1051117 Aula 5 Cicuitos em Cascata

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Jaqueline Mendes Queiroz
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Comandos Hidráulicos e 
Pneumáticos
Circuitos em Cascata
Método Cascata
 A denominação “cascata” representa a 
conexão de válvulas em forma escalonada 
(em série). Esta montagem garante 
alimentação de ar em uma só saída. As 
demais estão desconectadas para escape.
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O método cascata foi criado para evitar a
sobreposição de sinais e pode resolver tanto
sequências diretas quantos sequências indiretas.
A contrapressão é evitada porque dividimos a
sequência em setores e cada setor só poderá conter
um movimento de cada cilindro (atuador).
O comando CASCATA resume-se em
dividir criteriosamente uma seqüência
complexa em varias seqüências mais simples,
onde cada uma dessas divisões recebe o
nome de GRUPO DE COMANDO. Não existe
número máximo de grupos mais sim, um
número mínimo, 2 (dois) grupos .
 Este método é aplicado com maior freqüência na prática. 
Funciona com grande segurança. Permite a ação do sinal 
apenas no instante em que mesmo é necessitado, isto pode 
ser conseguido bloqueando o sinal após o módulo de sinal 
através de uma válvula ou fornecendo energia ao módulo 
de sinal apenas quando o sinal for necessitado. 
 Para a inversão utiliza normalmente uma válvula de 
inversão. Esta sistemática para a composição metódica de 
esquemas é designada também “método de cascata”. (deve-
se assegurar que exista apenas um sinal de saída das 
válvulas de inversão após cada inversão, isto pode ser 
alcançado através de conexão em série em forma de 
degraus, de válvulas de 4/2 vias, ou 5/2 vias e acionamento 
por duplo piloto positivo). 
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 Através desta disposição assegura-se que existe ar 
comprimido em apenas uma saída a cada vez e que todas 
as outras saídas encontram-se em exaustão. Os limites do 
método são dados através da característica de que a 
energia é introduzida através de uma conexão. O ar flui 
através de todas as válvulas da cascata antes de acionar 
uma ocorrência de comando. 
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Regras Gerais: (Procedimentos na composição de 
esquemas) 
 Estabelecer a seqüência dos movimentos na forma 
algébrica do diagrama trajeto passo. 
 Divisão em grupos: Letras iguais não devem pertencer ao 
mesmo grupo. 
 O número de grupos corresponde ao número de linhas 
auxiliares da cascata. 
 O número de linhas menos um é igual ao número de 
válvulas distribuidoras (“memória” de 4/2 vias ou 5/2). São 
ligadas em série (conexão de válvulas em forma 
escalonada), a primeira válvula da série alimenta as duas 
primeiras linhas e assim por diante. Somente a última 
válvula da série é alimentada com pressão da rede. 
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 A cada grupo deve-se trocar de linha. 
 Verificar a que grupo pertence o último movimento: 
 Neste método sempre vamos ter ao final do ciclo, ar na 
1ª ou na última linha. 
 Se o último movimento pertencer ao 1º grupo então 
desenhar circuito com ar na 1ª linha. 
 Se o último movimento pertencer ao último grupo 
então desenhar o circuito com ar na última linha. 
 É recomendado no máximo 5 linhas auxiliares. 
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1- Dividir a seqüência em grupos de movimentos, sem que
ocorra a repetição de movimento de qualquer atuador em um
mesmo grupo.
2 - Cada grupo de movimentos deve ser relacionado com uma
linha de pressão. Para tanto deve ser utilizado o arranjo de
válvulas inversoras que permite estabelecer o número de
linhas de pressão.
3 - Interligar, apropriadamente, às linhas de pressão os
elementos de sinal que realizam a comutação de posição das
válvulas de comando dos diversos atuadores e das válvulas
inversoras das linhas de pressão.
Roteiro para Aplicação do Método Cascata
plicação do Método
A partir do diagrama trajeto-
passo, extrair a representação algébrica.
Exemplo 1:
Tomando a seqüência do início, efetuar a divisão toda
vez que for notado em um mesmo grupo uma mesma letra com
sinais opostos, ou seja, o mesmo cilindro não pode fazer movimentos
diferentes em um mesmo grupo de comando, ou ainda, “Letras
iguais com sinal algébrico oposto não podem ficar numa mesma
linha (grupo).
Exemplo 1:


Exemplos
Exemplo 2
A + B + / B - A - / B+ / B- /
Exemplo 3
Exemplo 4
A + B + / B - C + / C- A - /
Exemplo 5
A + B + / A - / A + B -/ A - / A+ C + / C- A - /
Exemplos
Após a divisão da seqüência deve ser esquematizado o conjunto de
válvulas memória que serão as responsáveis pelo fornecimento de ar aos
grupos de comando (linhas).
Para se determinar o número de válvulas que serão utilizadas no
conjunto de válvulas memória, deve-se levar em consideração o número
de grupos de comandos (linhas), ou seja:
Numero de válvulas memória = número de grupos - 1
Nm = NG - 1
O conjunto de válvulas memória será composto geralmente por válvulas
de quatro ou cinco vias com duas posição e acionamento por duplo
piloto positivo .
Verificar ao final do ciclo, que linha permanece
pressurizada. Isto irá depender da seqüência considerada e
da divisão escolhida.
Exemplo 6:
No exemplo vemos que a seqüência dá origem a
um sistema cascata com três linhas e com a última
linha (linha 3) pressurizada ao final do ciclo.
No método cascata, quando o último grupo é composto por
movimentos que se unidos ao primeiro grupo não desobedece à regra
da segunda etapa, ou seja, “Letras iguais com sinais algébricos
opostos não podem ficar numa mesma linha”, pode-se unir o último
grupo ao primeiro reduzindo assim o número de linhas e o número de
memórias.
No exemplo 6, temos:
Nesta divisão teremos o ar pressurizando a linha “1” no
final do ciclo. Este artifício só pode ser realizado com o
último e o primeiro grupo, caso não haja choque com a
regra da 2a Etapa.
Construir o sistema cascata, identificando os
elementos segundo a critério:
Elementos de Trabalho: A , B , B , C , D ,
...
Elementos de Sinal Traseiros: ao , bo , co , do , ...
Elementos de Sinal Dianteiros: a1 , b1 , c1 , d1 , ...
As linhas (grupos) de cascata sempre serão
alimentadas através de válvulas memória.
O método cascata possui limitações em
relação ao número de linhas ( +/- 10 linhas)
devido ao problema da queda de pressão em
cada válvula que se amplia em função da
dimensão da rede de distribuição.
Caso 1 – Sistema com Duas Linhas: A primeira válvula
do conjunto alimenta o primeiro e o segundo grupo de
comando.
Observação: Se houver dois grupos haverá apenas uma válvula memória
Construção do sistema e verificação da
seqüência de comutação.
Sistema com Duas Linhas
12 1210 10
A válvula de comando inferior é ligada ao orifício de pressão da
superior pela sua utilização 2 .
A utilização 4 da válvula inferior deverá estar ligada ao orifício
"12" da válvula superior e ao grupo consecutivo.
1) O primeiro passo é a divisão do circuito em setores.
2) A divisão de setores obedece a seguinte regra, quando
uma letra se repetir, inicia-se um novo setor. ( O número de
linhas pneumáticas é igual ao número de setores)
3) O número de válvulas direcionais de 5/2 vias ou 4/2
vias, que controlam a mudança de setores é igual ao número
de setores menos 1.
4) Podemos perceber que a linha que inicia-se
pressurizada é sempre a linha referente ao último setor.
Exemplo: A+ B+ B- A-
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S1 – linha 4 para linha 1
S2 – linha 1 para linha 2
S3 – linha 2 para linha 3
S1 – linha 3 para linha 4