Prévia do material em texto
Máquinas Hidráulicas e Pneumáticas Aula 4 Prof. Fábio Sevegnani Exercício 5 Fonte: Apostila FESTO Didatic Um atuador de dupla ação é utilizado para abrir o silo. Após acionar um botão, o atuador deverá retornar. O avanço deverá ocorrer somente depois de um tempo pré-ajustado. O avanço e retorno do atuado deverá ocorrer lentamente. Elaborar o circuito pneumático. Exercício 5 Exercício 6 Fonte: Apostila FESTO Didatic As coquilhadeiras normalmente utilizadas em fundições podem possuir um sistema automático de retirada de metais fundidos de dentro dos fornos. O funcionamento deste sistema depende do movimento de avanço e retorno de um atuador de dupla ação. Para o início da operação, ou seja, para transportar o metal do forno para o molde, devemos recuar o atuador por meio do acionamento de um botão. O avanço do atuador é feito automaticamente, sem o auxílio de um fim-de-curso (todo o processo deve ser feito lentamente). Elaborar o circuito pneumático para este dispositivo. Exercício 6 Automação Hidráulica Definição de Hidráulica: Hidráulica são os movimentos, a transmissão e o controle de forças mediante líquidos. Aplicações da Hidráulica: Máquinas ferramenta 20 a 70 bar Prensas 100 a 500 bar Sistemas de fabricação 100 a 400 bar Automação Hidráulica Vantagens: - Pequenos elementos, facilmente pilotados e regulados, podem produzir e transmitir forças e potências elevadas. - Posicionamento preciso. - Capacidade de vencer a inércia de grandes cargas. - Operação suave e reversa. - Controle e regulagem. Desvantagens: - Fluido é o meio de transmissão de pressão. - Nas altas pressões, perigos inerentes. - Atrito e fugas de óleo reduzem o rendimento. - Baixas velocidades. Grupo de acionamento Hidráulico O grupo de acionamento fornece a energia necessária para o sistema hidráulico. Os principais componentes do grupo de acionamento são: 1- Bomba hidráulica 2- Acoplamento 3- Motor elétrico 4- Reservatório 5- Válvula Limitadora de Pressão (VLP); válvula de segurança. 6- Tubulação de pressão e retorno 7- Filtro 8- Indicação de nível líquido Grupo de acionamento Hidráulico Simbologia Bombas hidráulicas Função: transformar energia mecânica (motor elétrico) em energia hidráulica produzindo fluxo capaz de transmitir pressão. Todas as bombas hidráulicas funcionam com o princípio de deslocamento e são denominadas de acordo com a forma do deslocamento do líquido sob pressão. Nas bombas hidráulicas, o líquido é pressionado para dentro das tubulações e deslocado em direção ao elemento de trabalho. Bombas hidráulicas Fonte: Apostila FESTO Didatic Bombas hidráulicas Fonte: Apostila FESTO Didatic Bombas hidráulicas Fonte: Apostila FESTO Didatic Bombas hidráulicas Fonte: Apostila FESTO Didatic Bombas hidráulicas Fonte: Apostila FESTO Didatic Bombas hidráulicas Fonte: Apostila FESTO Didatic Bombas hidráulicas Fonte: Apostila FESTO Didatic Relação Pressão x Vazão nos principais tipos de bombas Fonte: Apostila FESTO Didatic Relação Pressão x Vazão nos principais tipos de bombas Fonte: Apostila FESTO Didatic Bomba de engrenagens Fonte: Apostila FESTO Didatic Uma roda dentada é acionada no sentido da seta, arrastando a outra, fazendo-a girar em sentido oposto. A câmara S tem comunicação com o reservatório. No movimento de giro das rodas ao separar os dentes, ficam vazios os vãos dos dentes. Devido à depressão originada, o líquido é aspirado. Este líquido preenche a câmara dos dentes, sendo transportado pelas paredes do corpo até a câmara P. Os dentes engrenados impelem o líquido de suas câmaras ao espaço P e evitam que retorne desta, para a câmara S. Assim, o líquido enviado para a câmara P tem que forçosamente sair da câmara do corpo, para dirigir-se até o consumidor. Bomba de engrenagens Fonte: Apostila FESTO Didatic A cada volta da roda a quantidade de câmaras que transportam o líquido é determinada. Assim, o volume de líquido deslocado por rotação é constante. Este é denominado volume se sucção V (cm3/r). Sendo que a Q (l/min) resulta do volume de sucção V multiplicado pelo número de rotações por minuto da bomba (n). Q = V x n em l/min Manômetro Fonte: Apostila FESTO Didatic O aparelho medidor de pressão é instalado nos sistemas hidráulicos para medir a pressão do líquido, sendo que o valor indicado serve para a regulagem, controle, manutenção e segurança de uma instalação hidráulica. Manômetro Fonte: Apostila FESTO Didatic Manômetro de Bourdon (mola tubular) Os manômetros podem ser construídos também segundo o princípio de membrana elástica ou êmbolo elástico. Os impulsos de pressão podem danificar o manômetro. Utilizando-se manômetros repletos de glicerina, que impede as oscilações produzidas, obtêm-se um melhor resultado. Estabelecimento de pressão Fonte: Apostila FESTO Didatic Ao se impor uma resistência à passagem do fluido, estabelece-se uma pressão. F = P x A Na hidráulica se distinguem as seguintes pressões: - Pressão do sistema - Pressão de movimento - Pressão de trabalho - Pressão dinâmica (de retorno) Estabelecimento de pressão Fonte: Apostila FESTO Didatic O fluxo produzido pela bomba circula pela válvula de fechamento (4). Se a válvula de fechamento estiver aberta, se estabelece uma pressão muito pequena (pressão dinâmica). Se a válvula de fechamento estiver fechada, cria-se uma resistência à passagem do fluido. Como a bomba continua produzindo fluxo, o fluido tende a comprimir-se, estabelecendo a pressão. Quanto maior for a pressão Pe, maior serão as perdas por atrito e as perdas por fugas no interior da bomba. Estabelecimento de pressão Fonte: Apostila FESTO Didatic Com pressões elevadas, tem-se volumes deslocados menores. Reservatório Fonte: Apostila FESTO Didatic Toda instalação hidráulica tem um reservatório, que deve satisfazer as seguintes exigências: - Depósito reserva para o fluido hidráulico necessário ao sistema; - Dissipar o calor; - Separar o ar, água e materiais sólidos do fluido; - Suporte para a bomba, motor e outros componentes hidráulicos, como válvulas, acumuladores, etc. Reservatório Fonte: Apostila FESTO Didatic 1-) Filtro de ar 2- ) Tampa desmontável 3-) Tubo para enchimento e filtro de grade 4-) Tubo de aspiração 5-) Parafuso de drenagem - sempre na parte mais baixa 6-) Visor de controle para nível máximo 7-) Visor de controle para nível mínimo 8-) Tubo de retorno 9-) Placa para evitar movimento do líquido 10-) Bomba Filtro Fonte: Apostila FESTO Didatic A filtragem do líquido tem a função de conservar as funções e o tempo de vida dos equipamentos. Filtragem na linha de sucção Fonte: Apostila FESTO Didatic Utiliza-se para proteger a bomba de danos causados por corpos estranhos. Filtragem por pressão Fonte: Apostila FESTO Didatic Utiliza-se para proteger os elementos hidráulicos contra corpos estranhos. Filtragem na linha de retorno Fonte: Apostila FESTO Didatic É a forma mais utilizada Filtragem em paralelo (off-line) Fonte: Apostila FESTO Didatic Filtragem em paralelo (off-line) Fonte: Apostila FESTO Didatic Válvulas Direcionais Através de válvulas direcionais se modifica e direciona o fluxo do fluído hidráulico, bloqueando ou dando passagem. As válvulas direcionais são usadas nos sistemas hidráulicos para direcionar e bloquear o fluxo de um fluído em sentidos determinados, por exemplo, para alimentar cilindros e motores ou para o acionamento de outras válvulas. Válvulas Direcionais Vídeo 29:20-40:10 As peças móveis da válvula podem ocupar diversas posições de comutação. Por ex.: válvula com duas posições - aberta/fechada. Fonte: Apostila FESTO Didatic Válvulas Direcionais – Tipos construtivos Válvulas corrediças Entre estas podem-se distinguir as válvulas de êmbolo plano, êmbolo giratório e de êmbolo longitudinal. As válvulas de êmbolo são utilizadas preponderantemente na hidráulica, para pressões até 300 bar, aproximadamente. Porém,através dos êmbolos metálicos, de aço vedante, apesar da pequena folga, sempre flui óleo de vazamento de uma conexão de maior pressão, para câmaras ou conexões de menor pressão Válvulas Direcionais – Tipos construtivos Válvulas corrediças Fonte: Apostila FESTO Didatic Válvulas Direcionais – Tipos construtivos Válvulas de assento Estas são utilizadas para pressões acima de 300 bar e não apresentam vazamento de óleo. As forças de acionamento são grandes e frequentemente o fluxo pode passar somente em uma direção. Fonte: Apostila FESTO Didatic Sobreposições de comando nas válvulas direcionais de êmbolo Conforme o tipo de êmbolo de comando, durante a comutação das válvulas para uma outra posição de comando, as conexões são fechadas ou interligadas durante um breve espaço de tempo. Isto é denominado sobreposição positiva ou negativa de comando. Fonte: Apostila FESTO Didatic Superposição positiva Todas as conexões fecham-se durante um breve tempo. - Vantagem: Não existe perda de líquido sob pressão durante a comutação, portanto, não há queda de pressão. - Desvantagem: Devido a posição de fechamento, a vazão da bomba é escoada totalmente através da válvula de pressão. Consequentemente podem surgir golpes de comando por causa dos picos de pressão. Superposição negativa Ao comutar, todas as conexões estão interligadas durante um breve tempo. - Vantagem: Devido à suave comutação e reduzida carga de golpes de pressão, não se produzem picos de pressão ou golpes de comutação. - Desvantagem: Durante a operação de comutação, se produz perda de líquido sob pressão, portanto há queda de pressão (por ex.: a carga desce, o acumulador esvazia- se). Superposição zero A comutação para superposição zero é rápida e o deslocamento do êmbolo para essa comutação é curto. Válvula direcional de 2/2 vias (2 vias e 2 posições) Fonte: Apostila FESTO Didatic Válvula direcional de 3/2 vias (3 vias e 2 posições) Fonte: Apostila FESTO Didatic Válvula direcional de 4/2 vias (4 vias e 2 posições) Fonte: Apostila FESTO Didatic Válvula direcional de 5/2 vias (5 vias e 2 posições) A válvula direcional 5/2 vias é usada nos sistemas hidráulicos onde o fluxo de trabalho deve fluir em dois sentidos. Por exemplo, em comandos de cilindros de ação dupla ou de circuito diferencial (onde a linha de retorno pode ser recirculada, devido a presença de duas canalizações de retorno independentes). Fonte: Apostila FESTO Didatic Válvula direcional de 4/3 vias (4 vias e 3 posições) A válvula direcional de 4/3 vias é usada nos sistemas hidráulicos onde o fluxo de trabalho deve fluir em dois sentidos, por exemplo, para comandar cilindros de ação dupla. Válvula direcional de 4/3 vias centro tandem (4 vias e 3 posições) Fonte: Apostila FESTO Didatic Válvula direcional de 4/3 vias centro fechado (4 vias e 3 posições) Fonte: Apostila FESTO Didatic Slide 1: Máquinas Hidráulicas e Pneumáticas Slide 2: Exercício 5 Slide 3: Exercício 5 Slide 4: Exercício 6 Slide 5: Exercício 6 Slide 6: Automação Hidráulica Slide 7: Automação Hidráulica Slide 8: Grupo de acionamento Hidráulico Slide 9: Grupo de acionamento Hidráulico Slide 10: Bombas hidráulicas Slide 11: Bombas hidráulicas Slide 12: Bombas hidráulicas Slide 13: Bombas hidráulicas Slide 14: Bombas hidráulicas Slide 15: Bombas hidráulicas Slide 16: Bombas hidráulicas Slide 17: Bombas hidráulicas Slide 18: Relação Pressão x Vazão nos principais tipos de bombas Slide 19: Relação Pressão x Vazão nos principais tipos de bombas Slide 20: Bomba de engrenagens Slide 21: Bomba de engrenagens Slide 22: Manômetro Slide 23: Manômetro Slide 24: Estabelecimento de pressão Slide 25: Estabelecimento de pressão Slide 26: Estabelecimento de pressão Slide 27: Reservatório Slide 28: Reservatório Slide 29: Filtro Slide 30: Filtragem na linha de sucção Slide 31: Filtragem por pressão Slide 32: Filtragem na linha de retorno Slide 33: Filtragem em paralelo (off-line) Slide 34: Filtragem em paralelo (off-line) Slide 35: Válvulas Direcionais Slide 36: Válvulas Direcionais Vídeo 29:20-40:10 Slide 37: Válvulas Direcionais – Tipos construtivos Slide 38: Válvulas Direcionais – Tipos construtivos Slide 39: Válvulas Direcionais – Tipos construtivos Slide 40: Sobreposições de comando nas válvulas direcionais de êmbolo Slide 41: Superposição positiva Slide 42: Superposição negativa Slide 43: Superposição zero Slide 44: Válvula direcional de 2/2 vias (2 vias e 2 posições) Slide 45: Válvula direcional de 3/2 vias (3 vias e 2 posições) Slide 46: Válvula direcional de 4/2 vias (4 vias e 2 posições) Slide 47: Válvula direcional de 5/2 vias (5 vias e 2 posições) Slide 48: Válvula direcional de 4/3 vias (4 vias e 3 posições) Slide 49: Válvula direcional de 4/3 vias centro tandem (4 vias e 3 posições) Slide 50: Válvula direcional de 4/3 vias centro fechado (4 vias e 3 posições)