Material Pneumatica

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(Parte 6 de 8)

• Rede em circuito fechado

• Rede combinada

Escola Politécnica da Universidade de São Paulo Depto. de Engenharia Mecatrônica e de Sistemas Mecânicos

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Essas linha principais são feitas de tubos de Cobre, latão, aço liga, etc… Conectadas às linhas principais estão as linhas secundárias, em geral, mangueiras de borracha ou material sintético.

A rede em circuito aberto mostrada na figura 5.5.1 é a mais simples e deve ser montada com um declive de 1% a 2% na direção do fluxo para garantir a eliminação da água que condensa no interior da linha. Isso ocorre porque o ar fica parado no interior da linha quando não há consumo.

Figura 5.5.1 - Rede em circuito aberto.

Já a rede em circuito fechado mostrada na figura 5.5.2 permite que o ar flua nas duas direções e que fique circulando na linha reduzindo o problema de condensação.

Figura 5.5.2 - Rede em circuito fechado.

As redes combinadas como mostrado na figura 5.5.3, também são instalações em circuito fechado. No entanto, mediante as válvulas de fechamento existe a possibilidade de bloquear determinadas linhas de ar comprimido quando a mesmas não forem usadas ou quando for necessário colocá-las fora de serviço por razões de manutenção. Há uma estanqueidade da rede portanto.

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Figura 5.5.3 - Rede combinada.

Em todas as configurações de rede por causa da formação de água condensada (maior ou menor) é fundamental instalar a tomada de ar das tubulações de ar secundárias na parte superior do tubo principal. Desta forma evita-se que a água condensada, eventualmente existente na tubulação principal possa chegar aos ramais secundários. Para interceptar e drenar a água condensada devem ser instaladas derivações com drenos na parte inferior da tubulação principal. A figura 5.5.4 ilustra os tipos de conexão disponíveis para tubos metálicos.

Figura 5.5.4 - Conexões para tubos metálicos. A figura 5.5.5 ilustra os tipos de acoplamentos usados nas linhas pneumáticas.

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Figura 5.5.5 - Acoplamentos tipo engate rápido e macho.

A figura 5.5.6 ilustra os tipos de conexões disponíveis para mangueiras de borracha e plásticas.

Figura 5.5.6 - Conexões para mangueiras de borracha e plásticas.

5.6 Tratamento do ar Comprimido

Antes de entrtar em cada máquina pneumática o ar passa por uma unidade de tratamento como mostrado na figura 5.6.1 composta por um filtro, uma válvula reguladora de pressão e um lubrificador. Essa unidade tem por objetivo ajustar as caraterísticas do ar de forma específica para cada máquina.

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Figura 5.6.1 - Unidade de tratamento e seus símbolos.

Vejamos cada um de seus componentes. 5.6.1 Filtro

O filtro serve para eliminar partículas sólidas e líquidas (impurezas, água, etc..).

A filtração ocorre em duas fases. Uma pré-eliminação é feita por rotação do ar gerando uma força centrífuga como mostrado na figura 5.6.1.1. A eliminação fina é feita pelo elemento filtrante. O filtro apresenta um dreno (manual ou automático) para a eliminação de água. A porosidade do elemento filtrante é da ordem de 30 a 70 µm.

Figura 5.6.1.1 - Filtro e seus símbolos.

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5.6.2 Válvula Reguladora de Pressão

Essa válvula tem a função de manter constante a pressão no equipamento. Ela somente funciona quando a pressão a ser regulada (pressão secundária) for inferior que a pressão de alimentação da rede (pressão primária). Assim essa válvula pode reduzir a pressão, mas jamais aumentá-la. A figura 5.6.2.1 descreve uma válvula de segurança juntamente com o seu símbolo.

Figura 5.6.2.1 - Válvula de segurança.

O seu funcionamento ocorre da seguinte forma. Se a pressão secundária diminue em relação a um valor especificado a mola 2 (ver figura 5.6.2.1) empurra o êmbolo 6 que abre a comunicação com a pressão primária. Se a pressão secundária aumenta, em relação a um valor especificado (por exemplo, devido à um excesso de carga no atuador) então a membrana 1 é atuada pressionando a mola 2 e o êmbolo 6 fecha a comunicação até que a pressão secundária diminua. Se a pressão secundária aumentar demais, então além de ocorrer a situação anterior, a membrana 1 se separa do êmbolo 6, abrindo a comunicação com os furos de exaustão, ocorrendo o escape de ar, o que reduz a pressão secundária. O parafuso 3 permite regular a rigidez da mola 2 e portanto a pressão secundária. Logicamente essa válvula gera uma oscilação de pressão na sua

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Pneumática saída (pressão secundária), no entanto tanto menor será essa oscilação quanto melhor forem dimensionados os componentes da válvula.

5.6.3 Lubrificador

O lubrificador tem a função de lubrificar os aparelhos pneumáticos de trabalho e de comando. A alimentação do óleo é feita pelo princípio de Venturi que é ilustrado na figura 5.6.2.2.

Figura 5.6.2.2 - Princípio de Venturi.

Essencialmente quando o fluxo de ar passa por uma seção de menor área, a sua velocidade aumenta e a sua pressão diminui, e portanto o óleo contido no tubo é pulverizado no ar. A figura 5.6.2.3 ilustra um lubrificador e seu símbolo. O nível do óleo deve ser verificado periodicamente e a sua dosagem controlada.

Figura 5.6.2.3 - Lubrificador.

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6. Atuadores Pneumáticos Os atuadores pneumáticos são classificados em atuadores lineares que geram movimentos lineaes e atuadores rotativos que geram movimentos rotativos que serão descritos a seguir. As principais caracterísitcas dos atuadores penumáticos são:

• Apresentam baixa rigidez devido à compressibilidade do ar;

• Não há precisão na parada em posições intermediárias;

• Apresentam uma favorável relação peso/potência;

• Dimensões reduzidas;

• Segurança à sobrecarga;

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