Componentes Pneumáticos Confiáveis

Componentes Pneumáticos Confiáveis

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MECATRÔNICA ATUAL Nº 1/OUTUBRO-NOVEMBRO/200112

Atualmente, podemos afirmar que seria quase impossível projetar qualquer sistema de Automação sem recorremos aos recursos da eletrônica. Presente em todos os sistemas que necessitam de: • confiabilidade;

• segurança operacional;

• rapidez na geração dos sinais de comando, gerando produtividade, produtos seriados com a qualidade assegurada, e conseqüentemente redução de custos, no produto terminado.

As aplicações da Automação, seja ela Pneumática, Hidráulica ou qualquer outra forma que dependa dos comandos da Mecatrônica (Mecânico + Eletrônica) estão presentes nas grandes, médias ou pequenas empresas, com ampla gama de contribuições.

Destacamos a mecanização de tarefas manuais, a automação ou semi-automação de máquinas dos mais diversos tipos, a construção de dispositivos que executam automaticamente seqüências operacionais simples ou mais complexas, tudo isto facilmente integrado à Microeletrônica e à Informática.

Hoje, os componentes de campo, tais como; sensores, transmissores de pressão, de temperatura, válvulas solenóides, sinalizadores, alarmes, lâmpadas , etc., e sem deixar de mencionar, os Controladores Lógicos Programáveis (CLP’s), superam suas próprias perspectivas.

De um simples projeto - o de abrir e fechar uma porta, até o mais dos sofisticados computadores que comandam todos os controles de uma Nave Espacial, a Eletrônica se faz presente, oferecendo segurança e confiabilidade.

Imaginem o segmento bancário, operando sem os recursos dos computadores - seria um caos atender à todos os serviços e as facilidades geradas através da Eletrônica, sem falar da Internet, pelo sistema da rede de Telecomunicação Computadorizada.

Uma empresa , que não utiliza os recursos dos computadores, seja para: controle de estoque, de vendas, de produção - análise dimensional de peças - CAD - controles estatísticos - projetos, entre outros serviços, certamente estará fora de competição no mercado atual.

E na linha de produção, onde inúmeros comandos são responsáveis para: • alimentar, posicionar, fixar, expulsar;

• separar, girar, contar, dosar, ordenar;

• imergir, elevar;

• alimentação de fitas com avanços compassados; • unidades de avanço giratório passo-a-passo; • Robótica;

• entre outras aplicações. É possível imaginá-los sem os recursos da Automação Eletrônica?

E na área da Automação Pneumática, podemos elaborar dispositivos sem a ajuda da Eletrônica? Sim, só que não podemos contar com a confiabilidade operacional destes equipamentos, pois seus recursos de aplicação são limitados.

Exemplo: Um comando pneumático que depende de um acionamento de fim de curso pneumático e/ou mecânico; será que podemos confiar no seu sinal de retorno informando:

Hoje, é bastante comum, Engenheiros de Automação Industrial, Técnicos em Instrumentação, estudantes de Mecatrônica, entre outros profissionais, elaborarem seus projetos, sem se preocuparem com os componentes e demais elementos de Campo.

Nosso objetivo principal, é fazer um alerta à estes profissionais, para que especifiquem, em seus projetos, produtos de alta qualidade e com a confiabilidade assegurada, pois somente assim seus projetos terão resultados positivos.

A área de Automação Pneumática, hoje responsável pela maioria dos comandos, utilizados em Robótica, Processos Industriais, Malhas de Instrumentação, etc., é o tema principal deste artigo.

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José Carlos Amadeo Centro Universitário Salesiano de São Paulo

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“peça posicionada” - “válvula solenóide de emergência fechada” , “porta do forno aberta”, etc., e sua segurança operacional ?

Vamos imaginar uma máquina complexa, responsável por 60% da produção (de alta responsabilidade), cujo investimento para a empresa foi bastante representativo, e por qualquer motivo esta máquina “parar”, por falha de algum componente pneumático. Será prejuízo na certa para a empresa, gerando atrasos na produção, em seus compromissos de entregas, no seu faturamento , etc.

Temos estatísticas que uma máquina parada por razões de manutenção/ reparos, ou mesmo para troca de um simples componente, sua “hora máquina parada” representa para a empresa, R$ 10.0,0/hora, aproximadamente, dependendo do tipo de máquina e dos componentes instalados.

máticos”, uma certa marca “X”Se

Nossa imaginação está voltada para esta máquina - fabricada no Brasil ou importada - e que vem equipada com blocos de válvulas pneumáticas - comando solenóides - e com um programa de CLP incorporado. O fabricante , por razões desconhecidas ou mesmo por questões de redução de custos, especificou, no item “válvulas/componentes pneuesta máquina for importada - ex.: USA, entre o despacho de origem, até sua chegada ao Porto de Santos, e translado para a Capital, passaram-se 05 meses - (prazo bastante otimista). Seus componentes pneumáticos, e demais acessórios instalados , ficaram inativos durante este período.

cos” - ou coisas semelhantes.

Nos “Termos de Garantia”, os fabricantes costumam mencionar: “Não garantimos seus componentes por uso inadequado e/ou aplicações que não estejam dentro dos descritivos técni- HORA DE INSTALAR A MÁQUINA

Se o instalador possuir alguns conhecimentos em Automação Pneumática, suas primeiras providências serão: • Verificar o local da instalação;

• Se existe neste local, ponto de ar comprimido, caso contrário, insta- lar dentro das especificações e das normas técnicas exigidas pelo fabricante, componentes “confiáveis”, pois este será mais um dos acessórios responsáveis pelo bom andamento dos equipamentos;

• Ler as especificações técnica do manual, quanto: a pressão de operação (máxima e mínima), sistemas de filtragem do ar comprimido, temperatura ambiente, se este equipamento necessita ser instalado em salas climatizadas, entre outras notas importantes;

• O conjunto de preparação e tratamento do ar comprimido, filtro/ regulador de pressão e Lubrificador, deverá atender à todas exigências em relação a: qualidade do ar comprimido, instalação de filtros coalescentes, secador de ar, vazão/ pressão, etc.;

• Lubrificação: se a máquina opera com ou sem lubrificação, especificar para compras, o óleo recomendável (confiáveis), especial para sistemas de lubrificação pneumática; • Entre outras inúmeras providências.

E em relação as “válvulas de comando pneumáticas instaladas... são confiáveis?" Estão em condições para entrar em operação?

O que adiantou os engenheiros/ técnicos em Mecatrônica projetar seus comandos / CLP’s com os mais sofisticados componentes eletrônicos, garantindo movimentos operacionais, através dos sinais I/O, se no final da “linha” existem componentes, neste caso, pneumáticos, sujeitos a falhas?

Nosso alerta está voltado para o usuário final, ou mesmo para os projetistas que deverá especificar/exigir do fabricante, seja ele nacional ou mesmo de produtos/máquinas importadas, que seus componentes pneumáticos. Exemplo: válvulas solenóides, sejam de alta tecnologia e que tenham no Brasil, representantes/distribuidores autorizados com assistência técnica, para que em caso de emergência, falha de algum componente, queima de uma bobina da válvula solenóide ou mesmo após um longo período operacional tenham, no local, peças de reposição.

Figura 1 - Exemplo de uma válvula solenóide de ação Direta, com a nova tecnologia “Spool & Sleeve”.

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Já estão disponíveis no mercado nacional, válvulas pneumáticas com nova tecnologia, chamada de: “A tecnologia do Spool & Sleeve”.

Trata-se de válvulas pneumáticas que operam sem guarnições de borracha, ou seja, sem as tradicionais vedações do tipo “O ring’s”, garantindo desta forma, confiabilidade em seus comandos, maior rapidez de comutação, alta vazão constante, longa vida operacional , entre outros benefícios. A figura 1 mostra um exemplo deste tipo de válvula.

Esta tecnologia é formada por um carretel deslizante e um cartucho flutuante. Confeccionados em aço inox com precisão micrométrica e submetidos a tratamento térmico de endurecimento.

Sendo balanceado, ao injetar-se o ar comprimido na válvula, o Spool é centrado no Sleeve e o ar ao redor deste, formando um colchão de ar, que passa a atuar como se fosse um rolamento pneumático evitando qualquer contato metal-metal, conseqüentemente, sem nenhum atrito no conjunto. Além disso:

• O ajuste perfeito entre o Spool e o Sleeve dispensa as vedações dinâmicas tipo “O ring’s”, tornando a durabilidade das válvulas quase infinita e sem vazamentos.

• Trabalhando com ou sem lubrificação elas resistem a contaminantes, misturas pegajosas e ferrugem das redes de ar (redes antigas) por vários anos sem manutenção.

• As afiadas arestas existentes no

Spool formam uma perfeita lâmina nos orifícios de passagem do ar no Sleeve, funcionando como raspadores, combatendo os elementos de contaminação da rede de ar comprimido.

• Possuem extrema versatilidade de aplicação, como: pressão-vácuo, dupla-pressão, vácuo-vácuo, etc.

• Através desta nova tecnologia, a confiabilidade de comando geradas pelos CLP's estará garantida.

• Esta nova tecnologia permite que as válvulas pneumáticas operem isentas de lubrificação, não poluindo e/ou contaminando o ambiente de tra- balho, eliminando desta forma, o óleo que sai pelos escapes, contrário aos modelos de válvulas que necessitam operar com lubrificação permanente.

• Atuadores pneumáticos - Cilindros - responsáveis pelos movimentos/forças entre outras funções, também disponíveis para operar sem lubrificação.

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