CENTRO DE EDUCAO DE TECNOLGICA TUPY

H 50 anos referncia em Ensino.

Bom Caf.Pausa para caf

Apresentao do Professor.Professor : Adalberto Treml Junior.Eng. Mecnico.Ps Eng. Produo.

Obs.: Atuei nas seguintes reas da indstria: Processos, Manuteno, Qualidade, Produo, Treinamento, Comrcio e Projetos,O&M.Atualmente ministro Cursos de Capacitao, Aulas no Nvel Tcnico e tambm no Nvel Superior da Sociesc Tupy Unidade de Curitiba - PR.

Dimensionamento Circuitos Pneumticos

Dimensionamento Circuitos Pneumticos

Dimensionamento Circuitos PneumticosPara dimensionar um circuito pneumtico e solucionar os problemas iremos estudar:

Lei de Gay Lussac;Lei de Boyle Mariotte;Frmulas conceituais;Clculo de um compressor;Clculo de um acumulador;Clculo das perdas de carga em tubulaes;

Dimensionamento Circuitos PneumticosNmero de Reynolds/Coeficiente de atrito;Viscosidade Cinemtica do ar;Perdas de carga em singularidades;Condensados;Valores da unidade absoluta;Velocidade de um cilindro;

Dimensionamento Circuitos PneumticosClculo do dimetro de um cilindro;Clculo da presso efetiva;Consumo de ar nos cilindros;Clculo de uma vlvula;Clculo do dimetro do tubo;Velocidade do ar em tubulaes;

Lei de Gay Lussac presso constante os volumes ocupados por uma mesma massa gasosa, so diretamente proporcionais s temperaturas absolutas.T1 x V2 = V1 x T2V1 / V2 = T1 / T2T2 x V2 T1 x V1Ento temos:

Lei de Boyle - MariotteA temperatura constante, as presses obtidas em uma mesma massa gasosa, so inversamente proporcionais aos volumes ocupados.F1F2P1 x V1P2 x V2P1 / P2 = V2 / V1Ento temos:P1 x V1 = P2 x V2

Frmulas ConceituaisOnde:A = rea (cm); P = Presso (kg / cm); F = Fora (kg).

Frmulas ConceituaisTemos as seguintes formulas derivadas da matemtica e so tambm utilizadas aqui:A = 3,14 x d / 4 Ou 0,785 x dD = A x 4/ 3,14Ou d = A x 1,274Onde: PI = 3,14; A = rea (cm); D = dimetro (cm).

Frmulas Conceituaisv = e / tQ = v x A Q = V / t Onde: v = velocidade (m/s); e = espao (m); t = tempo (s); Q = vazo (m/s); V = volume (m); A = rea (m).

Estas frmulas tambm so utilizadas com muita freqncia.

Transformao de UnidadesEstas transformaes so as mais utilizadas dentro da tecnologia da pneumtica e hidrulica.1 psi = 0,0703 kg / cm;1 kg /cm = 14,22 psi;1 kg /cm = 0,9677 atm;1 kg /cm = 0,973 bar;1 kg /cm = 1 bar = 1 atm.

Clculo da Capacidade Necessria de um Compressor (Vazo).Onde: Qn = Vazo do consumo total da instalao. Qc = Vazo do compressor.80% de Rendimento.

1 / 80

Qc = 1,25 x Qn75% de Rendimento.

1 / 75

Qc = 1,33 x Qn

Clculo de um Acumuladorhe1D

Pi = Presso interna.S = Coeficiente de Segurana (4,75).C = Coeficiente de Oxidao (1).Z = Coeficiente de fadiga da seo soldada (0,70).K = Coeficiente admissvel da chapa (3600 kg/cm).Rf = Coeficiente admissvel p/ flexo da chapa (600kg/cm).R = 40 para o ao.

Clculo do Corpo do Cilindro Acumuladore = x D x S200 x R x Z+ CEsta a formula para o clculo do corpo de cilindro do acumulador.

Clculo do Fundo do Corpo do Cilindro AcumuladorEsta a formula do clculo do fundo do corpo do cilindro do acumulador.e = x D x S x 1,03800 x h x R+ Ch = D 3,8

Clculo das Perdas de Carga em Tubos de Uma Rede de Ar P = perda de carga (bar). f = Coeficiente de atrito (nmero puro).L = Perda de carga total, p. dimenses de tubos e singularidades (cm).D = Dimetro interno do tubo (cm).V = Velocidade do fluxo (cm/s). = Densidade do fluxo (kg/m) Ar = 1,29 kg/m.9266 x 21591 = fator de converso de unidades.

D) (9266 x 21591)P = (f x L/( V x ) /xFrmula universal simplificada

Clculo das Perdas de Carga em Tubos de Uma Rede de ArNmero de ReynoldsR = V. D / Onde: V = Velocidade (cm/s) D = Dimetro do tubo (cm) = Viscosidade cinemtica do fluido (cm/s)

Clculo das Perdas de Carga em Tubos de Uma Rede de ArF = X / RX = 64 para tubos rgidos temperatura cte. X = 75 para tubos rgidos temperatura varivel ou tubos flexveis temperatura cte.X = 90 para tubos flexveis temperatura varivel.R = Nmero de Reynolds.

Viscosidade Cinemtica do Ar.

Perda de Carga em Singularidades em Rede de Ar (m)Dimetro Interno do Tubo (mm)

CondensadoC = Condensado (l/h).G = Vazo nominal aspirada pelo compressor (m / h).% = Fator de servio. Fator de Carga/ Repouso = 75%.Xsi = Umidade Absoluta do ar aspirado (g/kg ar seco).Xsf = Umidade Absoluta do ar comprimido (g/kg ar seco).Xsi = g/kg de ar seco x % de umidade relativa.C = 10- x G x % x ( Xsi Xsf)0,775Esta a formula do condensado.

Tabela de CondensadoValores de Xsf (g/kg ar seco)Temperatura em C

Xsi = Xs x Umidade relativaUr = 80% = 0,8Valores de Xs (g/kg ar seco)Temperatura em C

Clculo do Dimetro de um CilindroD = 1,13 (1,5 x m x V) + Fe / PefD = Dimetro do cilindro (cm) V = Velocidade : VA / VR (m/s)m = massa (kg) Pef = Presso Efetiva (kg/cm)Fe = 1,25 x m (kg)Este o clculo!

Velocidade de Um CilindroCilindro Convencional = 0,5 a 1,5 m/s

Cilindro de Impacto = 7 a 10 m/sVA = Velocidade de avanoVA = C/ Ta Onde: C = curso do cilindroTa = tempo de avano

VR = Velocidade de retornoVR = C/ TrOnde : C = curso do cilindroTr = Tempo de retorno

Clculo de Um Cilindro Submetido a Foras DinmicasNota: Presso Motriz = Presso de Avano do cilindroPresso Reativa = Presso de retorno do cilindroFe = 1,25 x m Onde : Fe = Fora externa m = massa (kg)

Pef = (n x Pm) (1,1 x Pr)Onde : n = rendimento 0,9 Pm = Presso motriz Pef = Presso efetiva Pr = Presso reativa

Consumo de Ar Nos Cilindros

Qn = A x C x Pa x N x n x 0,001

Qn = Vazo normal ( l/min)A = rea do cilindro (cm)C = Curso do cilindro (cm) Pa = Presso Absoluta (Pr + 1,013) N = Nmero de ciclos p/ minuto n = Nmero de aes do cilindro

Vazo Que Passa p/ Uma VlvulaQn = 40,89 Qr/ P ( Pe P)

Qn = Vazo Nominal (l/min)Qr = Vazo Requerida (m/h)Pe = Presso Absoluta P + 1,013 (bar)P = Presso de Carga 5% a 10% de Pe (bar)P = Presso Manomtrica (bar)

Clculo do Dimetro do Tubo em Sistema Pneumticodd = 21,49 x Qn x Tc (Pc + 1,013) x Vel x 293Onde: d = Dimetro (mm)Vel. = Velocidade (m/s)Qn = Vazo Nominal (l/min)Qc Vazo comprimida (l/min)pc = Presso Relativa (bar)Tc = Temperatura (K)

K = t C + 273

Velocidade do Ar em TubulaesdVel + 21,49 x Qn x Tc/ (pc+ 1,013) x d x 293

Onde: d = Dimetro (mm)Vel. = Velocidade (m/s)Qn = Vazo Nominal (l/min)Qc Vazo comprimida (l/min)pc = Presso Relativa (bar)Tc = Temperatura (K)

K = t C + 273