DESENVOLVIMENTO DE AUTOMAÇÃO MECÂNICA 5

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Desenvolvimento de Automação Mecânica
Atuadores e válvulas pneumáticas
Curso Técnico em Mecânica – Módulo III
Escola SESI / SENAI Orlando Chiarini – Pouso Alegre – MG
Instrutor: Geovani Silva
Atuadores Pneumáticos 
A energia pneumática é transformada em movimento e força através dos
elementos de trabalho. Esses movimentos podem ser lineares ou
rotativos.
Os lineares são: de ação simples e ação dupla.
Os rotativos são: de giro continuo e giro limitado.
Cilindros de Simples Ação 
Recebe este nome porque utiliza ar comprimido para conduzir trabalho
em um único sentido de movimento, seja para avanço ou retorno.
Possui somente um orifício por onde o ar entra e sai do seu interior. Na
extremidade oposta à de entrada, é dotado de um pequeno orifício que
serve de respiro, visando impedir a formação de contrapressão.
O retorno, é efetuado por mola e força externa.
Os cursos não excedem a 75 mm, para diâmetro de 25 mm, ou cursos de
125 mm, para diâmetro de 55 mm.
Cilindros de Simples Ação 
Cilindros de Simples Ação 
Cilindros de dupla ação 
Utiliza ar comprimido para produzir trabalho em ambos os sentidos
(avanço e retorno).
O ar comprimido é admitido e liberado alternadamente por dois orifícios
existentes nos cabeçotes, um no lado traseiro e outro no dianteiro que,
agindo sobre o êmbolo, provocam os movimentos da haste.
Quando uma câmara está admitindo ar a outra está em comunicação
com a atmosfera.
Cilindros de dupla ação 
Cilindro com amortecimento 
Os cilindros de dupla ação, sujeitos as cargas e velocidades elevadas,
sofrem grandes impactos.
O sistema de amortecimento tem a finalidade de evitar o choque, aos
cabeçotes e ao pistão, no final de cada curso, absorvendo-as.
Serão dotados de amortecimento (quando necessário) os cilindros que
possuírem diâmetros superiores a 30 mm e cursos acima de 50 mm, caso
contrário, não é viável sua construção.
Cilindro com amortecimento 
Descrição das Partes
Haste
Raspador da 
Haste
Cabeçote 
Dianteiro Cabeçote 
Traseiro
Bucha de 
amortecimento
Camisa
Conexão 
de avanço
Conexão 
de retorno
Tirantes
Embolo 
Vedação do 
amortecimento
Anel Magnético
Anel guia da Haste
Vedação 
do Embolo
Anel guia do 
Embolo
Simbologia
Cilindro de impacto 
O uso de cilindros normais para trabalho de deformação é limitado. O
cilindro de impacto é utilizado para se obter energia cinética elevada.
Dispõe internamente de:
-Uma pré-câmara (reservatório).
-Esses cilindros desenvolvem uma velocidade de 7,5 a 10 m/s (em
cilindros normais é de 1 a 2m/s).
Essa energia é empregada para prensar, rebitar, cortar, dobrar, etc.
Geralmente são empregados em pequenas prensas.
Cilindro de impacto 
Cilindro sem Haste
O êmbolo que desliza livremente no interior da camisa do cilindro.
No lado externo temos um cursor que desliza junto com o êmbolo.
Para que o cursor deslize com o êmbolo existe um pacote de imas
situado na face interna ao cursor ( acoplamento magnético) ou por uma
união mecânica.
Reduz a necessidade de grandes espaços em até 50% em relação aos
cilindros normais.
Cilindro sem Haste
Atuadores Rotativos Cilindro Rotativo 
O cilindro rotativo transforma movimento linear de um cilindro comum
em movimento rotativo de giro limitado. O ângulo de rotação pode ser
ajustado por um parafuso e os ângulos mais utilizados são: 90°, 180° e
360°.
Como aplicações mais comuns estão: operações de giro de peças,
curvamento de tubos, abertura e fechamento de válvulas, registros etc.
Cilindro de Cabos (cilindro tracionador de cabos)
De cada lado do êmbolo esta fixado um cabo guiado por rolos.
Utilizado para abertura de portas e grande cursos com pequenas
dimensões.
Cilindro Rotativo
A haste do êmbolo aciona, com uma cremalheira, uma engrenagem,
transformando o movimento linear em movimento rotativo, à esquerda
ou à direita. Movimentos
de 45
o
, 90
o
, 180
o
até mesmo 720
º
. Emprega-se para virar peças, curvar
tubos, regular instalações de ar condicionado, acionar válvulas de
fechamento.
Cilindro de aleta giratória 
Consegue movimentos rotativos de até 180°. É utilizado especialmente
para abertura e fechamento de válvulas de grande porte e rotação de
peças ou dispositivos.
Motor Pneumático 
É possível executar movimentos rotativos de forma ilimitada. A alta
rotação é a principal característica destes motores.
São aplicados em ferramentas pneumáticas e as brocas utilizadas por
dentistas, que podem atingir até 500.000 rpm (turbomotores).
São classificados, segundo a construção, em motores: 
-de pistão; 
-de palhetas; 
-de engrenagens; 
-turbomotores. 
Motor de Palhetas 
Os motores de palhetas podem atingir rotações entre 3000 e 8500 rpm
com potencias que vão de 0,1 a 24 cv, a pressão normal.
Motor de engrenagens 
Estes motores básicos podem ser combinados com engrenagens
planetárias, dentadas ou sem fim.
Turbomotores
São empregados somente em trabalhos leves que necessitem de altas
rotações. Por exemplo os turbomotores utilizados em consultórios
dentários que podem atingir 500.000 rpm.
Características dos motores pneumáticos:
-regulagem sem escala da rpm e do momento de torção;
-Construção leve e pequena;
-seguro contra sobrecarga, mesmo que o momento de torção não seja
suficiente, não haverá danos;
-insensível contra poeira, água, calor e e frio;
-seguro contra explosão;
-Pouca manutenção;
-Sentido de rotação fácil de inverter.
Turbomotores
Válvulas 
Os cilindros pneumáticos, componentes para máquinas para desenvolverem suas
ações devem ser alimentados no instante em que desejarmos.
As válvulas servem para orientar os fluxos de ar, impor bloqueios, controlar suas
intensidades de vazão ou pressão.
São classificadas nos seguintes grupos:
• Válvulas de Controle Direcional
• Válvulas de Bloqueio (Anti-Retorno)
• Válvulas de Controle de Fluxo
• Válvulas de Controle de Pressão
Cada grupo se refere ao tipo de trabalho a que se destina mais adequadamente.
Válvulas 
https://www.youtube.com/watch?v=vorm8U1ekZE
https://www.youtube.com/watch?v=vorm8U1ekZE
Válvulas Direionais
../../Meus documentos/apresentações/Ricardo/cd material treinamento/AUTOsim200 - demo/simulações/valvulabasico.EXE
Válvulas Direcionais
Válvulas Direcionais
São responsáveis pelo direcionamento do fluxo de ar para a condição de
trabalho do sistema pneumático.
Irão determinar se um atuador irá avançar ou retornar, girar no sentido
horário ou anti-horário.
Também podem ser utilizadas para acionar outras válvulas, de acordo
com as condições do circuito de comando do sistema pneumático.
São classificadas pelo número de vias, número de posições, tipo de
acionamento.
Numero de Posições 
É a quantidade de manobras distintas que a válvula direcional pode executar ou
permanecer sob a ação de seu acionamento.
Nestas condições, a torneira, que é uma válvula, tem duas posições: ora permite
passagem de água, ora não permite.
As válvulas direcionais são sempre representadas por um retângulo que é dividido
em quadrados.
O número de quadrados representados na simbologia é igual ao número de posições
da válvula, representando a quantidade de movimentos que executa através de
acionamentos.
Representação de uma válvula Direcional
Posições : Representadas por retângulo
Duas posições Três posições
0
../../Meus documentos/apresentações/Ricardo/cd material treinamento/AUTOsim200 - demo/simulações/val3pos.EXE
../../Meus documentos/apresentações/Ricardo/cd material treinamento/AUTOsim200 - demo/simulações/val3pos.EXE
../../Meus documentos/apresentações/Ricardo/cd material treinamento/AUTOsim200 - demo/simulações/val3pos.EXE
../../Meus documentos/apresentações/Ricardo/cd material treinamento/AUTOsim200 - demo/simulações/val3pos.EXE
../../Meus documentos/apresentações/Ricardo/cd material treinamento/AUTOsim200 - demo/simulações/val3pos.EXE
Número de Vias 
É o número de conexões de trabalho que a válvula possui.
É considerada como vias a conexão de entrada de pressão, conexões de 
utilização e as de escape. 
Número deVias 
Nomenclatura das vias de trabalho de válvulas 
Posição Inicial 
Pode ser Normalmente Aberta (NA) ou Normalmente Fechada (NF): 
Tipo de Acionamento e Comandos
As válvulas exigem um agente externo ou interno que desloque suas
partes internas de uma posição para outra, ou seja, que altere as
direções do fluxo, efetue os bloqueios e liberação de escapes.
Os elementos responsáveis por isso são os acionamentos, que podem ser
classificados em:
- Comando Direto
- Comando Indireto
Comando Direto 
É assim definido quando a força de acionamento atua diretamente sobre
qualquer mecanismo que cause a inversão da válvula.
Comando Indireto 
É assim definido quando a força de acionamento atua sobre qualquer
dispositivo intermediário, o qual libera o comando principal que, por sua
vez, é responsável pela inversão da válvula.
Estes acionamentos são também chamados de combinados, servo etc.
Tipos de acionamento
A válvula direcional pode ter quatro tipos de acionamento
▪ Acionamento Muscular: é todo acionamento que o operador irá acionar
▪ Acionamento Mecânico: é todo acionamento que a máquina/dispositivo irá
acionar
▪ Acionamento Elétrico: é o acionamento por uma bobina/solenóide – corrente
elétrica
▪ Acionamento Pneumático: é o acionamento por ar comprimido – piloto
▪ Acionamento combinado- é a possibilidade de utilização de dois tipos de
acionamentos na mesma válvula.
Tipos de acionamento
Acionamento Muscular
Simbologia Simbologia
Simbologia
Simbologia
Simbologia
cd pneumate/ENGLISH/Web English/material/val32mono/frames.htm
Tipos de acionamento
Acionamento Mecânico
SimbologiaSimbologia
Simbologia
Tipos de acionamento
Acionamento Mecânico
SimbologiaSimbologiaSimbologia
Tipos de acionamento
Acionamento Pneumático
cd pneumate/ENGLISH/Web English/material/val52biest/frames.htm
Alívio de Pressão Fluxo de Pressão
Tipos de Acionamento
A válvula pneumática duplo
solenoide é acompanhada
normalmente de bobinas
energizadas de ar passando para
acionamento e recuo.
Tipos de Acionamento
Válvulas de acionamento elétrico
O acionamento da válvula é feito por meio de um sinal elétrico que gera
um campo eletromagnético e pode ainda ser auxiliado por um piloto
pneumático para reduzir o consumo de energia elétrica utilizado para
movimentar o carretel.
Tipos de Acionamento
Tipos de Acionamento
Quando a bobina gera o campo
magnético, a válvula piloto atua e a
pressão de ar movimenta o carretel.
Válvulas
Válvulas
Válvulas
Válvulas
Válvulas
Válvulas
Válvulas
https://www.youtube.com/watch?v=Wee85cI6wwQ
Funcionamento do sistema
https://www.youtube.com/watch?v=Wee85cI6wwQ