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1 2 Eletropneumática ....................................................................... 3 Válvula de 5/2 vias .................................................................. 6 Bibliografia ........................................................................... 17 3 Eletropneumática Aula 02 Olá alunos! Sejam bem-vindos a segunda aula de eletropneumática. Na última aula você aprendeu a respeito dos componentes pneumáticos, nesta segunda aula os mesmos componentes serão estudados, com a diferença que as válvulas direcionais e outros elementos serão operados eletricamente. Abaixo você pode observar uma comparação entre um circuito pneumático e um eletropneumático. Figura 1 – Comparação entre um comando pneumático e um comando eletropneumático 4 O que muda entre os dois casos é a válvula que é acionada por uma bobina. Na Figura 2, você pode visualizar a válvula do esquema acima, de 5 vias x 2 posições. Figura 2 – Válvula de 5 vias x 2 posições Por isso, nessa aula, será trabalhada a elétrica junto com os comandos pneumáticos, para que você compreenda melhor os comandos. Uma das coisas que muda, quando você passa a usar um sistema eletropneumático, é o componente da válvula no que diz respeito ao seu acionamento. As vias e posições continuam sendo as mesmas vistas em pneumática, porém o acionamento passa a ser elétrico, através de uma bobina da válvula, que recebe o nome técnico de solenoide. Veja abaixo como você pode selecionar a atuação da válvula no Fluidsim. 5 Figura 3 – Selecionando a atuação da válvula no Fluidsim É possível observar algumas configurações de funcionamento. Como por exemplo, ter uma válvula acionada por dupla solenoide ou uma válvula acionada por solenoide e retorno mola, que são as configurações possíveis para uma válvula elétrica. A simbologia dessa bobina é a simbologia elétrica. Figura 4 – Simbologia elétrica do solenoide 6 É muito importante guardar a simbologia para que quando você olhar o sistema já conseguir identificar que o ponto de acionamento é uma válvula elétrica. Veja como funciona a mudança desta posição na Figura 5. Figura 5 – Mudança de posição da válvula direcional tipo 5/2 vias Válvula de 5/2 vias A seguir você irá aprender a respeito da válvula de 5/2 vias. Quando a válvula energiza, com energia na bobina Y2, o ar entra pela via número 1 e sai pela via número 2, nessa condição o ar retorna pela via 4 e sai para atmosfera pela via 5. Quando a válvula energiza com energia na bobina Y1, o ar entra pela via número 1 e sai pela via número 4, nessa condição o ar retorna pela via 2 e sai para atmosfera pela via 3. Esse tipo de válvula é chamado de válvula de memória, ou seja, uma vez acionada em um sentido é necessário um pulso na outra bobina para que ela mude de posição. Ou seja, ela sempre estará na posição do último acionamento. 7 A válvula de 3/2 vias com retorno por mola, é uma válvula sem memória, ou seja, assim que o pulso é cortado a válvula retorna a posição por efeito da mola. Figura 6 - Mudança de posição da válvula direcional tipo 3/2 vias Quando a válvula está desacionada, a bobina Y1 fica sem energia, assim o ar entra pela via número 1 e é bloqueado, em outras palavras fechado, nessa condição o ar retorna pela via 2 e sai para atmosfera pela via 3. Quando a válvula energiza com energia na bobina Y1, o ar entra pela via número 1 e sai pela via número 2. Agora você verá um sistema de acionamento simples direto em uma configuração eletropneumática. Lembrando que ele já foi estudado anteriormente em uma configuração pneumática. Na Figura 7 está sendo ilustrado um esquema pneumático com alimentação de ar e o sistema de tratamento de ar. Repare que o atuador é de dupla ação, ou seja, tem ar para avançar e ar para retornar; diferente do que foi visto na última aula, quando era usado o atuador por mola. 8 Figura 7 –Posicionador pneumático acionado por válvula direcional 5/2 vias Na Figura 8 você pode observar o circuito elétrico de acionamento do circuito acima. Figura 8 – Circuito elétrico do acionamento do circuito da Figura 7 Veja que ao pressionar o botão S1 é acionando Y1 e ocorre um avanço do atuador. No acionamento de S3 é acionado o Y2 e o atuador 9 retorna. Os botões S1 e S3 são chamados de botões de acionamento não retentivo. No esquema da Figura 9 é possível visualizar uma válvula com retorno de mola. Neste caso, se for pressionado o botão S1 é acionado Y1 e ocorre o avanço do atuador, quando o pulso é retirado a válvula retorna pela mola e o atuador retorna. No acionamento de S3 é acionado novamente Y1 e o atuador avança. Assim tem-se a função “OU” na configuração dos botões; S1 e S3 são botões de acionamento não retentivo. Figura 9 –Circuito de comando eletropneumático tipo OR Na Figura 10 você também pode observar o esquema de uma válvula com retorno por mola. Neste caso ao pressionar os botões S1 e S3 ao mesmo tempo é acionado o Y1 e ocorre o avanço do atuador. Quando o pulso é retirado de um dos botões a válvula retorna pela mola e o atuador retorna. Dessa maneira tem-se uma função “E” na configuração dos botões; S1 e S3 são botões de acionamento não retentivo. 10 Figura 10 - Circuito de comando eletropneumático tipo AND Na configuração abaixo, Figura 11, você pode observar um sistema denominado de “Desligar Dominante”. Ao acionar um botão pulsador S1, você irá energizar o relé K1, que será mantido energizado através de um contato de “selo”, 11/14 de K1. O contato de 21/24 de K1 energiza a bobina de Y1 que atuará como cilindro e dupla ação. Este circuito eletropneumático usa uma válvula de 5/2 vias acionada por solenoide e retorno por mola. O botão S2 desliga o circuito. 11 Figura 11- Sistema “Desligar Dominante” Na configuração da Figura 12, você pode observar um sistema chamado de “Ligar Dominante”. Ao acionar o botão pulsador S1, o relé K1 é energizado, ele será mantido energizado através de um contato de selo, 11/14 de K1. Também há um contato fechado de 11/12 de K2. O contato 21/24 de K1 energiza a bobina de Y1 que atua como cilindro de dupla ação. Para desligar este circuito o fim de curso B1 aciona K2. O circuito usa uma válvula 5/2 vias acionada por solenoide e retorno por mola. 12 Figura 12 – Sistema “Ligar Dominante” Na configuração abaixo, Figura 13, há um sistema de dois sensores de fim de curso no atuador. Ao acionar um botão pulsador S1, que está em série com o contato fechado do sensor de fim de curso B1, é possível energizar o relé K1, que será mantido energizado através de um contato de selo, 11/14 de K1. Nesse circuito também há um contato fechado de 11/12 de K2, o contato 21/24 energiza a bobina de Y1, que atuará como cilindro de dupla ação. Para desligar este circuito o sensor fim de curo B2 aciona K2. O circuito usa uma válvula 5/2 vias acionada por solenoide e retorno por mola. 13 Figura 13 –Circuito com ação por chaves de fim de cursos No caso da Figura 14 está sendo representada uma configuração com vários sensores para autorizar a energização de K1, há uma lâmpada de sinalização de comando liberado. 14 Figura 14 –Circuito com sinalização de posição do atuador pneumático No circuito da Figura 15, onde serão acionados dois atuadores, será exemplificada uma aplicação de automação de uma máquina de alimentação de esferas que chegam por uma transportadorae são conduzidas uma a uma pelo atuador A. Em seguida, um atuador B eleva a esfera até um local onde armazena e alimenta uma retificadora de esferas. Como você pode perceber aos poucos os componentes vão sendo aplicados de maneira mais complexa. 15 Figura 15 –Acionamento de retificadora de esfera Figura 16 – Circuito eletropneumático para dois atuadores 16 Para finalizar esta aula, é interessante reforçar que todos os componentes dos comandos elétricos e suas estratégias de utilização podem ser usados em acionamentos de comandos eletropneumáticos. Alguns exemplos, são o uso de temporizadores, contadores, etc. Lembrando que toda lógica dos circuitos elétricos mostradas até o momento, podem ser implementadas por um programa em Ladder em um CLP(veja a figura 17). Figura 17 –Sistema acionado por CLP 17 Bibliografia BONACORSO, Nelso Gauze; NOLL, Valdir. Automação eletropneumática. 12. ed. São Paulo: Érica, 2013. 160 p. ISBN 9788571944251. DODDANNAVAR, Ravi B.; MACKAY, Steve A. Practical Hydraulic Systems: Operation and Troubleshooting for Engineers and Technicians. Editor: Newnes Local: Jordan Hill, GBR. e-books, 2005. Disponível em: site.ebrary.com /lib/utfpr. Acesso em: 25 nov 2014. FIALHO, Arivelto Bustamante. Automação hidráulica: projetos, dimensionamento e análise de circuitos. 2ed. rev. atual. ampl. São Paulo: Érica, 2007 288 p. ISBN 8571948925. FIALHO, Arivelto Bustamante. Automação hidráulica: projetos, dimensionamento e análise de circuitos. 5. ed. São Paulo: Érica, 2009. 284 p. ISBN 978-85-71948921. FIALHO, Arivelto Bustamante. Automação pneumática: projetos, dimensionamento e análise de circuitos. 6. ed. São Paulo: Érica, 2009. 324 p ISBN 97885-7194-961-4. PRUDENTE, Francesco. Automação industrial pneumática: teoria e aplicações. Rio de Janeiro: LTC, 2013. 263 p. ISBN 8521621191. STEWART, Harry L. Pneumática e Hidráulica. 3 ed. São Paulo: Ed. Hemus. 2002. 486 p. ISBN 8528901084.
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