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DIDACTIC Automação Pneumática 1 Automação Pneumática DIDACTIC Automação Pneumática 2 ⌦ Mecânica Boa força Ótimas velocidades Ótima precisão Ótima força Baixas velocidades Boa precisão ⌦ Hidráulica ⌦ Pneumática Força limitada Boas velocidades Precisão limitada Comando/Controle ⌦ Elétrica Comparação qualitativa: força, velocidade e precisão DIDACTIC Automação Pneumática 3 Energia Hidráulica Elétrica Pneumática Transmissão Limitada e muito bem rápida e Limitada e lenta cara longas distâncias Dist. econômica Até aprox. 100m Pratic. s/ limites Até aprox. 1000m Vel. de trans- Aprox. 50 mm/s Aprox. 300.000 Aprox. 2 m/s missão km/s Rotações Limitado Boas Até 500.000 rpm Força Bem alto Alto Baixo Proteção contra Excelente Não tão boa Excelente sobrecarga Comparação quantitativa DIDACTIC Automação Pneumática 4 Compressibilidade: Capacidade de reduzir o espaço de uma certa quantidade de ar. Vi FVf Expansibilidade: Capacidade de retornar ao seu volume inicial. Difusibilidade: Capacidade de misturar-se homogeneamente com quaisquer outros gases. 9Inodoro 9Incolor 9Insípido Oxygen20,70% Nitrogen 77,00% Water 1,30% Carbondioxid 0,03% Argon 0,90% Various 0,07% Propriedades físicas do ar DIDACTIC Automação Pneumática 5 Sendo: p = Pressão - Pa F = Força - N A = Área - m2 É a relação entre a força dividida pela área onde está sendo aplicada. p = F A ---- F O R Ç A ÁREA Pressão (p) DIDACTIC Automação Pneumática 6 Nível variável da Pressão Atmosférica 101kPa Faixa de depressão Faixa de Sobre-pressão Pressão absolutakPa + Pe 0 - Pe Gráfico das pressões DIDACTIC Automação Pneumática 7 Simbologia Compressores – Pistão ou êmbolo DIDACTIC Automação Pneumática 8 • Suporta pressões acima de 10 bar • Contamina o ar com óleo • Compressão pulsante • Baixo custo SimbologiaSimbologia Compressores – Duplo pistão DIDACTIC Automação Pneumática 9 • Isento de contaminação • Não atinge altas pressões • Compressão pulsante • Baixa vazão • Pequenas aplicações Simbologia Compressores – Pistão com membrana DIDACTIC Automação Pneumática 10 • Isento de lubrificação • Não atinge altas pressões • Compressão contínua • Pode ser utilizado como bomba de vácuo Simbologia Compressores – Palhetas DIDACTIC Automação Pneumática 11 • Isento de lubrificação • Alta vazão • Baixa manutenção • Custo elevado • Grande aplicação na indústria • Compressão contínua Simbologia Compressores – Duplo parafuso DIDACTIC Automação Pneumática 12 Escolha de compressores DIDACTIC Automação Pneumática 13 • Circuito aberto • Circuito fechado (anel) • Circuito combinado (válvulas de fechamento) Redes de ar comprimido DIDACTIC Automação Pneumática 14 Tubulações de Ar Comprimido (Anéis) DIDACTIC Automação Pneumática 15 Tubulações de Ar Comprimido (Drenos) DIDACTIC Automação Pneumática 16 1. Compressor 2. Resfriador posterior ar/ar 3. Separador de condensados 4. Reservatório 5. Purgador automático 6. Pré-filtro coalescente 7. Secador 8. Purgador automático eletrônico 9. Pré-filtro coalescente grau x 10. Pré-filtro coalescente grau y 11. Pré-filtro coalescente grau z 12. Separador de água e óleo Rede de ar Comprimido DIDACTIC Automação Pneumática 17 Simbologia Î Estabilização da rede de ar comprimido Î Elimina as oscilações Î Garantia de reserva Î Refrigera o ar (por sua grande superfície) Î Separa parte da umidade contida no ar por condensação Reservatório DIDACTIC Automação Pneumática 18 Simbologia Condensado Dreno Separador Ar Seco Ar Úmido Pré-Resfriador Resfriador Principal Freon Compressor Refrigeração By-Pass • Resfria o ar • Necessita de energia externa • Reduz a umidade pela condensação do ar • Muito utilizado na indústria metalúrgica Secadores - Secagem por resfriamento DIDACTIC Automação Pneumática 19 Ar Seco Ar Úmido Purgador • Processo químico • Não necessita de energia externa • Instalação e manutenção simples • Utiliza-se geralmente Cloreto de Cálcio Simbologia Secadores - Secagem por absorção DIDACTIC Automação Pneumática 20 • Elemento secante regenerável • Manutenção simples • Não é preciso parar o fornecimento para regenerar o elemento secante • Utiliza-se geralmente Sílica-Gel Simbologia Secadores - Secagem por adsorção DIDACTIC Automação Pneumática 21 Produção, preparação e distribuição do ar DIDACTIC Automação Pneumática 22 Simbologia detalhada • A vazão total em m3/hora é determinante para o tamanho da unidade. • Uma demanda (consumo) de ar grande demais provoca uma queda de pressão nos aparelhos. • Devem-se observar rigorosamente os dados indicados pelos fabricantes. • A pressão de trabalho nunca deve ser superior à indicada no aparelho. • A temperatura não deve ser maior que 500C (corpos de material sintético). Simbologia simplificada Preparação final – Unidade de conservação DIDACTIC Automação Pneumática 23 • Os sistemas pneumáticos evoluem para não comprometer o meio ambiente. = Filtro-regulador com lubrificador Lubrificador Filtro-Regulador • Já existem vários produtos que trabalham sem lubrificação. Simbologia detalhada Preparação final – Filtro/regulador DIDACTIC Automação Pneumática 24 Pré-filtro Água, pó 40 ... 5 μm Carbono ativo OdoresÁgua, pó > 50 μm Cyclone separador Estéril Bactérias, vírus Micro filtro àgua, pó, óleo 0.01 μm Tipos de filtros DIDACTIC Automação Pneumática 25 Simbologia • A função do filtro é reter as partículas de impurezas, bem como a água condensada. Copo do filtro Saída do ar Placa defletora Condensado Parafuso purgador Filtro sinterizadoElemento filtrante Filtro de impurezas DIDACTIC Automação Pneumática 26 Simbologia Purgador automático DIDACTIC Automação Pneumática 27 Simbologia Válvula reguladora de pressão DIDACTIC Automação Pneumática 28 Simbologia Câmara de gotejamento Válvula de retenção Tubo ascendente Óleo Parafuso de regulagem Parafuso de abastecimento Canal de alimentação Lubrificador de ar comprimido DIDACTIC Automação Pneumática 29 Simbologia Manômetros DIDACTIC Automação Pneumática 30 Atuadores Lineares Giro Limitado Rotativos MotoresSimples Ação Dupla Ação Outros Garras Músculo Antigiro Elementos de trabalho DIDACTIC Automação Pneumática 31 Diâmetro: 6 a 320 mm Curso: 1 mm a 2000 mm Força: 2 a 50.000 Newtons Vel. de avanço: 0,02 a 1m/s Aplicações: Fixação Expulsão Extração Prensagem de peças entre outras Simbologia Atuadores – Simples ação DIDACTIC Automação Pneumática 32 Simbologia Atuadores – Simples ação DIDACTIC Automação Pneumática 33 Simbologia Atuadores – Simples ação (com membrana) DIDACTIC Automação Pneumática 34 Simbologia Atuadores – Dupla ação DIDACTIC Automação Pneumática 35 Simbologia Atuadores – Dupla ação (amortecimento por buchas) DIDACTIC Automação Pneumática 36 Simbologia Atuadores – Dupla ação (amortecimento pneumático regulável) DIDACTIC Automação Pneumática 37 Parafuso de regulagem Êmbolo de amortecimento Atuadores – Dupla ação (amortecimento pneumático regulável) Simbologia DIDACTIC Automação Pneumática 38 Simbologia Atuadores – Dupla ação (haste passante) DIDACTIC Automação Pneumática 39 Simbologia Atuadores – Dupla ação (múltiplas posições) DIDACTICAutomação Pneumática 40 Simbologia Atuadores – Dupla ação (tandem) DIDACTIC Automação Pneumática 41 Simbologia Atuadores – Dupla ação sem haste acoplamento mecânico DIDACTIC Automação Pneumática 42 Simbologia Atuadores – Dupla ação sem haste acoplamento mecânico FFF DIDACTIC Automação Pneumática 43 Simbologia Atuadores – Dupla ação sem haste acoplamento magnético DIDACTIC Automação Pneumática 44 Êmbolo Retangular Êmbolo Oblongo Êmbolo Oval Atuadores – Anti-giro DIDACTIC Automação Pneumática 45 Paralela Angular3 PontosRadial Atuadores – Garras pneumáticas DIDACTIC Automação Pneumática 46 Simbologia •Alta velocidade (até 2000 mm/s) •Diâmetro de 10, 20 e 40 mm •Comprimento de 40 até 9000 mm •Possibilita contração (curso) de 15% até 25% do comprimento •Freqüência de até 90 Hz Atuadores – Músculo pneumático DIDACTIC Automação Pneumática 47 Simbologia Atuadores – Rotativo (giro limitado) DIDACTIC Automação Pneumática 48 Simbologia Atuadores – Rotativo (giro limitado) DIDACTIC Automação Pneumática 49 Simbologia Atuadores – Rotativo (pinhão cremalheira) DIDACTIC Automação Pneumática 50 Os motores de palhetas podem atingir rotações entre 3000 e 8500 rpm com potências que vão de 0,1 à 24 cv, à pressão normal. Simbologia Atuadores – Motor de palhetas DIDACTIC Automação Pneumática 51 Cálculos Simples ação Dupla ação Atuadores – Cálculos DIDACTIC Automação Pneumática 52 Fa Fa Fa Fa Fm p D p = pressão de trabalho (bar) Fm = força da mola (kgf) Fa = força de atrito (kgf) D = diâmetro do êmbolo (cm) d = diâmetro da haste (cm) A = área do êmbolo (cm2) a = área da haste (cm2) Fav = força de avanço teórica (kgf) Frt = força de retorno teórica (kgf) Cálculo da forca nos cilindros – simples ação )%203:( . 4 . 2 ava maavav av FF FFFF ApF DA real − −−= = = π DIDACTIC Automação Pneumática 53 Fa Fa Fa Fa p p D d a = área da haste )%203:( . 4 . 2 ava aavav av FF FFF ApF DA real − −= = = π artrt rt FFF aApF da real −= −= = ).( 4 . 2π Cálculo da forca nos cilindros – dupla ação DIDACTIC Automação Pneumática 54 Válvulas Direcionais Pressão Bloqueio Fluxo Combinadas Válvulas DIDACTIC Automação Pneumática 55 Quadrado representa posição Setas indicam a direção e sentido do fluxo do ar T’s representam bloqueios das vias Número de posições da válvula As conexões de entrada e saída são representadas por traços externos. Estes, indicam o número de vias. Construção do símbolo de válvulas (norma DIN/ISO 1219) DIDACTIC Automação Pneumática 56 Musculares Mecânicos Pneumáticos Geral Botão Alavanca Pedal Came Rolete Gatilho Mola Piloto Positivo Decréscimo de pressão Acionamentos e seus símbolos DIDACTIC Automação Pneumática 57 Tipos de acionamentos DIDACTIC Automação Pneumática 58 (1) (1) (2) (2) Simbologia 2 1 (A) (P) Válvulas direcionais - 2/2 vias NF acionamento por came retorno por mola DIDACTIC Automação Pneumática 59 Simbologia 2 1 3 (A) (P) (R) Válvulas direcionais - 3/2 vias NA acionamento por came retorno por mola DIDACTIC Automação Pneumática 60 Simbologia (A) (P) (R) 2 1 3 Válvulas direcionais - 3/2 vias NF acionamento por came retorno por mola DIDACTIC Automação Pneumática 61 Simbologia (A) (P) (R) 2 1 3 Válvulas direcionais - 3/2 vias NF acionamento por came retorno por mola DIDACTIC Automação Pneumática 62 Simbologia 2 1 3 (A) (P) (R) Válvulas direcionais - 3/2 vias NF acionamento por simples piloto DIDACTIC Automação Pneumática 63 Simbologia 2 1 3 Válvulas direcionais - 3/2 vias NF acionamento botão retorno por mola DIDACTIC Automação Pneumática 64 Simbologia 2 1 3 (A) (P) (R) Válvulas direcionais - 3/2 vias NF acionamento por rolete servopilotada DIDACTIC Automação Pneumática 65 Simbologia 4 2 1 3 Válvulas direcionais - 4/2 vias acionamento por duplo piloto DIDACTIC Automação Pneumática 66 Simbologia 4 2 5 1 3 (A) (P) (R) (S) (B) 1 12(Y)14(Z) Válvulas direcionais - 5/2 vias acionamento por duplo piloto DIDACTIC Automação Pneumática 67 Simbologia 4 2 5 1 3 (A) (P) (R) (S) (B) 1 12(Y)14(Z) Válvulas direcionais - 5/2 vias acionamento por duplo piloto DIDACTIC Automação Pneumática 68 Simbologia Válvulas de bloqueio – válvula de retenção DIDACTIC Automação Pneumática 69 Válvulas de bloqueio – Retenção pilotada Simbologia 1 2 21 DIDACTIC Automação Pneumática 70 Válvulas de bloqueio – Alternadora (OU) Simbologia 12 14 2 DIDACTIC Automação Pneumática 71 Válvulas de bloqueio – Simultaneidade (E) Simbologia 12 14 2 DIDACTIC Automação Pneumática 72 Simbologia 1 2 3 (A) (R) (P) Válvulas de bloqueio – Escape rápido DIDACTIC Automação Pneumática 73 R Simbologia 1(P) 3(R) Válvulas de pressão – Limitadora de pressão DIDACTIC Automação Pneumática 74 P R A Simbologia 2 1 3 Válvulas de pressão – Reguladora de pressão DIDACTIC Automação Pneumática 75 Simbologia Válvulas de fluxo – Reguladora de fluxo bidirecional DIDACTIC Automação Pneumática 76 Válvulas de fluxo – Reguladora de fluxo unidirecional Simbologia DIDACTIC Automação Pneumática 77 Simbologia 100% 2 1 12 3 Válvulas combinadas – Temporizadora NF DIDACTIC Automação Pneumática 78 Válvulas combinadas – Temporizadora NA RP Simbologia 100% 2 1 10 3 DIDACTIC Automação Pneumática 79 Simbologia (Z)12 2(A) 3(R)1(P) 2 12 1 3 (Z) (P) (A) (R) Válvulas combinadas – Seqüência DIDACTIC Automação Pneumática 80 Válvulas combinadas – Corte de sinal DIDACTIC Automação Pneumática 81 Festo Automação Ltda. Rua Giuseppe Crespi, 76 Km 12,5 da Via Anchieta CEP : 04183-080 São Paulo / SP Tel. : (11) 5013-1616 Fax : (11) 5013-1613 E-mail : didactic@br.festo.com Site : www.festo.com.br
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