View
23
Download
0
Category
Preview:
Citation preview
Tecnologia Pneumática Industrial
2
ÍndicePropriedades Físicas do Ar………………………………………...3Peso e Existência do Ar…………………………………………….4Pressão Atmosférica……………………………………………….. 5Lei Geral dos Gases, Lei de Pascal……………………………….6Tipos Fundamentais de Compressores…………………………...7Resfriador Posterior………………………………………………… 8Desumidificação do Ar……………………………………………...9Esquema de Produção do Ar Comprimido………………………11Drenagem de Condensado e Tomadas de Ar…………………..12Unidade de Condicionamento (Lubrefil)…………………………13Funcionamento do Filtro…………………………………………..14Filtro de Ar Comprimido, Dreno Automático…………………….15Regulador de Pressão……………………………………………..16Filtro Regulador (Refil)……….…………………………………....17Lubrificador de Ar………………………………………………….18Válvulas de Controle Direcional………………………………….19Tipos de Acionamento…………………………………………….20Tipos Construtivos 2/2 vias……………………………………….22Tipo 3/2 vias, Exemplo de Aplicação……………………………23Tipo 3/2 vias, Simples Piloto, Exemplo de Aplicação………….24Tipo 3/2 vias, Comando Elétrico…………………………….…...25Tipo 3/2 vias, Suprimento Interno………………………………..26Tipo 3/2 vias, Suprimento Interno (In-Line)……………………..27Tipo 3/2 vias, Duplo Piloto, Exemplo de Aplicação…………….28Válvula de Partida Suave/Rápida………………………………..29Tipo 5/2 vias, Duplo Piloto (Válvula K)…………….…………….30Sistema de Compensação de Desgaste……………………….. 31Tipo 5/2 vias, Série ISO………………………………………….. 32Tipo 5/2 vias, Duplo Piloto, Exemplo de Aplicação…………….33Tipo 5/3 vias, Duplo Piloto………………………………………..34Tipo 5/3 vias, Duplo Solenóide (Speed King)…………………..35
Bloco Manifold………………………………………………..….... 36Válvula de Retenção, Escape Rápido……………………….….37Elemento OU, Exemplo de Aplicação……………………….…..38Elemento E, Exemplo de Aplicação………………………...…... 39Válvula Reguladora de Vazão…………………………………....40Exemplo de Aplicação, Controle de Velocidade………………. 41Temporizador Pneumático……………………………………….. 42Exemplo de Aplicação Temporizador Pneumático………….…43Captadores de Queda de Pressão…………………………..…..44Exemplo de Aplicação do Captador……………………………...45Contador Pneumático, Exemplo de Aplicação………………….46Sensor de Alívio……………………………………………...…….47Sensor Fluidico……………………………………………...……..48Módulo de Segurança Bimanual……….……………………......49Geradores de Vácuo……………………………………………….50Ventosa Padrão………………………………………..……….…. 51Tabela de Capacidade de Carga para Ventosa…………….….52Atuadores Pneumáticos……………………………………….…..53Cilindro de Simples Ação…………………………………...….…54Cilindro de Dupla Ação………………………………...………….55Cilindro com Amortecimento………………………………...…....56Cilindro de Haste Dupla……………………………….…………..57Cilindro Tandem…………………………………………………....58Cilindro Duplex Geminado………………………………………...59Cilindro de Impacto…………………………………………………60Guias Lineares………………………..…………….……………... 61Cilindro Sem Haste…………………………………………………62Hydro-Check, Exemplo de Aplicação…………………………....63Atuador Rotativo……………………………………..…………….64Oscilador Pneumático……………………………………………..65Garras Pneumáticas (Grippers)……………...…………………...66Vedações……………………………………………………………67Método de Movimento (Intuitivo)………………………………… 68Circuitos Intuitivos …………………………………………………69
Tecnologia Pneumática Industrial
3
Compressibilidade do Ar
Ar submetido a umvolume inicial V0
Ar submetido a umvolume inicial Vf
Vf < V0
F1 2
Elasticidade do Ar
Ar submetido a umvolume inicial V0
Ar submetido a umvolume inicial Vf
Vf > V0
1 2
F
Difusibilidade do Ar
Volumes contendoar e gases; válvula
fechada
Válvula aberta temos umamistura homogênea
1 2
Expansibilidade do ArPossuímos um recipiente contendo ar;a válvula na situação 1 está fechada
Quando a válvula é aberta o ar expande,assumindo o formato dos recipientes;
1
2
porque não possui forma própria
Tecnologia Pneumática Industrial
4
Ar Quente é Menos Denso que Ar Frio
Peso do Ar Peso do Ar
Peso do Ar
Tecnologia Pneumática Industrial
5
Camadas Gasosas da Atmosfera
A - Troposfera - 12 Km D - Termosfera/Ionosfera - 500 KmB - Estratosfera - 50 Km E - Exosfera - 800 a 3000 KmC - Mesosfera - 80 km
CD
AB
E
A Pressão Atmosférica Atua em Todos osSentidos e Direções
0,710 kgf/cm2
1,033 kgf/cm2
1,067 kgf/cm2
Pressão Atmosférica
Medição da Pressão Atmosférica
Tecnologia Pneumática Industrial
6
Efeito Combinado entre as Três Variáveis Físicas
T1
V1
P1Mesma Temperatura:Volume Diminui - Pressão Aumenta
T2
V2
P2Mesmo Volume:Pressão Aumenta - TemperaturaAumenta e Vice-Versa
T3
V3
P3Mesma Pressão:Volume Aumenta - TemperaturaAumenta e Vice-Versa
T4
V4
P4
Princípio de Blaise Pascal
1 - Suponhamos um recipiente cheio de um líquido, o qual épraticamente incompressível;
2 - Se aplicarmos uma força de 10 Kgf num êmbolo de 1 cm 2
de área;3 - O resultado será uma pressão de 10 Kgf/cm2 nas paredes
do recipiente.
Tecnologia Pneumática Industrial
7
Compressor Dinâmico de Fluxo Radial
Simbologia
Ciclo de Trabalho de um Compressor de Parafuso
a -O ar entra pela abertura de admissão preenchendo o espaçoentre os parafusos. A linha tracejada representa a aberturada descarga.
b - À medida que os rotores giram, o ar é isolado, tendo inícioa compressão.
c - O movimento de rotação produz uma compressão suave,que continua até ser atingido o começo da abertura dedescarga.
d - O ar comprimido é suavemente descarregado do compres-sor, ficando a abertura de descarga selada, até a passagemdo volume comprimido no ciclo seguinte.
Tipos Fundamentais de Compressores
Tecnologia Pneumática Industrial
9
Secagem por Refrigeração
Simbologia
Ar Úmido
Pré-Resfriador
Ar Seco
Resfriador Principal
Separador
C
D
Dreno
Condensado
Freon
Bypass
Compressorde RefrigeraçãoE
A
B
Secagem por Absorção
Ar Seco
PastilhasDessecantes
ArÚmido
Condensado
Drenagem
Desumidificação do Ar
Tecnologia Pneumática Industrial
10
Secagem por Adsorção
Esquematização da Secagem por Adsorção
Ar Seco
ArÚmido
Regenerando
Secando
Adsorvente
Regenerando
Secando
Ar Úmido
Ar Seco
Simbologia
Tecnologia Pneumática Industrial
11
Esquematização da Produção, Armazenamento e Condicionamento do Ar Comprimido
1 - Filtro de Admissão2 - Motor Elétrico3 - Separador de Condensado4 - Compressor
5 - Reservatório6 - Resfriador Intermediário7 - Secador8 - Resfriador Posterior
1
2
3
4
8
6
5
7
Tecnologia Pneumática Industrial
12
Prevenção e Drenagem para o Condensado
ArComprimido
Separador
Armazenagemde Condensados
DrenosAutomáticos
Inclinação 0,5 a 2% do Comprimento
Purgadores
Unidade deCondicionamento( Utilização)
Conexões Instantâneas
Comprimento
Tecnologia Pneumática Industrial
15
Secção de Um Filtro de Ar Comprimido
Dreno Manual
Dreno Automático
Simbologia
A - Defletor SuperiorB - AnteparoC - CopoD - Elemento FiltranteE - Defletor InferiorF - Dreno ManualG - Manopla
A
B
C
G
F
E
D
➔ ➔
Dreno Automático
Tecnologia Pneumática Industrial
16
Secção de um Regulador de Pressão com Escape
H
J
I
C
B
A
➔ ➔
Simbologia
G
F
E
D
A - MolaB - DiafragmaC - Válvula de AssentoD - ManoplaE - Orifício de Exaustão
F - Orifício de SangriaG - Orifício de EquilíbrioH - Passagem do Fluxo de ArI - AmortecimentoJ - Comunicação com Manômetro
Manômetro Tipo Tubo de Bourdon
Simbologia
Tecnologia Pneumática Industrial
17
Refil - Filtro Regulador
J
D
C
B
A
➔ ➔I
H
G
F
E
Simbologia
A - Manopla
B - Orifício de Sangria
C - Válvula de Assento
D - Defletor Superior
E - Defletor Inferior
F - Mola
G - Orifício de Exaustão
H - Diafragma
I - Passagem do Fluxo de Ar
J - Elemento Filtrante
Tecnologia Pneumática Industrial
18
Secção de um Lubrificador
Simbologia
J
IA
C
E
D
➔ ➔
GF
E
H
B
A - Membrana de RestriçãoB - Orifício VenturiC - EsferaD - Válvula de AssentoE - Tubo de SucçãoF - Orifício SuperiorG - Válvula de RegulagemH - Bujão de Reposição de ÓleoI - Canal de ComunicaçãoJ - Válvula de Retenção
Tecnologia Pneumática Industrial
20
Botão
Alavanca
Pedal
Simbologia
Simbologia
Simbologia
Pino
Rolete
Gatilho ou Rolete Escamoteável
Simbologia
Simbologia
Simbologia
Tipos de Acionamentos
Tecnologia Pneumática Industrial
21
Piloto Positivo
12Simbologia
Diafragma
Acionamento Combinado Elétrico e Pneumático
Simbologia
Simbologia
Acionamento CombinadoMuscular ou Elétrico e Pneumático
12
12
Tecnologia Pneumática Industrial
22
Tipos Construtivos
Simbologia
1
2
Válvula de Controle Direcional 2/2 Acionada por Rolete,
Retorno por Mola, N.F, Tipo Assento com Disco
Tecnologia Pneumática Industrial
23
Válvula de Controle Direcional 3/2 Acionada por PinoRetorno por Mola, N.F., Tipo Assento Cônico
Simbologia31
2
A
a2 2
31
Exemplo de Aplicação
Tecnologia Pneumática Industrial
24
Válvula de Controle Direcional 3/2 Acionada por Piloto,Retorno por Mola, N.F., Tipo Assento com Disco
1212
3 3
22
11
Exemplo de Aplicação
A
a0
12 2
1 3
a22
1 3
Simbologia31
2
12
Tecnologia Pneumática Industrial
25
Válvula de Controle Direcional 3/2 Acionada por Solenóide Direto,Retorno por Mola, N.F.
22
11
Válvula de Controle Direcional 3/2 Acionada Por Solenóide Indireto, Retorno por Mola, N.F., do Tipo Assento com Disco
3
1
2
1
3
2
Simbologia31
2
Simbologia
3
1
2
Tecnologia Pneumática Industrial
26
2
2
1 3
D
31
D
Válvula de Controle Direcional 3/2 Acionada por Solenóide de Ação Indireta, Retorno por Suprimento Interno, N.F., Tipo Assento Lateral
Simbologia
31
2
Tecnologia Pneumática Industrial
27
Válvula de Controle Direcional 3/2 Acionada por Solenóide de Ação Indireta, Retorno por Suprimento Interno, N.F., Tipo Assento
2 2
3
1
3
1
DDD
Simbologia
3
1
2
Tecnologia Pneumática Industrial
28
12 10
A
2
a0
1 3
2
1 3
2
1 3
a2 a1
Válvula 3/2 Acionada por Duplo Piloto Positivo
2
12
12
3 1
2
3 1
10
10
Simbologia
31
2
12 10
Exemplo de Aplicação
Tecnologia Pneumática Industrial
29
12
21
3
Válvula 3/2 de Partida Suave/Partida Rápida
Simbologia
3
1
2
12
Tecnologia Pneumática Industrial
30
Válvula 5/2 Acionada por Duplo Piloto Positivo
53
1
2 4D
2 4D
1
Simbologia
35
4 2
1
Tecnologia Pneumática Industrial
31
Válvula 5/2, Sistema de Compensação de Desgaste
Vantagens do Uso do Sistema de Compensaçãode Desgaste WCS
• Máximo Rendimento- Resposta Rápida - Pressão inferior de operação;- Baixo Atrito - Menos desgaste.
• Vida Útil Longa- Sob pressão a expansão radial das vedaçõesocorre para manter o contato de vedação com oorifício da válvula.
• Regime de Trabalho- Trabalha sem lubrificação, não é requerida alubrificação para válvula com mudança de posiçãocontínua.
• Vedação Bidirecional do Carretel- É usado um mesmo carretel para várias pressões,incluindo vácuo.
Simbologia
35
4 2
1
Tecnologia Pneumática Industrial
32
Válvula de Controle Direcional 5/2, Acionamento por Simples Solenóide Indireto, Tipo Distribuidor Axial
Simbologia
35
4 2
1
Tecnologia Pneumática Industrial
33
Válvula 5/2, Acionamento por Duplo Piloto Positivo, Tipo Distribuidor Axial
5 1 3
5 1 3
4 2
4 2
14 12
14
12
Simbologia35
4 2
1
14 12
A
14 12
a0
5
24
3
1
a22
31
a12
31
Exemplo de Aplicação
Tecnologia Pneumática Industrial
34
Válvula 5/3, Acionada por Duplo Piloto, Centrada por Mola, C.F., Tipo Distribuidor Axial
5 1 3
5 1 3
5 1 3
4 2
4 2
4 2
14 12
14 12
14 12
Simbologia
35
24
1
14 12
Tecnologia Pneumática Industrial
35
Válvula 5/3, Acionada por Duplo Solenóide, Centrada por Ar Comprimido, C.A.P., Tipo Carretel
5 4 1 2 3
5 4 1 2 3
D D DDX
DD D
DX
Simbologia
35
24
1
Tecnologia Pneumática Industrial
36
Montagem de Válvulas Pneumáticas em Bloco Manifold
Simbologia
35
4 2
1
14 12
Tecnologia Pneumática Industrial
37
Válvula de Retenção com Mola
2 1
2 1
Simbologia
12
Válvula de Escape Rápido
3
2
1
3
2
1
Simbologia
31
2
Elementos Auxiliares
Tecnologia Pneumática Industrial
38
Válvula de Isolamento, Elemento "OU"
1 1
2
1 1
2
Simbologia
11
2
A
a012
1
2
3
a4
1
2
3
a2
1
2
3
a.02
1 1
2
Exemplo de Aplicação
Tecnologia Pneumática Industrial
39Simbologia
11
2
A
a0
12
1
2
3
a2
1
2
3
a.02
1 1
2
a4
1
2
3
Válvula de Simultaneidade (Elemento E)Exemplo de Aplicação
1 1
2
1 1
2
Tecnologia Pneumática Industrial
40
Válvula de Controle de Fluxo Controle de Velocidade
Simbologia
21
2 1 2 1
Tecnologia Pneumática Industrial
41
A
a.01
1
2
3
a.02
a0
122
3
14
1
5
4
a1 2
31
a2 2
31
Exemplo de Aplicação
Tecnologia Pneumática Industrial
42
12
2
1t1 0
12
2
1t1 0
Simbologia
Temporizador Pneumático
1 3
9
10
P
a
S
Funcionamento
5 6
2 4 7 8
P
S S
a a
P
Tecnologia Pneumática Industrial
43
Exemplo de AplicaçãoA
1
2
3
a3
a0
1214
5
4
a22
31
2
31
P
a
S
a5
a.01 a.02
Tecnologia Pneumática Industrial
44
Adaptador paraconexão do
cilindro
Anel defixação
PneumáticoElétrico
Eletrônico
Módulosconectáveis
&
SimbologiaaP
S
Captadores de Queda de Pressão
Tecnologia Pneumática Industrial
46
Contador Predeterminador Pneumático
YZ
P
A
00000Y
Z
P
A
Simbologias
Exemplo de Aplicação
A
1
2
3
a3
a0
1214
5
4
1
2
3
a3
1
2
3
a2
1
2
3a4
Y
A
P
Z
a.01 a.02
a.03
a.05
Tecnologia Pneumática Industrial
47
Sensor de Alívio
Relé doSensor de Alívio
S
1
2
Desacionado
Sensor de Alívio
Relé doSensor de Alívio
S
Acionado
Relé doSensor de Alívio Sensor de Alívio
Sensor de Alívio
Pa
S
Tecnologia Pneumática Industrial
48
AtuadoDesatuado
Peça em Movimento
Distância deSensibilidade
S
P
Alimentaçãode 3 a 8 bar
Fil tro -Regulador
Pxa
Relé Amplificador
a: Sinal envi ado do detector fluídico (0,5 a 2 mbar)
Ar de supr imento filtrado, seco e regulado( Px = 100 a 300 mbar)
Objetoa ser
detectado
Sensorfluídico
a
Relé Amplificador
Desacionado
3 1
2
4Px a
S
Acionado
3 1
Px a
S6
Acionador Manual Auxiliar
2
5 4
Pxa Pxa
Sensor Fluídico de Proximidade
Tecnologia Pneumática Industrial
50
1 - Uma força de 2 kgf,é aplicada …
2 - … na tampa móv elcuja área mede 2 cm2
3 - Resultará numapressão negativade -1 kgf/cm2
4 - Gerando umvácuo de-1 kgf/cm2,no interiordo recipiente
5 - Essa pressãonegativa, depressão,é inferior à pressãoatmosférica externaa qual está submetidoo recipiente
2 cm2
-1 kgf/cm2
2 kgf
1 - O ar comprimidoentra pelo pórtico P…
2 - … e sai para atmosferapelo pórtico R
3 - A restrição provoca umaumento n a velocidadedo fluxo de ar …
4 - … gerando um vácuo parcialneste orifíc io, por onde o a ratmosfé rico penetra dopórtico A
1 - Enquanto o elementogerador de vácuo estiversob pressão do ar compr imido…
2 - Elem ento geradorde vácuo
3 - A pressão atmosférica,agindo na superfíc ie externada ventosa, m antém av entosa presa à peça
2 - … forma-se um vácuoentre a ventosa e a peça
Ventosa
Peça
P
R
A
Geradores de Vácuo, Ventosas
Simbologia
P R
A
Tecnologia Pneumática Industrial
52
5,0 0,19 0,69 0,071 0,35 0,03610,0 0,78 2,86 0,292 1,43 0,14615,0 1,76 6,47 0,66 3,23 0,3320,0 3,14 11,54 1,177 5,76 0,588
25,0 4,90 18,02 1,837 9,00 0,91830,0 7,06 25,96 2,647 12,97 1,32335,0 9,61 35,34 3,603 17,66 1,80140,0 12,56 46,20 4,71 23,05 2,35
45,0 15,89 58,44 5,958 29,22 2,97950,0 19,62 72,17 7,357 36,08 3,67855,0 23,74 87,32 8,902 43,66 4,45160,0 28,26 103,95 10,597 51,97 5,298
65,0 33,16 121,98 12,435 60,98 6,21770,0 38,46 141,47 14,422 70,73 7,21175,0 44,15 162,41 16,556 81,20 8,27880,0 50,24 184,82 18,84 92,41 9,42
85,0 56,71 208,61 21,266 104,30 10,63390,0 63,58 233,89 23,842 116,94 11,92195,0 70,84 260,60 26,565 130,29 13,282
100,0 78,54 288,92 29,452 144,46 14,726
120,0 113,04 415,84 42,39 207,92 21,195150,0 176,62 649,73 66,232 324,86 33,116200,0 314,00 1155,12 117,75 577,56 58,875300,0 706,86 2600,35 265,076 1300,17 132,536
Ø da Ventosaem mm
Áreaem cm2
Força de Levantamento
Superfície Horizontal Superfície Vertical
em N em Kgf em N em Kgf
Tabela de Capacidade de Carga para Ventosas Planas a 75% de Vácuo
Tecnologia Pneumática Industrial
54
P
Vent.
SimbologiaSimbologia
Simbologia
Cilindro de Simples Efeito ou Simples Ação
Tecnologia Pneumática Industrial
59
Cilindro Duplex Geminado ou Múltiplas Posições
Simbologia
1 2 31 2 3 4
Tecnologia Pneumática Industrial
63
Conversor Hidráulico de Velocidade (Hydro-Check)
Simbologia
Exemplo de Aplicação
A
4
1
35
214 12
a 0
1 3
2a 2
1 3
2a 1
a.02
Tecnologia Pneumática Industrial
64
EixoChavetado
Conexão de ArComprimido
Palhetas com Molas, semLubrificação Standard
Corpo de AçoFundido
EngrenagemPlanetária
EngrenagemDentada
Engrenagemsem Fim
Simbologia
Atuador Rotativo - Motor Pneumático
Tecnologia Pneumática Industrial
66
Garras Pneumáticas (Grippers)
Garra de Fricção
Garra de Abrangimento
Tecnologia Pneumática Industrial
68
Método de Movimento ( Intuitivo)
Produto
Estoquede Produtos
Estocagemde Caixas
n = 3
m = 3
Unidade deTransferência de Produto
B
AEntradade Produtos Unidade de Estocagem
RotaçãoCompletada Caixa dePapelão
Saídas deProdutosEmbalados
Estoquesde Caixasde Papelãol = 2
14 1214 124 2
A
b1
a.01 a.02b2
b.01 b.02
a1
a04 2
35
1
b0
35
1a.04 2
1 1
a4 2
1 3
a2 2
1 3
B
Exemplo de Aplicação
Diagrama Trajeto-Passo
Tecnologia Pneumática Industrial
69
Circuito - 01Comandar um Cilindro de Simples Ação (Comando Direto).
Tecnologia Pneumática Industrial
70
Circuito - 02Comandar um Cilindro de Simples Ação Utilizando uma Válvula Simples Piloto(Comando Indireto).
Tecnologia Pneumática Industrial
71
Circuito - 03Comandar um Cilindro de Simples Ação Utilizando uma Válvula Duplo Piloto.
Tecnologia Pneumática Industrial
72
Circuito - 04Comandar um Cilindro de Simples Ação de Dois Pontos Diferentes e Independentes(Utilizar Elemento OU).
Tecnologia Pneumática Industrial
73
Circuito - 05Comandar um Cilindro de Simples Ação Através de Acionamento Simultâneo de DuasVálvulas Acionadas por Botão (Comando Bimanual, Utilizar Elemento E).
Tecnologia Pneumática Industrial
74
Circuito - 06Comando Bimanual com Duas Válvulas 3/2 vias Botão Mola em Série.
Tecnologia Pneumática Industrial
75
Circuito - 07Comando Direto de um Cilindro de Dupla Ação, sem Possibilidade de Parada em seuCurso.
Tecnologia Pneumática Industrial
76
Circuito - 08Comandar um Cilindro de Dupla Ação com Paradas Intermediárias.
Tecnologia Pneumática Industrial
77
Circuito - 09Comando Indireto de um Cilindro de Dupla Ação, Utilizando uma Válvula Simples Piloto.
Tecnologia Pneumática Industrial
78
Circuito - 10Comando Indireto de um Cilindro de Dupla A ção, Utilizando uma Válvula Duplo Piloto ecom Controle de Velocidade do Cilindro.
Recommended