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5.2.3 - VÁLVULAS ELETROMAGNÉTICAS

chave fim de curso elétrico, de um pressostato ou de aparelhos eletrônicosEm comandos com

Estas válvulas são utilizadas onde o sinal de comando parte de um timer elétrico, de uma distância relativamente grande e de tempo de comutação curto, escolhe-se na maioria dos casos, comando elétrico.

indireto. As de comando direto são usadas apenas para pequenas secções de passagemPara

As válvulas de acionamento eletromagnético dividem-se em válvulas de comando direto e passagens maiores são usadas as válvulas eletromagnéticas com servocomando (indireto).

Quando energizada a bobina, o induzido é puxado para cima contra a mola. O resultado é a interligação dos canais P e A. A extremidade superior do induzido fecha o canal R. Cessando o acionamento da bobina, a mola pressiona o induzido contra a sede inferior da válvula e interrompe a ligação de P para A. O ar do canal de trabalho A escapa por R. Esta válvula tem cruzamento de ar. O tempo de atuação é curto.

Existem inúmeras válvulas direcionais com acionamento por bobinas solenóides.

6-ATUADORES PNEUMÁTICOS

Um atuador é um elemento pneumático onde a energia pneumática é transformada em movimento e força através dos elementos de trabalho. Esses movimentos podem ser lineares ou rotativos.

Os movimentos lineares são executados pelos cilindros (atuadores lineares) e os movimentos rotativos pelos motores pneumáticos e cilindros rotativos (atuadores rotativos).

Os atuadores lineares são: • de ação simples;

• de ação dupla. os atuadores rotativos são:

• de giro contínuo;

• de giro limitado.

Figura 39: Válvula Direcional 3/2 vias – Acionamento Eletromagnético.

6.1-ATUADORES LINEARES 6.1.1-ATUADOR DE AÇÃO SIMPLES

Os cilindros de ação simples realizam trabalho recebendo ar comprimido em apenas um de seus lados. Em geral o movimento de avanço é o mais utilizado para a atuação com ar comprimido, sendo o movimento de retorno realizado através de mola ou por atuação de uma força externa devidamente aplicada.

A força da mola é calculada apenas para que possa repor o êmbolo do cilindro na sua posição inicial com velocidade suficientemente alta, sem absorver energia elevada.

O curso dos cilindros de ação simples está limitado ao comprimento da mola. Por esta razão não são fabricados cilindros de ação simples com atuação por mola com mais de 100 m. Os cilindros de ação simples são especialmente utilizados em operações que envolvam fixação, expulsão, extração e prensagem, entre outras.

Os cilindros de ação simples podem ainda ser construídos com elementos elásticos para reposição. É o caso dos cilindros de membrana, cujo movimento de retorno é feito por uma membrana elástica presa à haste.

A vantagem da membrana está na redução do atrito mas a limitação de força, nestes casos, se torna uma desvantagem. Estes cilindros são usados especialmente em situações de pequenos espaços disponíveis para operações de fixação e indexação de peças ou dispositivos.

6.1.2-ATUADOR DE AÇÃO DUPLA

Os cilindros de ação dupla realizam trabalho recebendo ar comprimido em ambos os lados.

Desta forma realizam trabalho tanto no movimento de avanço como no movimento de retorno. Um sistema de comando adequado permite ao ar comprimido atingir uma câmara de cada vez, exaurindo o ar retido na câmara oposta. Assim, quando o ar comprimido atinge a câmara traseira,

Figura 40: Atuador de Ação Simples e retorno por mola Figura 41: Atuador de Ação Simples e retorno por membrana elástica.

estará em escape a câmara dianteira e o cilindro avançará. No movimento de retorno, o ar comprimido chega à câmara dianteira, e a câmara traseira estará em escape. Como não há a presença da mola, as limitações impostas aos cilindros de ação dupla estão ligadas às deformações da haste quanto à flexão e a flambagem.

Os cilindros de ação dupla, quando sujeitos a cargas e velocidades elevadas, sofrem grandes impactos, especialmente entre o êmbolo e as tampas. Com a introdução de um sistema de amortecimento, os cilindros podem trabalhar sem o risco do impacto que, na maioria das vezes, o danifica, causando vazamento e reduzindo seu rendimento e sua vida útil.

Para evitar tais danos, antes de alcançar a posição final de curso, um êmbolo de amortecimento interrompe o escape direto do ar, deixando somente uma pequena passagem geralmente regulável.

Com o escape de ar restringido, cria-se uma sobrepressão que, para ser vencida, absorve parte da energia, resultando em perda de velocidade nos finais de curso.

Em muitas aplicações industriais os cilindros convencionais de ação simples e ação dupla não podem ser utilizados satisfatoriamente. Para esses casos foram desenvolvidos cilindros diferenciados dos padrões normais, ou cilindros especiais: com haste passante, de múltiplas posições, de impacto, sem haste.

6.1.2.1-CILINDRO COM HASTE PASSANTE Com este cilindro trabalha-se em ambos os lados ao mesmo tempo. Pode-se também utilizar

Figura 42: Atuador de Ação Dupla. Figura 43: Atuador de Ação Dupla com Sistema de amortecimento.

um dos lados somente para acionamento de elementos de Sinal. Um ponto positivo deste tipo de cilindro é, por possuir dois mancais de apoio para as hastes, suportar cargas laterais maiores.

Porém, por possuir hastes em ambos os lados, têm sua capacidade de forças reduzidas em relação a cilindros convencionais com uma única haste.

Estes cilindros, em alguns casos, possuem haste vazada, ou seja, haste com furo passante no sentido longitudinal, podendo ser utilizados para aplicações com vácuo, passagem de fluidos e até mesmos condutores elétricos.

6.1.2.2-CILINDRO DE MÚLTIPLAS POSIÇÕES

Este tipo de cilindro é formado por dois cilindros unidos por suas câmaras traseiras. Desta forma, se consegue um curso intermediário escalonado, conforme a figura seguinte.

6.1.2.3-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. Segundo a fórmula de energia cinética, pode-se ter uma idéia da energia conseguida através da elevação da velocidade.

Figura 4: Atuador de Ação Dupla com Haste Passante. Figura 45: Atuador de Ação Dupla de Múltipas Posições.

Os cilindros de impacto desenvolvem uma velocidade de 7,5 a 10 m/s (a velocidade de um cilindro normal é de 1 a 2 m/s). Esta velocidade só pode ser alcançada por um elemento de construção especial.

A energia deste cilindro poderá ser empregada para prensar, rebordar, rebitar, cortar, etc. Sua força de impacto é muito grande em relação ao tamanho de construção de um cilindro.

Geralmente são empregados em pequenas prensas. Em relação ao diâmetro do cilindro, podem ser alcançadas energias cinéticas de 25 a 500 Nem.

6.1.2.4-CILINDRO SEM HASTE

O cilindro sem haste é constituído de um êmbolo que desliza livremente no interior da camisa do cilindro. No lado externo à camisa temos um cursor que desliza junto com o êmbolo. A força que faz com que o cursor externo deslize juntamente com o êmbolo é obtida através de um pacote de ímãs situados na face interna ao cursor.

Com o cilindro sem haste se reduz a necessidade de grandes espaços para a instalação. Se comparados aos cilindros convencionais, esse espaço é reduzido em 50%.

6.2-ATUADORES ROTATIVOS 6.2.1-ATUADOR DE GIRO LIMITADO

O cilindro rotativo transforma movimento linear de um cilindro comum em movimento rotativo de giro limitado.

Figura 46: Atuador de Ação Dupla de Impacto. Figura 46: Atuador de Ação Dupla de Impacto.

O ar atinge o êmbolo do cilindro movimentando-o. Preso ao êmbolo encontra-se a haste e, em sua extremidade, uma cremalheira que transforma o movimento linear em movimento rotativo. O ângulo de rotação pode ser ajustado mediante um parafuso e os ângulos mais utilizados são: 90º, 180º, 360º. Como aplicações mais comuns estão: operações de giro de peças, curvamento de tubos, abertura e fechamento de válvulas, registros etc.

6.2.1.1-CILINDRO DE ALETA GIRATÓRIA

Com este cilindro se consegue movimentos rotativos ajustáveis de até 180º. É utilizado especialmente para abertura e fechamento de válvulas de grande porte e rotação de peças ou dispositivos.

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