ACIONAMENTOS FLUIDOS ELÉTRICOS

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14/05/2020 UNIP - Universidade Paulista : DisciplinaOnline - Sistemas de conteúdo online para Alunos.
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Atuadores lineares e rotativos, cálculos para cilindros de atuadores. Cadeia de comandos na pneumática.
Simbologia pneumática e Normas ISO 5599 e 1219 para representação de componentes e identificação
de conexões. Válvulas direcionais; Tipos de acionamento.
Elementos Pneumáticos de Trabalho
 
Movimentos lineares ou rotativos.
Movimentos lineares
- cilindros de simples ação
- cilindros de dupla ação
Movimentos rotativos
- motores de giro continuo
- cilindros de giro limitado
Cálculos para cilindros
 
Forças
 
 As forças realizadas pelos cilindros dependem da pressão do ar, do diâmetro de êmbolo e
das resistências impostas pelos elementos de vedação.
 
Ft=PxA
Ft = Força teórica de êmbolo (N)
A= Superfície útil do êmbolo (cm2)
P= Pressão de trabalho (KPa, 105 N/m2, bar)
 
Cilindro de simples ação
 
Fav = A x p – (Fr + FF)
 
Cilindro de dupla ação (avanço)
 
Fav = P x A – Fr ou Fav =
 
 
 
Cilindro de dupla ação (retorno)
 
Fret = P x A2 – Fr ou Fret =
 
Fn= Força efetiva do êmbolo (N)
A= Superfície útil do êmbolo (cm2)
p= Pressão de trabalho (KPa, 105 N/m2, bar)
Fr= Resistência de atrito (N) (3-20% de Ft)
FF= Força da mola de retrocesso (N)
D= Diâmetro do cilindro (cm)
d= Diâmetro da haste do êmbolo (cm)
 
 
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Exercício 1:
Em um sistema de tipagem de logotipos em sabonetes, é utilizado um sistema de expulsão dos
sabonetes da morsa que posiciona o mesmo para tipagem. A expulsão deve ocorrer de forma rápida
para que já ocorra a colocação de um novo sabonete para tipagem. Sabendo que o atuador deve
trabalhar na horizontal e que o curso é de 10 mm, neste caso que tipo de atuador pneumático deveria ser
utilizado?
 
 I-) Atuador de simples ação e retorno por força externa
II-) Atuador de dupla ação com amortecimento
III-) Atuador de múltiplas posições
IV-) Atuador de simples ação com retorno por mola
A)
somente I e III
B)
somente II e IV
C)
somente I e IV
D)
somente II
E)
somente IV
O aluno respondeu e acertou. Alternativa(E)
Comentários:
A) Conforme resolução.
B) Conforme resolução.
C) Conforme resolução.
D) Conforme resolução.
E) Conforme resolução.
Exercício 2:
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Em um sistema de abertura de uma porta em uma célula de estamparia, o atuador trabalha na vertical e
quando o operador quer abrir a porta, deve comandar o retorno do atuador. Neste caso, que tipos de
atuador pode ser utilizado para comandar a abertura e fechamento da porta?
 
I-) Atuador de simples ação e retorno por força externa
II-) Atuador de dupla ação com amortecimento
III-) Atuador de múltiplas posições
IV-) Atuador de simples ação com retorno por mol
A)
somente I e II
B)
somente II e IV
C)
somente I e IV
D)
somente II
E)
somente IV
O aluno respondeu e acertou. Alternativa(A)
Comentários:
A) Conforme resolução.
Exercício 3:
Em um sistema de abertura de uma porta em uma célula de estamparia, o atuador trabalha na vertical e
quando o operador quer abrir a porta, deve comandar o retorno do atuador. O atuador que comanda a
abertura da porta é um atuador de dupla ação com retorno por força externa. Dados: massa da
porta=1,8kg, área do êmbolo=5cm2, área da haste do atuador=1,8cm2, força de atrito dos elementos de
vedação do atuador=25N, 1bar=100.000Pa, 1Pa=1N/m. Calcular aproximadamente qual deve ser a
mínima pressão de retorno para ativar a abertura da porta.
 
 
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A)
10,5 bar
B)
12,7 bar
C)
3,5 bar
D)
6,5 bar
E)
4,2 bar
O aluno respondeu e acertou. Alternativa(D)
Comentários:
A) Conforme resolução.
B) Conforme resolução.
C) Conforme resolução.
D) Conforme resolução.
Exercício 4:
Os atuadores de simples ação com retorno por mola são bastante utilizados para expulsão de peças de
dispositivos, mudança de direção de materiais em esteiras transportadoras e de forma geral em
aplicações onde se exigem atuadores de curso pequeno e de velocidade alta. Um engenheiro deve fazer
o cálculo da força efetiva de um atuador de simples ação com retorno por mola. Dados: área do
êmbolo=2,8cm2, força da mola de retorno=12N, força de resistência de atrito das vedações do pistão=
3,0N, pressão de atuação=5,5bar, 1bar=100.000Pa, 1Pa=1N/m. Qual é a força efetiva de avanço deste
atuador de simples ação?
A)
253 N
B)
139 N
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C)
183 N
D)
121N
E)
94 N
O aluno respondeu e acertou. Alternativa(B)
Comentários:
A) Conforme resolução.
B) Conforme resolução.
Exercício 5:
Em um sistema de abertura de uma porta em uma célula de estamparia, o atuador trabalha na vertical e
quando o operador quer abrir a porta, deve comandar o retorno do atuador. O atuador que comanda a
abertura da porta é um atuador de dupla ação com retorno por força externa. Dados: massa da
porta=1,6kg, área do êmbolo=4cm2, área da haste do atuador=1,5cm2, força de atrito dos elementos de
vedação do atuador=25N, 1bar=100.000Pa, 1Pa=1N/m. Calcular aproximadamente qual deve ser a
mínima pressão de retorno para ativar a abertura da porta.
A)
10,5 bar
B)
7,4 bar
C)
3,5 bar
D)
6,5 bar
E)
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4,2 bar
Comentários:
A) Conforme resolução.
Exercício 6:
Os atuadores de simples ação com retorno por mola são bastante utilizados para expulsão de peças de
dispositivos, mudança de direção de materiais em esteiras transportadoras. Abaixo são citadas algumas
limitações de atuadores pneumáticos. Quais delas estão relacionadas ao atuador de simples ação com
retorno por mola?
 
I-) Baixa velocidade de atuação
II-) Limitação de comprimento de curso devido à mola
III-) Impossibilidade de trabalhar em posições intermediárias
IV-) Impossibilidade de executar operações que exigem grande repetibilidade
 
 
A)
somente II e III
B)
somente III e IV
C)
somente II e IV
D)
somente I e II
E)
somente IV
O aluno respondeu e acertou. Alternativa(A)
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Comentários:
D) Conforme resolução.
A) Conforme resolução.
Exercício 7:
As válvulas direcionais interferem na trajetória do fluxo de ar, desviando-o para onde for mais
conveniente em um determinado momento por ação de um acionamento externo. Com relação à
nomenclatura das válvulas direcionais, deve-se primeiramente informar quantas vias possui a válvula,
em seguida o número de posições, se é normalmente aberta (NA) ou normalmente fechada (NF),
somente nos casos de válvulas de 2 e 3 vias e por fim os acionamentos de avanço e retorno.
 
Com relação à válvula direcional mostrada abaixo qual é sua nomenclatura completa?
 
 
 
A)
Válvula direcional, três vias, duas posições acionamento por alavanca retorno por mola
B)
Válvula direcional, duas vias, três posições acionamento por botão retorno por mola
C)
Válvula direcional, três vias, três posições acionamento por pedal retorno por mola
D)
Válvula direcional, duas vias, duas posições acionamento por botão retorno por mola
E)
Válvula direcional, três vias, duas posições acionamento por botão retorno por mola
O aluno respondeu e acertou. Alternativa(E)
Comentários:
E) Conforme resolução.
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Exercício 8:
Questão 8 – As válvulas direcionais interferem na trajetória do fluxo de ar, desviando-o para onde for
mais conveniente em um determinado momento por ação de um acionamento externo. Com relação à
nomenclatura das válvulas direcionais, deve-se primeiramente informar quantas vias possui a válvula,
em seguida o número de posições, se é normalmente aberta (NA) ou normalmente fechada (NF),
somente nos casos de válvulas de 2 e 3 vias e por fim os acionamentos de avanço e retorno.
 
Com relação à válvula direcional mostrada abaixo qual é sua nomenclatura completa?
A)
Válvula direcional, duas vias, cinco posições acionamento por duplo solenóide
B)
Válvula direcional, cinco vias, duas posições acionamento por duplo piloto pneumático
C)
Válvula direcional, duas vias, cinco posições acionamento por duplo rolete
D)
Válvula direcional, sete vias, três posições acionamento por duplo rolete
E)
Válvula direcional, cinco vias, duas posições acionamento por piloto pneumático
O aluno respondeu e acertou. Alternativa(B)
Comentários:
B) Conforme resolução.