Pneumática Aula 1 Conceitos Básicos SENAI - CIMATEC / Área de Automação Industrial - Núcleo de Mecatrônica Professor: Fillype Jorge de Lima Bezerra Marques.

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1 Pneumática Aula 1 Conceitos Básicos SENAI - CIMATEC / Área de Automação Industrial - Núcleo de Mecatrônica Professor: Fillype Jorge de Lima Bezerra Marques Tec. Mecatrônica

2 Conceitos Básicos 1.Incremento da produção com investimento pequeno 2.Redução dos custos operacionais 3.Robustez dos componentes 4.Facilidade na implantação 5.Resistência a ambientes hostis 6.Simplicidade de manipulação 7.Segurança 8.Liberação de pessoal de operações repetitivas Vantagens

3 Conceitos Básicos 1.Necessita preparação 2.Pequenas pressões (forças) envolvidas 3.Dificuldade de controle de velocidade 4.Impossibilidade de paradas intermediárias 5.Poluição sonora Limitações

4 Compressibilidade do Ar Ar submetido a um volume inicial V 0 Ar submetido a um volume inicial V f V f < V 0 F 12 Características do Ar f

5 Elasticidade do Ar Ar submetido a um volume inicial V Ar submetido a um volume inicial V f V f > V 0 12 F Características do Ar f 0

6 Difusibilidade do Ar Volumes contendo ar e gases; válvula fechada Válvula aberta temos uma mistura homogênea 1 2 Características do Ar

7 Expansibilidade do Ar Possuímos 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 Características do Ar

8 Peso do Ar

9 Camadas Gasosas da Atmosfera A - Troposfera - 12 KmD - Termosfera/Ionosfera - 500 Km B - Estratosfera - 50 KmE - Exosfera - 800 a 3000 Km C - Mesosfera - 80 km C D A B E A Pressão Atmosférica Atua em Todos os Sentidos e Direções 0,710 kgf/cm 2 1,033 kgf/cm 2 1,067 kgf/cm 2 Pressão Atmosférica Medição da Pressão Atmosférica Atmosfera

10 Efeito Combinado entre as Três Variáveis Físicas T1 V1 P1 Mesma Temperatura: Volume Diminui - Pressão Aumenta T2 V2 P2 Mesmo Volume: Pressão Aumenta - Temperatura Aumenta e Vice-Versa T3 V3 P3 Mesma Pressão: Volume Aumenta - Temperatura Aumenta e Vice-Versa T4 V4 P4 Variáveis do Ar Princípio de Blaise Pascal 1 -Suponhamos um recipiente cheio de um líquido, o qual é praticamente 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/cm 2 nas paredes do recipiente.

11 Pneumática Aula 2 Produção e Distribuição (Compressão) SENAI - CIMATEC / Área de Automação Industrial - Núcleo de Mecatrônica Professor: Fillype Jorge de Lima Bezerra Marques Tec. Mecatrônica

12 Produção e Distribuição O ANSI (American National Standard Institute) padroniza as cores a serem utilizadas em circuitos hidráulicos e pneumáticos. VERMELHO: Indica pressão de alimentação VIOLETA: Indica que a pressão do sistema foi intensificada LARANJA: Indica linha de comando, pilotagem ou que a pressão foi reduzida Cores Técnicas

13 Produção e Distribuição AMARELO: Indica uma restrição no controle de passagem do fluxo. AZUL: Indica fluxo em descarga, escape ou retorno. VERDE: Indica sucção ou linha de drenagem. BRANCO: Indica fluido inativo. Ex: armazenagem. Cores Técnicas

14 Produção e Distribuição Cores Técnicas

15 Produção e Distribuição Compressores são máquinas destinadas a elevar a pressão de um certo volume de ar, admitido nas condições atmosféricas, até uma determinada pressão, exigida na execução dos trabalhos de ar comprimido. Compressores

16 Produção e Distribuição Deslocamento positivo: Baseia-se na redução de volume. O volume é diminuido, aumentando a pressão até que ocorra a abertura de válvulas de saída do compressor. Deslocamento dinâmico: É obtido através do aumento da velocidade, tendo em seguida seu escoamento retardado obrigando a uma elevação da pressão. Compressores: classificação

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18 Compressor Dinâmico de Fluxo Radial Simbologia Ciclo de Trabalho de um Compressor de Parafuso a -O ar entra pela abertura de admissão preenchendo o espaço entre os parafusos. A linha tracejada representa a abertura da descarga. b -À medida que os rotores giram, o ar é isolado, tendo início a compressão. c -O movimento de rotação produz uma compressão suave, que continua até ser atingido o começo da abertura de descarga. d -O ar comprimido é suavemente descarregado do compres- sor, ficando a abertura de descarga selada, até a passagem do volume comprimido no ciclo seguinte. Tipos Fundamentais de Compressores

19 Produção e Distribuição É dotado de apenas uma câmara de compressão, onde o ar é admitido e comprimido. Compressor de simples efeito

20 Produção e Distribuição Possui duas câmaras, ou seja, as duas faces do êmbolo aspiram e comprimem. Compressor de duplo efeito

21 Produção e Distribuição Remove o calor gerado entre os estágios de compressão visando: Manter a baixa temperatura do equipamentoManter a baixa temperatura do equipamento Aproximar a compressão da isotérmicaAproximar a compressão da isotérmica Evitar a deformação do bloco e cabeçoteEvitar a deformação do bloco e cabeçote Aumentar a eficiência do compressorAumentar a eficiência do compressor Esse resfriamento pode ser feito por: ArAr ÁguaÁgua Sistema de refrigeração de compressores

22 Pneumática SENAI - CIMATEC / Área de Automação Industrial - Núcleo de Mecatrônica Professor: Fillype Jorge de Lima Bezerra Marques Tec. Mecatrônica Aula 3 Produção e Distribuição (Preparação)

23 Quando ocorre o aumento de pressão do ar, a solubilidade da água diminui. Isso provocaria condensação dentro do compressor. Porém como a temperatura também aumenta, isso não ocorre. Umidade

24 Produção e Distribuição Mas no momento do resfriamento, teremos a condensação da água. Como esse resfriamento ocorre ao longo do sistema, a água se condensa no interior dos componentes. Umidade

25 Produção e Distribuição Conseqüências: Oxidação da tubulação e componentesOxidação da tubulação e componentes Retirada da lubrificaçãoRetirada da lubrificação Arraste de partículas sólidasArraste de partículas sólidas Aumento do índice de manutençãoAumento do índice de manutençãoSolução Remoção da umidade Umidade

26 Produção e Distribuição Refriador posterior Esse resfriador é localizado logo após o compressor, retirando calor do ar no momento em que este está a maior temperatura Umidade

27 Produção e Distribuição Importância Armazenar o ar comprimidoArmazenar o ar comprimido Resfriar o ar auxiliando a eliminação de condensadoResfriar o ar auxiliando a eliminação de condensado Compensar as flutuações de pressãoCompensar as flutuações de pressão Estabilizar o fluxo de arEstabilizar o fluxo de ar Reservatório de ar comprimido

28 Produção e Distribuição Diminui ainda mais a umidade do ar Após esse processo chama-se o ar de ar seco, apesar de ainda haver uma umidade residual mas insignificante Desumidificação do ar

29 Produção e Distribuição Secagem por refrigeração A capacidade do ar de reter umidade diminui com a temperatura Desumidificação do ar

30 Produção e Distribuição Secagem por absorção É utilizado um absorto, que absorve por reação química a umidade Desumidificação do ar

31 Produção e Distribuição Secagem por adsorção É a fixação das moléculas de um adsorvato na superfície de um adsorvente. Desumidificação do ar

32 Esquematização da Produção, Armazenamento e Condicionamento do Ar Comprimido 1 -Filtro de Admissão 2 -Motor Elétrico 3 -Separador de Condensado 4 -Compressor 5 -Reservatório 6 -Resfriador Intermediário 7 -Secador 8 -Resfriador Posterior 1 2 3 4 8 6 5 7 Produção e Distribuição

33 Formato O anel fechado auxilia na manutenção de uma pressão constante e uma distribuição uniforme do ar Rede de distribuição

34 Produção e Distribuição Válvulas de fechamento Permitem o isolamento de seções para manutenção Rede de distribuição

35 Produção e Distribuição Inclinação As tubulações devem possuir uma ligeira inclinação de 0,5 a 2%, com drenos colocados nas posições mais baixas. Isso possibilita o escoamento e retirada do condensado. Rede de distribuição

36 Produção e Distribuição Tomadas de ar Deve ser feita na parte superior da distribioção para evitar o fluxo de condensado Rede de distribuição

37 Pneumática SENAI - CIMATEC / Área de Automação Industrial - Núcleo de Mecatrônica Professor: Fillype Jorge de Lima Bezerra Marques Tec. Mecatrônica Aula 4 Produção e Distribuição (Lubrefil)

38 Unidade de Condicionamento ou Lubrefil Simbologia Lubrefil

39 Secção de Um Filtro de Ar Comprimido Dreno Manual Dreno Automático Simbologia A - Defletor Superior B- Anteparo C - Copo D - Elemento Filtrante E- Defletor Inferior F - Dreno Manual G - Manopla A B C G F E D ÔÔ Dreno Automático Lubrefil

40 Filtros coalescentes Em certas aplicações, a filtragem do ar deve ser ainda mais rigorosa: Indústria de processamento de alimentosIndústria de processamento de alimentos Indústria de equipamentos hospitalaresIndústria de equipamentos hospitalares Indústria eletrônicaIndústria eletrônica Lubrefil

41 Filtros coalescentes Filtros coalescentes atendem a essas necessidades Lubrefil

42 Secção de um Regulador de Pressão com Escape H J I C B A ÔÔ Simbologia G F E D A - Mola B- Diafragma C - Válvula de Assento D - Manopla E- Orifício de Exaustão F - Orifício de Sangria G - Orifício de Equilíbrio H - Passagem do Fluxo de Ar I - Amortecimento J - Comunicação com Manômetro Manômetro Tipo Tubo de Bourdon Simbologia Lubrefil

43 Refil - Filtro Regulador J D C B A ÔÔ I H G F E Simbologia A - Manopla B- Orifício de Sangria C - Válvula deAssento D - Defletor Superior E- Defletor Inferior F - Mola G - Orifício de Exaustão H - Diafragma I - Passagem do Fluxo deAr J - Elemento Filtrante Lubrefil

44 Secção de um Lubrificador Simbologia J I A C E D ÔÔ G F E H B A - Membrana de Restrição B- Orifício Venturi C - Esfera D - Válvula de Assento E- Tubo de Sucção F - Orifício Superior G - Válvula de Regulagem H - Bujão de Reposição de Óleo I - Canal de Comunicação J - Válvula de Retenção Lubrefil

45 Pneumática Aula 5 Válvulas de controle direcional SENAI - CIMATEC / Área de Automação Industrial - Núcleo de Mecatrônica Professor: Fillype Jorge de Lima Bezerra Marques Tec. Mecatrônica

46 Válvulas de controle direcional Tipos de válvulas As válvulas pneumáticas são classificadas em: de controle direcionalde controle direcional de bloqueiode bloqueio de controle de fluxode controle de fluxo de controle de pressãode controle de pressão

47 Válvulas de Controle Direcional 531 42 1412 Simbologia Válvulas de controle direcional

48 Características Posição inicialPosição inicial Número de posiçõesNúmero de posições Número de viasNúmero de vias Tipo de acionamentoTipo de acionamento Tipo de retornoTipo de retorno VazãoVazão Válvulas de controle direcional

49 Número de posições As válvulas são representadas por retângulos divididos em quadrados representando o número de funções distintas que pode assumir Válvulas de controle direcional

50 Número de vias É o número de conexões de trabalho que a válvula possui. As vias podem ser de entrada de pressão, conexões de utilização e de escape. Válvulas de controle direcional

51 Direção de fluxo As setas indicam a interligação interna das conexões, mas não necessariamente o sentido do fluxo. Válvulas de controle direcional

52 Direção de fluxo Passagem bloqueada Válvulas de controle direcional

53 Válvula direcional de 2/2 vias Consiste de duas passagens que são conectadas ou desconectadas. Possui a função de liga-desliga Válvulas de controle direcional

54 Válvula direcional de 2/2 vias Consiste de duas passagens que são conectadas ou desconectadas. Possui a função de liga-desliga Válvulas de controle direcional

55 Diferença das válvulas 2/2 vias e 3/2 vias Em uma válvula de 3/2 vias, a válvula inverte o fluxo da via de utilização para o tanque, esvaziando o atuador. Válvulas de controle direcional

56 Válvulas normalmente abertas e normalmente fechadas Válvulas de 2 e de 3 vias com retorno por mola podem tanto ser normalmente abertas (NA) ou normalmente fechadas (NF) Válvulas de controle direcional

57 Direção de fluxo Escape não provido para conexão (não canalizado ou livre) Válvulas de controle direcional

58 Direção de fluxo Escape provido para conexão (canalizado) Válvulas de controle direcional

59 Identificação A CETOP procura normatizar a identificação dos orifícios da válvula da seguinte maneira: Válvulas de controle direcional

60 Identificação N o 1: Alimentação N os 2 e 4: Utilização N os 3 e 5: Escape ou exaustão N o 10: Piloto que isola a alimentação N o 12: Liga a alimentação 1 com o orifício 2 N o 14: Liga a alimentação 1 com o orifício 4 Válvulas de controle direcional

61 Identificação Outras identificações Válvulas de controle direcional

62 Acionamentos ou comandos Provocam o deslocamento das partes internas da válvula, causando mudança das direções de fluxo. Os acionamentos podem ser: Musculares Musculares Mecânicos Mecânicos Pneumáticos Pneumáticos Elétricos Elétricos Combinados Combinados Válvulas de controle direcional

63 Atuadores de válvulas direcionais Válvulas de controle direcional

64 Acionamentos musculares Acionadas pelo homem: BotãoBotão AlavancaAlavanca PedalPedal Válvulas de controle direcional

65 Acionamentos mecânicos Acionamentos mecânicos: PinoPino RoleteRolete Gatilho ou rolete escamoteávelGatilho ou rolete escamoteável

66 Acionamentos mecânicos Válvulas de controle direcional

67 Acionamentos pneumáticos Nesses casos as válvulas são comutadas pela ação do ar comprimido, proveniente de outra parte do circuito e emitido por outra válvula. O piloto pode ser Positivo Positivo Negativo Negativo Válvulas de controle direcional

68 Acionamentos pneumáticos Piloto Positivo (comando direto por aplicação de pressão) Válvulas de controle direcional

69 Acionamentos pneumáticos Piloto Negativo (comando direto por alívio de pressão) Válvulas de controle direcional

70 Acionamentos elétricos Um sinal elétrico é utilizado para acionar um solenóide e comutar a válvula. Válvulas de controle direcional

71 Acionamentos combinados A energia do próprio ar comprimido é utilizada para auxiliar o acionamento da válvula. Tipos Solenóide e piloto interno Solenóide e piloto interno Solenóide e piloto externo Solenóide e piloto externo Solenóide e piloto ou botão Solenóide e piloto ou botão Válvulas de controle direcional

72 Acionamentos combinados Solenóide e piloto interno Válvulas de controle direcional

73 Acionamentos combinados Solenóide e piloto externo Válvulas de controle direcional

74 Acionamentos combinados Solenóide e piloto ou botão Válvulas de controle direcional

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76 Denominação de válvulas Válvula de Controle Direcional 3/2 Vias acionada por botão retorno por mola normalmente fechada. ou 3/2 Vias Botão Mola N.F. Válvulas de controle direcional

77 Válvulas comuns Válvula de Controle Direcional 2/2 Vias acionada por rolo retorno por mola normalmente fechada. ou 2/2 Vias Rolete Mola N.F. Válvulas de controle direcional

78 Válvula de Controle Direcional 3/2 Vias acionada por pino retorno por mola normalmente fechada. ou 3/2 Vias Pino Mola N.F. Válvulas comuns Válvulas de controle direcional

79 Exemplo de aplicação: Comando básico direto Válvulas comuns Válvulas de controle direcional

80 Válvula de Controle Direcional 3/2 Vias acionada por piloto retorno por mola normalmente fechada. ou 3/2 Vias Piloto Mola N.F. Válvulas comuns Válvulas de controle direcional

81 Exemplo de aplicação: Comando básico indireto Válvulas comuns Válvulas de controle direcional

82 Válvula de Controle Direcional 3/2 Vias acionada por duplo piloto normalmente fechada. ou 3/2 Vias Duplo Piloto N.F. Válvulas comuns Válvulas de controle direcional

83 Exemplo de aplicação Válvulas comuns Válvulas de controle direcional

84 Válvula de Controle Direcional 3/3 Vias acionada por alavanca centrada por mola centro fechado. ou 3/3 Vias Alavanca Centrada por Mola C.F. Válvulas comuns Válvulas de controle direcional

85 Válvula de Controle Direcional 5/3 Vias acionada por duplo piloto centrada por mola centro fechado. ou 5/3 Vias Duplo Piloto Centrada por Mola C.F. Válvulas comuns Válvulas de controle direcional

86 Montagem de Válvulas Pneumáticas em Bloco Manifold Válvulas de controle direcional

87 Pneumática Aula 6 Elementos auxiliares SENAI - CIMATEC / Área de Automação Industrial - Núcleo de Mecatrônica Professor: Fillype Jorge de Lima Bezerra Marques Tec. Mecatrônica

88 Elementos Auxiliares Válvulas de bloqueio Impedem o fluxo do ar em um sentido determinado, possibilidando livre fluxo no sentido oposto

89 Elementos Auxiliares Válvulas de escape rápido Permitem que o ar do interior de um cilindro escape rapidamente sem ser necessário passar pela tubulação

90 Elementos Auxiliares Válvulas de isolamento (elemento OU) SE (houver pressão em 1a) OU (houver pressão em 1b) ENTÃO (ocorre pressurização em 2)

91 Elementos Auxiliares Válvulas de isolamento (elemento OU) Exemplo de aplicação: Comandar um cilindro a partir de dois pontos diferentes

92 Elementos Auxiliares Válvulas de simultaneidade (elemento E) SE (houver pressão em 1a) E (houver pressão em 1b) ENTÃO (ocorre pressurização em 2)

93 Elementos Auxiliares Válvulas de simultaneidade (elemento E) Exemplo de aplicação: Comandar um cilindro de forma bimanual

94 Elementos Auxiliares Válvulas de controle de fluxo Válvula de controle de fluxo variável bidirecional Controla o fluxo em ambas as direções

95 Elementos Auxiliares Válvulas de controle de fluxo Válvula de controle de fluxo variável unidirecional Controla o fluxo em uma das direções. Na outra o fluxo é livre

96 Elementos Auxiliares Controle de velocidade de um cilindro

97 Elementos Auxiliares Controle de velocidade de um cilindro

98 Elementos Auxiliares Comandar um cilindro com avanço lento e retorno rápido Controle de velocidade de um cilindro

99 Elementos Auxiliares Válvulas de alívio Limitam a pressão de uma parte do sistema

100 Elementos Auxiliares Temporizadores pneumáticos Permitem o retardo de um sinal pneumático Podem ser normalmente abertos ou normalmente fechados

101 Elementos Auxiliares Contadores pneumáticos Contam o número de pulsos de pressão em uma linha

102 Adaptador para conexão do cilindro Anel de fixação Pneumático Elétrico Eletrônico Módulos conectáveis Captadores de Queda de Pressão Elementos Auxiliares

103 Exemplo de Aplicação A 1 2 3 a3 a0 12 14 5 4 a22 3 1 P S a3 Elementos Auxiliares

104 Pneumática Aula 7 Atuadores Pneumáticos SENAI - CIMATEC / Área de Automação Industrial - Núcleo de Mecatrônica Professor: Fillype Jorge de Lima Bezerra Marques Tec. Mecatrônica

105 Atuadores Pneumáticos

106 Tipos São divididos em três tipos: Movimentos linearesMovimentos lineares Movimentos rotativosMovimentos rotativos Movimentos oscilantesMovimentos oscilantes

107 Cilindros de simples ação Atuadores Pneumáticos

108 Cilindros de simples ação Atuadores Pneumáticos

109 Cilindros de simples ação Atuadores Pneumáticos

110 Cilindros de dupla ação Atuadores Pneumáticos

111 Cilindros com amortecimento Atuadores Pneumáticos

112 Cilindros de haste dupla Atuadores Pneumáticos

113 Cilindros duplex contínuos ou Tandem Atuadores Pneumáticos

114 Cilindros duplex geminados ou múltiplas posições

115 Cilindros sem haste Atuadores Pneumáticos

116 Força A força proporcionada por um atuador pneumático é: Atuadores Pneumáticos

117 Motores pneumáticos Atuadores Pneumáticos

118 Garras Pneumáticas (Grippers) Garra de FricçãoGarra de Abrangimento Atuadores Pneumáticos

119 Pneumática Aula 8 Tecnologia do Vácuo SENAI - CIMATEC / Área de Automação Industrial - Núcleo de Mecatrônica Professor: Fillype Jorge de Lima Bezerra Marques Tec. Mecatrônica

120 Tecnologia do vácuo Geradores de vácuo Vácuo → Latim “Vacuus” (Vazio) O vácuo é definido como uma pressão inferior à atmosférica

121 Geradores de vácuo Tecnologia do vácuo

122 Geradores de vácuo Uma forma barata de se obter vácuo é através do Venturi Tecnologia do vácuo

123 Geradores de vácuo Variação: Utilizando um bico injetor com um furo lateral Tecnologia do vácuo

124 Ventosas Uma ventosa pode ser acoplada ao gerador de vácuo para segurar objetos Tecnologia do vácuo

125 Ventosas Ou uma tubulação pode levar o vácuo até a ventosa Tecnologia do vácuo

126 Ventosas

127 Pneumática Aula 9 Circuitos Seqüenciais SENAI - CIMATEC / Área de Automação Industrial - Núcleo de Mecatrônica Professor: Fillype Jorge de Lima Bezerra Marques Tec. Mecatrônica

128 Circuitos Seqüenciais Automação Um processo automatizado é um processo que evolui sem a intervenção humana. Em pneumática, utilizam-se sensores para identificar finais de operações para iniciar as operações seguintes.

129 Estudo de Caso Deseja-se projetar um circuito pneumático que faça o acionamento automático de uma seqüência para dois cilindros. Circuitos Seqüenciais

130 Estudo de Caso A seqüência de operação do sistema pode ser representada de várias maneiras: Seqüência cronológica: Avanço do cilindro A Avanço do cilindro B Retorno do cilindro A Retorno do cilindro B Circuitos Seqüenciais

131 Estudo de Caso Em forma de tabela: Circuitos Seqüenciais

132 Estudo de Caso Indicação vetorial Circuitos Seqüenciais

133 Estudo de Caso Indicação algébrica Circuitos Seqüenciais

134 Estudo de Caso Diagrama trajeto-passo Circuitos Seqüenciais

135 Estudo de Caso Diagrama trajeto-tempo Circuitos Seqüenciais

136 Método de Movimento (Intuitivo) Produto Estoque de Produtos Estocagem de Caixas n = 3 m = 3 Unidade de Transferência de Produto B A Entrada de Produtos Unidade de Estocagem Rotação Completa da Caixa de Papelão Saídas de Produtos Embalados Estoques de Caixas de Papelão l = 2 Diagrama Trajeto-Passo Circuitos Seqüenciais

137 Pneumática Aula 10 Componentes Elétricos SENAI - CIMATEC / Área de Automação Industrial - Núcleo de Mecatrônica Professor: Fillype Jorge de Lima Bezerra Marques Tec. Mecatrônica

138 Botão Liso Tipo Pulsador Botão Pulsador Tipo Cogumelo Componentes Elétricos

139 Botão Giratório Contrário Botão tipo Cogumelo com Trava ( Botão de Emergência ) Componentes Elétricos

140 Chave Fim de Curso Tipo RoleteChave Fim de Curso Tipo Gatilho Componentes Elétricos

141 Sensor Capacitivo Sensor Indutivo Sensor Optico por Barreira Fotoelétrica Componentes Elétricos

142 Sensor de Proximidade Magnético Componentes Elétricos

143 Pressostatos 12 P 3 Componentes Elétricos

144 Instruções para Regulagem de Pressão Componentes Elétricos

145 Relé Auxiliar Relé Auxiliar com Contatos Comutadores Relé Auxiliar com 3 Contatos NA e 1 NF Componentes Elétricos

146 Relé Temporizador com Retardo na Energização Relé Temporizador com Retardo na Desenergização AE AZ Componentes Elétricos

147 Contador Predeterminador Sinalizadores Luminosos e Sonoro Componentes Elétricos

148 Solenóides Componentes Elétricos

149 Hidráulica Aula 1 Conceitos Básicos SENAI - CIMATEC / Área de Automação Industrial - Núcleo de Mecatrônica Professor: Fillype Jorge de Lima Bezerra Marques Tec. Mecatrônica

150 Líquidos É um um estado físico da matéria onde suas molécula apresenta um médio grau de atração entre si. As moléculas dos líquidos estão sempre em movimento. Movimento este que caracteriza o teor energético armazenado no líquido.

151 Líquidos Os liquídos assumem as forma dos recipientes que os contêm. Os líquidos tem baixo poder de compressividade.

152 Viscosidade de Um Líquido É uma grandeza física que indica o fluxo das moléculas de um líquido, quando elas escorregam uma sobre as outras. Essa grandeza é inversamente proporcional à temperatura. Assim esta dificuldade de locomoção produz calor entre as moléculas quando desliza uma sobre as outras.

153 Unidade de Medida da Viscosidade SSU(Segundo Saybolt Universal) Ex.:315 SSU Gera mais calor que 100SSU

154 Vazão(Q)= V*A Área(A) Velocidade(V)

155 Hidráulica Aula 2 Reservatórios e Acessórios SENAI - CIMATEC / Área de Automação Industrial - Núcleo de Mecatrônica Professor: Fillype Jorge de Lima Bezerra Marques Tec. Mecatrônica

156 Reservatórios Resevatórios: Conter e armazenar um fluido de um sistema hidráulico.

157 Reservatórios Resevatórios: Quatro paredes de aço com linha de sucção, dreno, indicador de nível, linha de retorno e placas defletora compõem basicamente um reservatório. Capacidade: 20 a 500 Litros

158 Reservatórios Funcionamento: Quando o fluido retorna placa de retorno impede que o mesmo seja sugado pela sucção. Isto possibilita a deposição de sujeiras, eliminação de partículas e resfriamento antes da sucção. As tubulações de sucção e retorno estão sempre separada por uma parede defletora RetornoSucção

159 Reservatórios Tipos:Convencional, Forma de L e Suspenso Permitem uma altura manométrica positiva de fluido

160 Acessórios Resfriadores: Resfriador a Ar O ar é forçado a passar nos tubos aletados para permitir a troca de calor

161 Resfriadores: Resfriador a Água Consiste de um invólucro contendo tubos por onde passa o fluido quente. A água é bombeada para dentro do invólucro permitindo o resfriamento do fluido. Acessórios

162 Filtros: Responsável pela eliminação de contaminantes do fluido. Contaminantes interfere no funcionamento do sistema hidráulico. Entupimento Sobre Aquecimento Dificulta a Lubrificação Acessórios

163 Filtros: Tipos de filtros no sistema hidráulico Filtro Interno Vantagens: 1. Protegem a bomba da contaminação do reservatório. 2. Por não terem carcaça são filtros baratos. Desvantagens: 1. São de difíceis manutenção, especialmente se o fluido está quente. 2. Não possuem indicador. 3. Podem bloquear o fluxo de fluido e prejudicar a bomba se não estiverem dimensionados correta-mente ou se não conservados adequadamente. 4. Não protegem os elementos do sistema das partículas geradas pela bomba. Acessórios

164 Filtros: Tipos de filtros no sistema hidráulico Filtro Externo Vantagens: 1. Protegem a bomba da contaminação do reservatório. 2. Indicador mostra quando o elemento está sujo. 3. Podem ser trocados sem a desmontagem da linha de sucção do reservatório. Desvantagens: 1. Podem bloquear o fluxo de fluido e prejudicar a bomba se não estiverem dimensionados correta- mente, ou se não conservados adequadamente. 2. Não protegem os elementos do sistema das partículas geradas pela bomba. Acessórios

165 Filtros: Tipos de filtros no sistema hidráulico Filtro de Pressão Vantagens: 1. Filtram partículas muito finas visto que a pressão do sistema pode impulsionar o fluido através do elemento. 2. Pode proteger um componente específico contra o perigo de contaminação por partículas. Desvantagens: 1. A carcaça de um filtro de pressão deve ser projetada para alta pressão. 2. São caros porque devem ser reforçados para suportar altas pressões, choques hidráulicos e diferencial de pressão. Acessórios

166 Filtro de Retorno Filtro de Linha de Retorno: 1. Retém a contaminação do sistema antes que ela entre no reservatório. 2. A carcaça do filtro não opera sob pressão plena de sistema. 3. Filtro pode ter filtragem fina, pois a pressão do sistema pode impulsionar o fluido. Desvantagens: 1.Não há proteção direta para os componentes do circuito. 2. Alguns componentes do sistema pode ser afetado pela contra pressão. Acessórios Filtros: Tipos de filtros no sistema hidráulico

167 Acessórios Válvulas de Desvio ou By Pass: Ela entra em operação toda vez que o diferencial de pressão entre dois pontos, que a mesma está plugada, ultrapassa um determinado valor.

168 Tubos e Conexões Acessórios

169 Tubos e Conexões Acessórios

170 Linhas Flexíveis para Condução de Fluidos Exemplo: Mangueiras Funções das mangueiras no sistemas hidráulicos: 1) conduzir fluidos líquidos ou gases; 2) absorver vibrações; 3) compensar e/ou dar liberdade de movimentos. Partes construtivas: 1)Tubo Interno ou Alma de Mangueira 2)Reforço ou Carcaça 3)Cobertura ou Capa Tubos e Conexões Acessórios

171 Tubo Interno ou Alma de Mangueira –Construído de material flexível e de baixa porosidade, ser compatível e termicamente estável com o fluido a ser conduzido. Reforço ou Carcaça –Considerado como elemento de força de uma mangueira, o reforço é quem determina a capacidade de suportar pressões. Sua disposição sobre o tubo interno pode ser na forma trançado ou espiralado. Cobertura ou Capa –Disposta sobre o reforço da mangueira, a cobertura tem por finalidade proteger o reforço contra eventuais agentes externos que provoquem a abrasão ou danificação do reforço. Tubos e Conexões Acessórios

172 Tipos de Conexões para Mangueira Sem Descascar a extremidade da mangueira - No SKIVE Descasca a extremidade da mangueira-Tipo SKIVE Conexão Reutilizável-Podemos trocar a mangueira sem perder a conexão

173 Conexão Permanente-Não suporta a troca da mangueira sem perder a conexão Tipos de Conexões para Mangueira

174 Tipo SKIVETipo No SKIVE Tipos de Conexões para Mangueira

175 Acessórios Para Mangueiras Flange Avulsa

176 Flange Vulsa Acessórios Para Mangueiras

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178 Hidráulica Aula 3 Bombas SENAI - CIMATEC / Área de Automação Industrial - Núcleo de Mecatrônica Professor: Fillype Jorge de Lima Bezerra Marques Tec. Mecatrônica

179 Bombas de Engrenagem

180 Bombas de Engrenagem- Funcionamento

181 Tipos de Engrenagens

182 Hidráulica Aula 4 Válvulas SENAI - CIMATEC / Área de Automação Industrial - Núcleo de Mecatrônica Professor: Fillype Jorge de Lima Bezerra Marques Tec. Mecatrônica

183 Válvula de controle de Pressão

184 Válvulas limitadoras de Pressão Válvula de pressão normalmente fechada Controlam a pressão máxima do sistema

185 Válvulas de seqüência Válvula de pressão normalmente fechada Fazem com que uma operação ocorra antes da outra Válvula de controle de Pressão

186 Válvulas de contrabalanço Válvula de pressão normalmente fechada São utilizadas para equilibrar ou contrabalançar um peso Válvula de controle de Pressão

187 Válvulas redutoras de pressão Válvula de pressão normalmente ABERTA Fazem com que a força aplicada por um atuador seja menor que a de outro Válvula de controle de Pressão

188 Válvulas de descarga Válvula de pressão normalmente fechada acionada remotamente São utilizadas, por exemplo, para descarregar um acumulador. Válvula de controle de Pressão

189 Válvulas Controladoras de Vazão Qualquer modificação na pressão antes ou depois de um orifício afeta o fluxo através dele. Essas modificações devem ser neutralizadas, ou compensadas, para que um orifício possa medir o fluxo com precisão.

190 Válvulas controladoras de vazão com pressão compensada São classificadas como do tipo restritora ou by pass Válvulas Controladoras de Vazão

191 Válvulas controladoras de vazão com pressão compensada: TIPO RESTRITORA Quando a pressão do lado A aumenta, o êmbolo é deslocado para o lado B, diminuindo a passagem. Válvulas Controladoras de Vazão

192 Válvulas controladoras de vazão com pressão compensada: TIPO BY PASS Quando o diferencial de pressão aumenta, há um desvio para o tanque. Válvulas Controladoras de Vazão

193 Também modificações na temperatura afetam o fluxo através de um orifício, por modificar a viscosidade do mesmo. Válvulas Controladoras de Vazão

194 Válvulas controladoras de vazão com compensação de temperatura Com haste bimetálica Orifício de canto vivo Válvulas Controladoras de Vazão

195 Válvulas controladoras de vazão com compensação de temperatura com haste bimetálica Uma haste bimetálica ou de alumínio é ligada à parte móvel que controla o tamanho do orifício. Válvulas Controladoras de Vazão

196 Compensação de temperatura num orifício de canto vivo Experimentos em laboratórios mostram que quando um fluido passa por um orifício com canto vivo, a taxa de fluxo não é alterada pela temperatura. Válvulas Controladoras de Vazão

197 Válvula controladora de fluxo com temperatura e pressão compensadas Válvulas Controladoras de Vazão

198 Elemento Lógico Pode assumir uma infinidade de funções dependendo do tipo de montagem.

199 Função de retenção de B para A Elemento Lógico

200 Função VCD 2/2 com Retenção Com o solenóide desligado, o óleo flui somente de B para A. Ligando o solenóide, tem-se fluxo nos dois sentidos. Elemento Lógico

201 Função de Retenção Pilotada Enquanto a válvula não for pilotada, o óleo flui apenas de A para B. Pilotando a válvula ocorre o fluxo nos dois sentidos. Elemento Lógico

202 Função de Retenção com Estrangulamento Um limitador regulável evita que o êmbolo se desloque totalmente, restringindo a passagem do fluido de A para B. De B para A ocorre o corte. Elemento Lógico

203 Função Válvula Limitadora de Pressão Com o solenóide desligado, o fluido somente passa de A para B se estiver a uma pressão acima da regulada. O fluxo de B para A é livre. Com o solenóide ligado o fluxo é livre em ambas as direções. Elemento Lógico

204 Observações O uso de elementos lógicos torna os sistemas complicados e caros. Só devem ser usados no caso de serem necessárias altas vazões, combinações de várias funções sem vazamento ou economia de espaço. Elemento Lógico

205 Hidráulica Aula 5 Atuadores SENAI - CIMATEC / Área de Automação Industrial - Núcleo de Mecatrônica Professor: Fillype Jorge de Lima Bezerra Marques Tec. Mecatrônica

206 Atuadores Hidráulicos Cilindros martelo

207 Cilindros telescópicos ou de múltiplos estágio Atuadores Hidráulicos

208 Osciladores Hidráulicos É um atuador rotativo com campo de giro limitado. Um tipo comum é o chamado cremalheira e pistão.

209 Atuadores Hidráulicos Osciladores de Palheta Possuem o máximo valor de saída de torque para um tamanho reduzido. Podem ser de palheta simples ou dupla.

210 Exercício Pneumática

211 Circuito - 01 Comandar um Cilindro de Simples Ação (Comando Direto).

212 Circuito - 02 Comandar um Cilindro de Simples Ação Utilizando uma Válvula Simples Piloto (Comando Indireto).

213 Circuito - 03 Comandar um Cilindro de Simples Ação Utilizando uma Válvula Duplo Piloto.

214 Circuito - 04 Comandar um Cilindro de Simples Ação de Dois Pontos Diferentes e Independentes (Utilizar Elemento OU).

215 Circuito - 05 Comandar um Cilindro de Simples Ação Através de Acionamento Simultâneo de Duas Válvulas Acionadas por Botão (Comando Bimanual, Utilizar Elemento E).

216 Circuito - 06 Comando Bimanual com Duas Válvulas 3/2 vias Botão Mola em Série.

217 Circuito - 07 Comando Direto de um Cilindro de Dupla Ação, sem Possibilidade de Parada em seu Curso.

218 Circuito - 08 Comandar um Cilindro de Dupla Ação com Paradas Intermediárias.

219 Circuito - 09 Comando Indireto de um Cilindro de Dupla Ação, Utilizando uma Válvula Simples Piloto.

220 Circuito - 10 Comando Indireto de um Cilindro de Dupla Ação, Utilizando uma Válvula Duplo Piloto e com Controle de Velocidade do Cilindro.

221 Circuito - 11

222 Circuito - 12

223 Circuito - 13

224 Circuito - 14

225 Circuito - 15

226 Circuito - 16

227 Circuito - 17

228 Circuito - 18

229 Circuito - 19

230 Circuito - 20

231 Circuito - 21

232 A B Circuito - 22

233 A B Circuito - 23

234 A B Circuito - 24

235 A B Circuito - 25

236 A B Circuito - 26

237 A B C Circuito - 27

238 A B Circuito - 28

239 A B C Circuito - 29

240 A B Circuito - 30

241 A B Circuito - 31