Válvulas - Pneumática, Notas de estudo de Mecatrônica

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Sistemas

Hidro-Pneumáticos

III – Pneumática (cont.)

Válvulas

9. Válvulas

• (^) Definição: são elementos de comando que

regulam vazão, pressão e direção do ar

comprimido.

• (^) Tipos:
  • Direcionais;
  • Reguladoras de fluxo;
  • de Bloqueio;
  • de Pressão;
  • Combinadas.

Direção de fluxo → as setas indicam a

interligação interna das conexões, mas

não necessariamente o sentido de fluxo

Passagem bloqueada

Escape não provido para conexão

(não canalizado ou livre)

Escape provido para conexão

(canalizado)

Uma regra prática para a determinação do número

de vias consiste em separar um dos quadrados

(posição) e verificar quantas vezes o(s) símbolo(s)

interno(s) toca(m) os lados do quadro, obtendo-se,

assim, o número de orifícios e em correspondência

o número de vias.

Preferencialmente, os pontos de conexão deverão

ser contados no quadro da posição inicial.

• (^) Tipos de Acionamento das Válvulas
  • Musculares: feita pelo operador sistema

(para válvulas de painel)

• Acionamentos Mecânicos: feito por qq

componente pneumático (para válvulas

fim de curso).

• Acionamentos Pneumáticos Comando direto por alívio de pressão Comando direto por aplicação de pressão Diafragma: pode trabalhar com ↓P devido à grande área de contato

• Acionamentos Combinados Solenóide e piloto interno Solenóide e piloto externo → Ppiloto é suprida externamente Solenóide e piloto ou botão → permite testar o circuito sem energizá-lo e/ou continuidade de operação na falta de energia elétrica

• (^) Alguns Tipos de VCD 2/2 Tipo Assento com Disco Uma haste com disco na extremidade é mantida contra um assento de material sintético, evitando a passagem do AC. O disco é forçado contra o assento por uma mola, auxiliada posteriormente pela entrada do ar. Efetuando-se o acionamento, a haste e o disco são deslocados, permitindo o fluxo de ar. Cessado o acionamento, ocorre bloqueio do fluxo pela ação da mola de retorno. 3/2 Tipo Assento com Cone Um corpo retangular abriga num furo interno uma haste perfurada, molas e um cone obturador. Estão dispostos de tal maneira que, ao se realizar a alimentação, a pressão mantém o cone obturador em seu assento, auxiliada por uma mola. Pressionando-se o acionamento, a haste perfurada é deslocada e se encaixa na ponta do cone, forçando-o a se desalojar do assento e liberando a pressão. Cessado o acionamento, o cone é forçado contra o assento, enquanto a haste retorna à posição inicial. Com o afastamento da haste em relação à ponta do cone, a furação interna desta é liberada e através dela o ar utilizado é exaurido para a

3/2 - Tipo Assento Com Disco – Acionada por Piloto Emitindo-se o sinal de comando, este atua sobre um pistão, provocando seu deslocamento e compressão em uma mola. Com o contínuo deslocamento do pistão, o escape da válvula é vedado pela face oposta ao da atuação da pressão e a haste com o disco na extremidade é afastada do assento, propiciando passagem da pressão para a utilização. O fluxo permanece enquanto a pressão é mantida sobre o pistão (piloto). Cortando-se o suprimento de ar do piloto, pela ação da mola e pressão, o disco é recolocado na posição inicial, bem como o pistão que, ao ser afastado, libera o escape. 3/2 - Comando Direto por Solenóide Sendo a válvula N.F., a pressão de alimentação fica retida pelo induzido no orifício de entrada e tende a deslocá-lo. Por este motivo, há uma relação entre o tamanho do orifício interno de passagem e a pressão de alimentação. A bobina é energizada pelo campo magnético criado e o induzido é deslocado para cima, ligando a pressão com o ponto de utilização, vedando o escape. Desenergizando-se a bobina, o induzido retoma à posição inicial e o ar emitido para a utilização tem condições de ser expulso para a atmosfera.

3/2 Tipo Assento com Disco Acionada por Solenóide Indireto Ao se processar a alimentação da válvula, pela conexão mais baixa do corpo através de um orifício, a pressão de alimentação é desviada até a base do induzido da válvula de pré-comando, ficando retida. Energizando-se a bobina, o campo magnético atrai o induzido para cima, liberando a pressão retida na base. A pressão liberada age diretamente sobre o pistão, causando o comando da válvula. Cessado o fornecimento de energia elétrica, o campo magnético é eliminado, o induzido é recolocado na posição primitiva e a pressão de pilotagem é exaurida através do orifício de escape existente na válvula de pré- comando e o ar utilizado é expulso pelo orifício existente no corpo do acionamento.

3/2 Acionada por Solenóide No modelo N.F., alimentando-se a válvula, a pressão circula pelo interior da válvula de pré-comando (nestecaso sempre N.A.), agindo sobre o êmbolo superior, auxiliando a mola a mantê-lo contra o assento e vencendo a força gerada pela pressão em sua face oposta. Energizando-se o solenóide, ocorre um escape de ar, fazendo com que a força atuante na parte superior sofra um desequilíbrio e possibilitando a abertura da válvula. Esta mantém-se aberta enquanto o solenóide estiver energizado. Desenergizando-se o solenóide, o conjunto interior reocupa a posição inicial, bloqueando a entrada de pressão e comunicando a utilização com o escape.

5/2 Tipo Spool Acionada por Duplo Piloto São válvulas utilizadas geralmente para operar cilindros de dupla ação. Permitem fluxo total porque sua área de passagem interna é equivalente à área de passagem da conexão nominal. Sua construção interna não permite fugas de ar durante o movimento do spool, pois este é flutuante sobre guarnições tipo “O” Ring distanciadas por espaçadores estacionários. Quando a válvula é alimentada, através do orifício de pilotagem, o ar comprimido é dirigido à extremidade do êmbolo, desta forma ocorrerá deslocamento do êmbolo devido à pressão piloto. Com este movimento, o orifício de pressão “1” alimentará “4”, e “2” terá escape por “3”. Com a pilotagem no lado oposto, o processo de mudança de posição é idêntico. Exemplo de aplicação de uma válvula 5/2 vias acionada por duplo piloto positivo

VCD 3/3 vias, acionamento por alavanca centrada por mola C.F.; Tipo Distribuidor Axial Com as mesmas conexões de uma 3/2, é acrescida de uma posição chamada Centro, Posição Neutra ou Intermediária, fornecendo outras características à válvula. Existindo 3 posições, o tipo de acionamento terá que possuir três movimentos, para que se possa utilizar de todos os recursos da válvula. O centro de uma V.D. 3/3 normalmente é C.F. (centro fechado). Nesta posição, todas as conexões, sem exceção, estão bloqueadas. Este tipo de centro permite impor paradas intermediárias em cilindros de S.E., mas sem condições precisas. A comunicação entre orifícios é conseguida através do distribuidor axial, que se desloca no interior da válvula, comunicando os orifícios de acordo com seu deslocamento, efetuado pelo acionamento. Pode ser comandada por acionamento muscular, elétrico ou pneumático e dificilmente por mecânico.