pneumticas, a folga do carretel no deve ultrapassar 0,005mm. Uma folga maiorprovocaria grandes vazamentos internos.

Tipos de vedao entre carretel e cilindro

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Princpio de corredia plana, comutao por acrscimo de presso (piloto positivo ). Mediante umimpulso pneumtico Y a correo une P com B e A com R. com impulso em Z, P une-se com A e B comR..

Vlvula direcional de corredia longitudinal 4/2 vias, duplo piloto positivo.

Outra vlvula de corredia, plana longitudinal difere da anterior pelo tipo de acionamento, umavlvula comutadora por alvio de presso.

Sendo muito dispendioso obter ajustes desta natureza, geralmente veda-se com anis O- Ring oucom guarnies tipo copo, pelo processo dinmico ( montados nos carretis)ou estgios (anis O Ring nocorpo da vlvula). As aberturas de passagem do ar podem ser distribudas na circunferncia das buchas

do pisto, evitando, assim, danificao dos elementos vedados.

Vlvulas corredia longitudinal manual, 3/2 vias.

A figura mostra uma vlvula corredia plana longitudinal de construo simples, utilizada como

vlvula de fechamento, antes das instalaes pneumticas. Por deslocamento da bucha, une-se as ligaesde P para A ou de A para R.

Vlvula corredia plana longitudinal (comutador ).Esta vlvulas tem, para sua comutao, um pisto de comando (carrete). A interligao dos canis

feita, porm por uma corredia ajusta-se automaticamente pela presso do ar e pela mola montada,obtendo uma boa vedao ao deslizar. As cmaras de ar so vedadas por anis O- Ring montados nopisto de comando.

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A vlvula apresentada do tipo direcional de 4 vias (4/2).Em muitos casos, o emprego desta vlvulas em formao de comando resulta em simplicidade e baixo

custo. Entretanto, caso haja um rompimento na tubulao de comando ou vazamento, a vlvula sercomutada.

Vlvula corredia giratria (disco)

As vlvulas deste tipo geralmente so construdas para acionamento manual ou pedal, pela dificuldadeem adaptar-se outro tipo de acionamento a elas. So, na maioria dos casos, de 3/3 ou de 4/3 vias.

A figura na pgina a seguir representa a posio central na qual os canais esto fechados. Devido aisso as haste de pisto de um cilindro pode parar em qualquer posio de seu curso, porm essas posiesintermedirias no podem ser fixadas com exatido.

Por causa da Compressibilidade do ar comprimido caso haja modificao de carga, a haste do pistopoder tambm ocupar outra posio numa vlvula de mesmo princpio construtivo, porm com outrotipo de interligao de canais na posio inicial (centro aberto).

Nesta vlvula, os canais A e B esto abertos para a atmosfera.Quando a vlvula estiver na posio central, o mbolo do cilindro poder ser desligado manualmente

para a posio desejada em seu curso.Vlvula direcional de corredia plana longitudinal 4/2 vias, duplo piloto negativo.

Na vlvula direcional de corredia longitudinal duplo piloto negativo, o ar comprimido tambm deveser enviado a duas cmaras de comando. Por iss

apostila phg

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