Pneumática

Pneumática

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Atuadores pneumáticos

Training Seleção de um cilindro pneumático (cálculo de força e consumo de ar)

Cilindros pneumáticos

Tipos de cilindros pneumáticos

Tipos de montagens para cilindros

Hydro-Check

Sincronismo de movimentos

Motores pneumáticos

Osciladores pneumáticos

Garras pneumáticas Vedações

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Atuadores pneumáticos

Vimos anteriormente como é gerado e preparado o ar comprimido. Veremos agora como ele é colocado para trabalhar. Na determinação e aplicação de um comando, por regra geral, se conhece inicialmente a força ou torque de ação fi nal requerida, que deve ser aplicada em um ponto determinado para se obter o efeito desejado.

É necessário, portanto, dispor de um dispositivo que converta em trabalho a energia contida no ar comprimido. Os conversores de energia são os dispositivos utilizados para tal fi m.

Num circuito qualquer, o conversor é ligado mecanicamente à carga. Assim, ao ser infl uenciado pelo ar comprimido, sua energia é convertida em força ou torque, que é transferido para a carga.

Classifi cação dos conversores de energia

Estão divididos em três grupos: - Os que produzem movimentos lineares;

- Os que produzem movimentos rotativos;

- Os que produzem movimentos oscilantes.

Lineares

São constituídos de componentes que convertem a energia pneumática em movimento linear ou angular.

São representados pelos cilindros pneumáticos. Dependendo da natureza dos movimentos, velocidade, força, curso, haverá um mais adequado para a função.

Rotativos

Convertem energia pneumática em energia mecânica, através de momento torsor contínuo.

Oscilantes

Convertem energia pneumática em energia mecânica, através de momento torsor limitado por um determinado número de graus.

Simbologia

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Controle da velocidade de deslocamento do êmbolo

Em função da aplicação do cilindro, pode-se desejar que a velocidade de deslocamento do êmbolo seja máxima. Neste caso, recomenda-se utilizar uma válvula de escape rápido (vide válvulas auxiliares) conectada através de um niple diretamente ao cabeçote do cilindro: no cabeçote dianteiro para velocidade máxima no avanço, e no cabeçote traseiro quando se deseja acelerar o movimento de recuo do êmbolo.

Mas quando se deseja controlar a velocidade, com o intuito de reduzí-la, aplica-se então a válvula de controle de fluxo unidirecional (vide válvulas auxiliares), restringindo-se sempre o fluxo de ar que está saindo do cilindro. Conforme a necessidade deste ajuste, existe um modelo de válvula adequado.

Se necessitamos de maior sensibilidade, devemos empregar válvulas controladoras de fluxo, no caso oposto, um simples silenciador com controle de fluxo em cada orifício de escape da válvula direcional que comanda o cilindro pode resolver o problema. Quando o sistema requer velocidades baixas e com alta sensibilidade de controle, o que aparentemente é impossível devido à compressibilidade do ar, a solução está na aplicação do "Hydro-Check" - Controlador Hidráulico de Velocidade.

Para que possamos dimensionar um cilindro, partimos de algumas informações básicas a saber: a) Qual a força que o cilindro deverá desenvolver? b) Qual a pressão de trabalho? c) Qual o curso de trabalho?

Naturalmente, esses dados são em função da aplicação que se deseja do cilindro. Recomenda-se que a pressão de trabalho não ultrapasse 80% do valor da pressão disponível na rede de ar.

Vamos imaginar, como exemplo, que queremos selecionar um cilindro para levantar uma carga frágil de aproximadamente 4900 N. O primeiro passo é a correção da força para que tenhamos a força real que o cilindro vai desenvolver (considerando-se atrito interno, inércia, etc). Para isso, devemos multiplicar a força dada no projeto (4900 N) por um fator escolhido na tabela abaixo.

Seleção de um cilindro pneumático

Fatores de correção da força

Observação: • A força de projeto é dada na direção e sentido do deslocamento do pistão. Assim, como a nossa carga é frágil, deveremos ter velocidade lenta e a carga aplicada em todo o desenvolvimento do curso Fc = 1,35 (4900 x 1,35 = 6615)

Velocidade de deslocamento da haste do cilindro Exemplo Fator de correção (Fc) Lenta com carga aplicada somente no fim do curso Operação de rebitagem 1,25 Lenta com carga aplicada em todo o desenvolvimento do curso Talha pneumática 1,35 Rápida com carga aplicada somente no fim do curso Operação de estampagem 1,35 Rápida com carga aplicada em todo o desenvolvimento do curso Deslocamento de mesas 1,50

Fórmula para o cálculo da força teórica

= 3,14

F = Força (kgf) P = Pressão de trabalho (kgf/cm2; bar) A = Área do êmbolo (cm2) D = Diâmetro do êmbolo (cm)

F = P . A Fórmula para o cálculo da área

A = D2

π A = . R2πou

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