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EFA - Pneumática e Hidráulica - Generalidades
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PNEUMÁTICA Generalidades e Princípios Básicos
TÉCNICO INSTALADOR DE SISTEMAS SOLARES TÉRMICOS
Unidade 4559 - Pneumática e Hidráulica
Pneumática - Generalidades
Travões pneumáticos
Pneumática - Aplicações
Broca de dentista
2 a 3 bar de pressão
350 000 rpm
Pneumática - Aplicações
Aplicações de automação
Linhas de montagem
Linhas de embalagem
Pinças e ventosas
Pneumática - Aplicações
Automatismos
Actuação de máquinas e equipamentos:
Rotulagem
Engarrafamento
Etc.
Pneumática - Aplicações
Distribuidor pneumático de correio e mensagens
Pneumática - Aplicações
Lixadeiras
Pistolas aparafusadores
Máquinas de Furar
Brocas de dentista
Rebarbadeira
Pneumática - Aplicações
Martelo compressor
Pistola de pintura
Etc.
Vantagens da energia pneumática
Incremento da produção
Com investimento relativamente pequeno
Redução dos custos operacionais
A rapidez nos movimentos pneumáticos e a libertação do operário (homem) de operações repetitivas possibilitam o aumento do ritmo de trabalho, aumento de produtividade e, portanto, um menor custo operacional
Robustez dos componentes pneumáticos
A robustez inerente aos controles pneumáticos torna-os relativamente insensíveis a vibrações e golpes, permitindo que acções mecânicas do próprio processo sirvam de sinal para as diversas sequências de operação. São de fácil manutenção
Vantagens da energia pneumática
Facilidade de introdução
Pequenas modificações nas máquinas convencionais, aliadas à disponibilidade de ar comprimido, são os requisitos necessários para introdução dos controles pneumáticos
Resistência à ambientes hostis
Poeira, atmosfera corrosiva, oscilações de temperatura, humidade, submersão em líquidos, raramente prejudicam os componentes pneumáticos, quando projectadas para esta finalidade
Simplicidade de manipulação
Os controles pneumáticos não necessitam de operários super especializados para sua manipulação
Vantagens da energia pneumática
Segurança
Como os equipamentos pneumáticos envolvem sempre pressões moderadas, tornam-se seguros contra possíveis acidentes, quer no pessoal, quer no próprio equipamento, além de evitarem problemas de explosão
Redução do número de acidentes
A fadiga é um dos principais factores que favorecem acidentes; a introdução de controles pneumáticos reduz sua incidência, uma vez que permite eliminar operações repetitivas
Limitações da energia pneumática
O ar comprimido necessita de uma boa preparação para realizar o trabalho proposto
Remoção de impurezas, eliminação de humidade para evitar corrosão nos equipamentos, engates ou travamentos e maiores desgastes nas partes móveis do sistema
Os componentes pneumáticos
São normalmente projectados e utilizados a uma pressão máxima de 1723,6 kPa (17 bar). Portanto, as forças envolvidas são pequenas se comparadas a outros sistemas. Assim, não é conveniente o uso de controlos pneumáticos em operação de extrusão de metais. Provavelmente, o seu uso é vantajoso para recolher ou transportar as barras extrudidas
Limitações da energia pneumática
Velocidades muito baixas
São difíceis de ser obtidas com o ar comprimido devido suas propriedades físicas. Neste caso, recorre-se a sistemas mistos (hidráulicos e pneumáticos)
O ar é um fluido altamente compressível
Portanto, é impossível obter paradas intermediárias e velocidades uniformes. O ar comprimido é um poluidor sonoro quando são efectuadas exaustões para a atmosfera. Esta poluição pode ser evitada com o uso de silenciadores nos orifícios de escape
Princípios básicos
Gerador compressores (êmbolo, palhetas, pistões, parafusos etc.)
Distribuidor válvulas direccionais, válvulas de pressão, válvulas de
bloqueio etc.
Consumidor cilindros lineares, motores, cilindros rotativos, válvulas de
vácuo, bicos sopradores etc.
Fluido de Trabalho ar atmosférico.
Pressão de operação 1 até 15 bar (normal 6 bar).
Princípios básicos
Princípios básicos
Princípios básicos
Princípios básicos
Lei dos Gases Perfeitos Relaciona a pressão, o volume e a
temperatura a que um gás perfeito se encontra
Se uma das propriedades variar o comportamento das outras pode ser previsto
O ar apesar de não ser um gás perfeito, o ar verifica esta lei para as maior parte das situações em pneumática
ConstanteT
VP
T
VP
2211
Lei dos Gases Perfeitos
À medida que um gás é comprimido a sua temperatura aumenta
ConstanteT
VP
T
VP
2211
Princípios básicos
Princípio de Pascal
"A pressão exercida num líquido confinado em forma estática actua em todos os sentidos e direcções, com a mesma intensidade, exercendo forças iguais em áreas iguais.
Princípios básicos
Pressão
Se uma força F, actuar perpendicularmente sobre uma superfície A, à relação entre a força e a superfície dá-se o nome de pressão P
A pressão é a força que se exerce na unidade de área
A
FP
Princípios básicos
Pressão (continuação)
A pressão exercida por uma coluna de líquido é a acção do seu peso, ou seja, a força exercida pela sua massa por unidade de área.
Princípios básicos
Caudal
Caudal (ou débito) é o volume de líquido que se escoa, por exemplo num tubo ou conduta em cada unidade de tempo
As unidades mais comuns utilizadas para medir o caudal são, o m3/s (SI), m3/h, l/h, l/s.
t
VQ
Princípios básicos
Caudal
Se numa conduta ou tubagem de secção A o ar ou água se escoar com a velocidade V, o caudal Q será representado pela seguinte expressão
vAQ .
Princípios básicos
Continuidade (princípio de conservação da massa) Considerando uma tubagem como a da figura, durante um
determinado período de tempo, verifica-se que se o movimento for permanente a quantidade de fluido que entra na secção 1 é igual à quantidade do fluido que sai na secção 2
Princípios básicos
Continuidade (princípio de conservação da massa) “Em movimento permanente é constante a massa de
fluído que passa através de qualquer secção transversal de um tubo, na unidade de tempo.”
Condensação
Produção de ar comprimido
Condições relevantes na geração e distribuição do ar comprimido
Pressão
Caudal
Teor de água ou humidade
Teor de partículas sólidas
Teor de óleo
Produção de ar comprimido
Quando o ar é comprimido a sua temperatura aumenta
O vapor de água contido no ar (humidade relativa) é concentrado e transforma-se em vapor com o aumento da temperatura
No arrefecimento do ar comprimido o vapor de água condensa;
Partículas sólidas também podem estar presentes (óleo queimado, partículas metálicas do compressor e poeiras aspiradas pelo compressor).
Produção de ar comprimido
Produção e preparação de ar comprimido
Compressão;
Redução da temperatura;
Remoção de água;
Remoção de partículas sólidas;
Controle da pressão;
Adição de lubrificante.
Produção de ar comprimido
Filtros
Compressor
Lubrificador
Reservatório
Controlo de humidade
Controlo de temperatura
Rede de distribuição.