Resumo Pneumática

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UNIVERSIDADE FEDERAL DA PARAÍBA
CENTRO DE TECNOLOGIA
CURSO DE ENGENHARIA MECÂNICA
ACIONAMENTOS E COMANDOS HIDROPNEUMÁTICOS
Resumo 
Bráulio Alexandre Alves de Lima – 11427796
João Pessoa – PB
2017
Introdução aos Comandos Pneumáticos
Nos dias atuais, com a integração de várias tecnologias é possível construir máquinas automáticas sob o controle direto de um computador pessoal. Essa integração de várias tecnologias tem nome de automação flexível (FMS – Flexible Manufaturing System). 
	As operações de uma instalação automatizada flexível têm muitas vantagens, tais como:
Economia energética e de material;
Rápida modificação na produção;
Redução do tempo de trabalho;
Redução do custo de produção;
Melhoramento do ambiente de trabalho.
Lógica Cabeada
Por lógica cabeada se entende um conjunto de equipamentos do tipo eletromecânico (relés, contadores) ou do tipo eletrônico (portas lógicas combinatórias), ou ainda do tipo pneumático (válvulas de controle direcional do fluxo), que, inseridos nas placas eletrônicas ou intermitente, num quadro elétrico do tipo elétrico ou pneumático governam uma máquina ou um conjunto de máquinas.
Lógica Programada 
Uma lógica do tipo programável prevê o uso de equipamentos que gerenciam todas as funções específicas contempladas em um programa. Esses equipamentos são: relés, registradores, temporizadores contadores, sequenciadores lógicos, operações lógicas e matemáticas.
Pneumática e Automação
A pneumática é a tecnologia que utiliza a energia da pressão armazenada no ar comprimido para transformá-lo em trabalho por meio de atuadores constituídos de cilindros, motores e outros equipamentos mais sofisticados. 
As principais vantagens dessa tecnologia a fluido são a simplicidade em projetar equipamentos com um número elevado de atuadores muito importantes para automação de processos discretos e outros.
Com a introdução recente da pneutrônica, ou seja, a integração entre a pneumática e os controladores eletrônicos, temos um aumento notável das funções disponíveis. Por esses motivos, a pneutrônica integrada a sistemas de governos eletrônicos resulta hoje a ser a tecnologia mais utilizada na automação industrial. 
Bloco de comando e Bloco de Potência
Cada ciclo automático simples ou complexo é organizado em duas partes: o bloco de comando e o bloco de potência.
Bloco de Potência: corresponde aos músculos da máquina, ou seja, é o órgão que movimenta o sistema. Ex: motores, cilindros e outros. Esse bloco geralmente pode ser realizado com as seguintes tecnologias:
Pneumática;
Óleo-dinâmica;
Elétrica.
Bloco de Comando: corresponde à unidade de elaboração do automatismo, composta geralmente de PC, PLC, CNC nos sistemas em lógica programada, de relé, válvulas no caso da lógica cabeada. É a parte inteligente, que elabora o processo. É composto também de detectores tais como: chave de fim de curso, sensores transdutores. Estes são equipamentos que permitem perceber os vários estágios do processo automático e comunica-lo ao sistema de elaboração.
 O bloco de comando pode ser realizado com as seguintes tecnologias:
Totalmente pneumática ou óleo dinâmica;
Totalmente elétrica;
Totalmente eletrônica.
Característica do Ar e Lei dos Gases
O ar é a mistura de cases que envolve o nosso planeta. A composição média do ar seco, ou seja, sem vapor d’água, é a seguinte:
Nitrogênio: 78%
Oxigênio: 21%
Gases raros: 1%
Lembramos que os gases não têm forma ou volumes próprios: se adaptam a forma e ao volume do recipiente. São também comprimíveis e com tendência a expansão, ocupando toso o espaço disponível. 
Pressão
Sabe-se que a pressão (P) é dada pela seguinte equação: em que Fé uma força exercida sobre uma superfície S.
A unidade de medida da pressão no sistema internacional (SI) é o Pascal (Pa), ou seja, Newton/m². Porém são utilizadas outras unidades na técnica atual:
 
A tal propósito na atmosfera terrestre temos:
Pressão atmosférica: É a pressão exercida sobre qualquer corpo no ar atmosférico. Vária em função da posição e do clima. No nível do mar e na temperatura de 20ºC, temos 1,013 bar.
Pressão relativa: É a pressão medida assumido como referência uma outra pressão (normalmente a atmosférica).
Pressão absoluta: É a soma entre a pressão atmosférica e a pressão relativa.
	Os parâmetros que caracterizam as condições físicas de um gás são: pressão volume e temperatura. Sabe-se da física que as leis que ligam esses três parâmetros são a equação do gás perfeito, a lei de Boyle Mariotte (Isotérmica e Isobárica) e a lei de Gay Lussac (Isobárica).
Produção e Distribuição do Ar comprimido
Um sistema pneumático é normalmente constituído de uma central de compressão, uma rede de distribuição e uma carga pneumática. A central de compressão se encarrega de comprimir o ar que vem aspirado do ambiente e, depois de ser processado, é armazenado em reservatórios de vários tamanhos para ser distribuído.
A estrutura de uma central de compressão e a sua representação com símbolos conforme a norma DIN ISO 1219, é mostrada na figura abaixo.
Tipos de compressores
Com base no princípio de funcionamento, temos os compressores volumétricos e os turbo compressores. Nos compressores volumétricos, a compressão é realizada com uma redução do volume de ar aspirado. Nos turbo compressores obtemos o aumento da pressão, imprimindo inicialmente uma forte aceleração na massa de ar aspirado e, depois, com a passagem da mesma massa de ar por uma tubulação de pequeno diâmetro, temos uma notável redução da velocidade junto a um aumento da pressão (teorema de Bernoulli).
Em linhas gerais, os compressores volumétricos são utilizados para pequenas vazões e elevados valores de pressão, ao contrário, os turbo compressores são utilizados para grandes vazões e pequenos valores de pressão.
Os tipos de compressores mais utilizados nos comandos automáticos são os volumétricos. Uma característica interessante desses compressores é que a vazão gerada é aproximadamente constante com a variação da pressão de descarga.
Os principais tipos de compressores volumétricos são:
Compressores Volumétricos Alternativos;
Compressores Volumétricos Alternativos de Membrana;
Compressores Volumétricos de Palhetas;
Compressores Volumétricos de Parafuso;
Compressores Volumétricos de Lóbulos (Tipo Roots)
E os principais tipos de Turbocompressores são:
Turbocompressores axiais;
Turbocompressores radiais.
O tipo de compressor geralmente é escolhido com base em:
Vazão;
Pressão;
Tipo de acionamento.
Os compressores geralmente são acionados por motores elétricos monofásicos/trifásicos ou por motores a explosão (gasolina ou diesel).
Reservatório
Os reservatórios têm as seguintes funções:
Armazenar o ar comprimido para depois ser utilizado. 
Permitir ao compressor uma regulagem intermitente. 
Eliminar as pulsações de fluido induzidas na tubulação devido ao aumento improvisado da demanda de carga pneumática. 
Os tipos de reservatório no mercado são vários, porém os mais difundidos são o reservatório de pequeno porte horizontal e de grande porte vertical.
No cálculo da capacidade de um reservatório, deve-se considerar a vazão do compressor e o próprio sistema de regulagem. Uma prática muito utilizada indica que um reservatório deve poder armazenar pelo menos a produção de ar comprimido total fornecida pelo compressor no primeiro minuto.
Sistema de Regulagem nos Compressores
Para o uso correto do compressor, deve-se regular a vazão, devido às mudanças que ocorrem a cada hora na instalação. Em poucas palavras, é necessário efetuar uma regulagem automática.
As regulagens mais frequentes são:
Regulagem com marcha sem carga (vazio); 
Regulagem com marcha em carga parcial;
Regulagem com marcha intermitente.
Distribuição do ar Comprimido
O ar tratado em uma central de compressão deve ser distribuído para a fábrica. Em particular, a rede de distribuição deveser projetada e realizada procurando reduzir ao mínimo a queda de pressão nas tubulações e eliminar a condensação de pequena parte do ar.
A distribuição do ar pode ser efetuada simplesmente por meio de:
1. uma rede aberta da qual são derivadas as várias cargas pneumáticas; 
2. uma rede com linha fechada ou por anéis; 
3. uma rede com linha/entrelaçada.