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hidráulica e pneumática, Notas de estudo de Mecatrônica
hidráulica e pneumática
Tipologia: Notas de estudo
Antes de 2010
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Curso: Mecatrônica Módulo: II Carga Horária: Docente: Turno: Turma: Discente:
Material Instrucional especialmente elaborado pelo Prof. Rozinaldo Pereira para uso exclusivo do CETEB-CA.
Sumário
- Um pouco da história do ar comprido
- Princípios básicos
- Propriedade física do ar
- O barômetro de Torricelli
- Tecnologia Eletropneumática Industrial
- Válvulas de controle Direcional
- Tipos de válvulas
- Introdução à Eletricidade Básica
- Introdução a Eletromagnetismo
- Tecnologia Hidráulica Industrial
- Lei de Pascal
- Líquidos
- Resfriadores
- Contaminantes que interferem no funcionamento do sistema hidráulico
- Filtros
- Informações para instalação de Bombas
- Identificação de uma válvula de controle direcional
Compressibilidade
Um volume de ar, quando submetido por uma força exterior, como por um exemplo, em um atuador pneumático (cilindro), seu volume inicial será reduzido, revelando uma de suas propriedades: a compressibilidade que é mostrada na figura 1.
Elasticidade
Como já mencionado, o ar possui a propriedade de elasticidade, que faz com que, uma vez desfeita a função da compressibilidade, este volte ao seu volume inicial (figura 2).
Difusibilidade
Em processos industriais, é comum a aplicação da “difusibilidade do ar”, que faz com que haja uma mistura homogênea com qualquer meio gasoso não saturado (figura3).
Expansibilidade
Como mencionado anteriormente, o ar ocupa o volume total de um recipiente. Sendo assim, é importante ter em mente esta propriedade de expansibilidade quando formos projetar qualquer reservatório de ar comprimido, tubulações contendo tangues, ou mesmo quando se for estalar uma rede de ar comprimido. Este importante assunto será abordado mais tarde (figura 4).
Peso do ar
Será que o ar tem peso? È possível verificar isso através de uma experiência. Se colocarmos, numa balança de precisão, dois recipientes do mesmo formato e de peso, hermeticamente fechados, iremos notar, obviamente, que a balança ira registrar o mesmo peso, conforme é mostrado na (figura 5). Apenas como notação, um filtro de ar, a uma temperatura de 0ºC e ao nível do mar, pesa 1,293 X 10-3^ KG.
Para visualizar está experiência em relação ao tamanho do tubo, obteve a figura 15, onde é possível notar a relação entre as colonas de mercúrio e água. Se compararmos as duas, iremos notar que a coluna de mercúrio é 13,6 vezes menor que a coluna de água. Com tudo isso, pode-se deduzir que aquela colona (que ficou incomoda para se conseguir) de 10,33 metros de coluna de água, será igual, em peso, á uma coluna de mercúrio de 0,76 metros. Efetuando nossas contas, iremos concluir que 10,33 dividido por 13,6 será igual a 0,759, ou seja,praticamente os 0,76 m.
O que Torricelli nos comprovou, portanto, é que a pressão atmosférica atua em todos os sentidos e direções com, praticamente, a mesma intensidade e é equivalente a 760 mm de uma coluna de mercúrio de qualquer seção transversal a 0ºC ao nível do mar. E a grande utilidade deste invento é que conhecendo a relação entre a pressão e a altura de coluna de mercúrio. Na próxima lição, iremos aborda algumas características físicas dos gases e como se dão as transformações de pressão, volume e temperatura de um gás.
Compressor Dinâmico de Fluxo Radical
Ciclo de Trabalho de um Compressor de Parafuso
Tecnologia Eletropneumática Industrial
Esquematização da Produção, Armazenamento e Condicionamento de ar comprimido.
1 -Filtro de Admissão 5- Reservatório 2- Motor Elétrico 6- Resfriador Intermediário 3- Separador de condensado 7- Secador 4- Compressor 8- Resfriador Posterior
Prevenção e Drenagem para o Condensado
Inclinação 0,5 a 2% do Comprimento
Dreno Automático
Armazenagem de Condensados
Ar Comprimidoo
Comprimento
Unidade de condicionamento (utilização)
Purgadores
Dreno Automático
Secção de um Regulador de Pressão com Escarpe
A - Mola F - Orifício de Sangria B -Diafragma G - Orifício de Equilíbrio C -Válvula de Assento H - Passagem do Fluxo de Ar D - Manopla I - Amortecimento E - Orifício de Exaustão J - Comunicação com Manômetro
Manômetro Tipo Tubo Bourdon
A - Mola F – Orifício de Sangria B – Diafragma G – Orifício de Equilíbrio C – Válvula de Assento H – Passagem do Fluxo de Ar D – Manopla I – Amortecimento E – Orifício de Exaustão j – Comunicação com Manômetro
Refil – Filtro Regulador
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
Secção de um lubrificador
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- Buião de Reposição de Óleo. I- Canal de Comunicação. J- Válvula de Retenção.
Número de posições
As válvulas são representadas por retângulos divididos em quadrados representando o número de funções distintas que pode assumir
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.
Direção de fluxo
As setas indicam a interligação interna das conexões, mas não necessariamente o sentido do fluxo.
Passagem bloqueada
Escape não provido para conexão (não canalizado ou livre)
Direção de fluxo
Escape provido para conexão (canalizado)
Direção de fluxo
A CETOP procura normatizar a identificação dos orifícios da válvula da seguinte maneira:
Direção de fluxo
No 1: Alimentação Nos 2 e 4: Utilização Nos 3 e 5: Escape ou exaustão No 10: Piloto que isola a alimentação No 12: Liga a alimentação 1 com o orifício 2 No 14: Liga a alimentação 1 com o orifício 4
Outras identificações
Válvulas de controle direcional
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
- Negativo
Acionamentos pneumáticos
Piloto Positivo (comando direto por aplicação de pressão)
Piloto Negativo (comando direto por alívio de pressão)
Acionamentos elétricos
Um sinal elétrico é utilizado para acionar um solenóide e comutar a válvula.
Acionamentos combinados
A energia do próprio ar comprimido é utilizada para auxiliar o acionamento da válvula. Tipos:
- Solenóide e piloto interno
- Solenóide e piloto externo
- Solenóide e piloto ou botão
Solenóide e piloto interno
3/2 vias normalmente fechada acionada por pino
Exemplo de aplicação:
Comando básico direto
3/2 vias normalmente fechada acionada por piloto
Exemplo de aplicação
3/3 vias centro fechado, acionada por alavanca
5/3 vias centro fechado, acionada por duplo piloto e centrada por mol.
Elemento Auxiliares Válvulas de Retenção com Mola Válvulas de Escarpe Rápido
Válvula de Isolamento, Elemento “OU”. Exemplo de Aplicação
Válvula de controle de fluxo
A
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a.
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