TÉCNICAS DE COMANDOS PNEUMÁTICOS
Técnicas de Comandos Pneumáticos
TÉCNICAS DE COMANDOS PNEUMÁTICOS
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Técnicas de Comandos Pneumáticos Apostila de Técnicas de Comandos Pneumáticos.
Coordenação: José Eduardo May
Revisão técnica: Fernando Alvaraz
Conteúdo, Ilustrações, Formatação e Edição de Texto: Ricardo da Silva Moreira
Sujeito a Revisão sem aviso prévio.
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Técnicas de Comandos Pneumáticos
APRESENTAÇÃO
Derivado do termo grego πνευματικός (pneumatikos que significa "fôlego", "alma"), a 'pneumática é o uso de gás pressurizado na ciência e tecnologia
"Pelas razões mencionadas e à vista, posso chegar à conclusão de que o homem dominará e poderá elevar-se sobre o ar mediante grandes asas construídas por si, contra a resistência da gravidade" . Leonardo Da Vinci
A frase demonstra apenas uma das muitas possibilidades de aproveitamento do ar na técnica, o que ocorre hoje em dia em grande escala, como meio de racionalização do trabalho. O ar comprimido vem encontrando, cada vez mais, campo de aplicação na indústria, assim como a água, a energia elétrica, etc.
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Técnicas de Comandos Pneumáticos
ÍNDICE
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Denominação dos elementos pneumáticos em um circuito de comando
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Tipos de seqüência
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Elaboração de circuitos pneumáticos
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Escolhendo um método
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Elaboração de circuitos intuitivamente
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Algumas maneiras de evitar ou eliminar a contra pressão
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Elaboração de circuitos pelo método cascata
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Elaboração de circuitos pelo método passo-a-passo
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Condições Marginais
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Técnicas de Comandos Pneumáticos TÉCNICAS DE COMANDOS PNEUMÁTICOS DENOMINAÇÃO DOS ELEMENTOS PNEUMÁTICOS EM UM CIRCUITO DE COMANDO
Denominação dos orifícios de utilização de válvulas pneumáticas conforme normas DIN/ISO.
DIN = 24.300 P = Pressão A,B,C = Utilização (vias de trabalho) R,S,T = Escape (exaustão) X,Y,Z = Pilotagem
ISO = 1.219 1 = Pressão 2, 4, 6 = Utilização (vias de trabalho) 3, 5, 7 = Escape (exaustão). 10, 12,14 = Pilotagem.
Para denominação dos elementos de trabalho, Cilindros, utiliza-se números seguidos de ponto e zero. Exemplo: 1.0 , 2.0 , 3.0 ... Para denominação dos elementos de comando, aqueles que comandam diretamente os elementos de trabalho, utiliza-se o numero do elemento de trabalho, seguido de ponto e numero um. Exemplo: 1.1 , 2.1 , 3.1 ... Para denominação dos elementos de sinal, aqueles que pilotam os elementos de comando, utiliza-se o número do elemento de trabalho, seguido de ponto e um número par para aqueles elementos responsáveis pelo avanço dos elementos de trabalho, e ponto e um número impar para aqueles responsáveis pelo retorno dos elementos de trabalho. Exemplo: Elementos de sinal de avanço: 1.2 , 2.2 , 3.2 , 1.4 , 2.4 ,3.4... Elementos de sinal de recuo : 1.3 , 2.3 , 3.3 , 1.5 , 2.5 , 3.5 ... Para denominação das unidades de preparação de ar utiliza-se o numero zero, seguidos de ponto e um numero crescente. Exemplo: 0.1 , 0.2 , 0.3 ...
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Técnicas de Comandos Pneumáticos Para denominação de válvulas reguladoras de fluxo e válvulas de escape rápido, utiliza-se o numero do elemento de trabalho seguidos de zero e um numero par para os elementos responsáveis pelo avanço do cilindro e zero ponto e um numero impar para os elementos responsáveis pelo retorno dos elementos de trabalho. Exemplo : 1.02 , 1.03 , 2.02 , 2.03 ...
TIPOS DE SEQUÊNCIAS
Há dois tipos de seqüências para comandos pneumáticos: - Seqüência direta, não ocorre contra pressão. - Seqüência indireta, ocorre contra pressão. Consideramos contra pressão, quando uma válvula de “função memória” recebe sinais simultâneos e opostos, também chamado de sobreposição de sinais. Uma seqüência de comando pneumático sempre será composta de uma quantia par de passos de movimentos, pois para todo elemento de trabalho que avançar, em algum momento da seqüência ele deverá recuar. Assim sendo dividindo-se uma seqüência ao meio, deve-se verificar as ordens de suas metades. Caso elas estejam na mesma ordem trata-se de uma seqüência direta, caso contrário será uma seqüência indireta.
Exemplo: A+B+ | A-B- ( seqüência direta ) A+B+ | B-A- ( seqüência indireta ) A+B+C+ | A-B-C- ( seqüência direta ) A+C+B- | A-C-B+ ( seqüência direta ) A+B+C+A- | D+B-D-C- ( seqüência indireta ) A+B+B- | A-B+B- ( seqüência indireta ) *
*No ultimo exemplo, embora as letras sigam a mesma ordem, trata-se de uma seqüência indireta, porque o mesmo cilindro executa dois movimentos em uma mesma metade.
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Técnicas de Comandos Pneumáticos ELABORAÇÃO DE CIRCUITOS PNEUMÁTICOS
Na elaboração de um projeto, muitos métodos podem ser empregados. Porém o critério principal para a escolha de cada um reside quase sempre em atender as necessidades de cada usuário. Entre essas necessidades, destacam-se algumas, como por exemplo, a economia de tempo de elaboração e custo final do projeto. Também é importante que não exista a obrigação de especializar pessoas para o projeto, montagem e principalmente para a manutenção do sistema. As modificações eventuais devem ser previstas e também quando ocorrerem, não podem requerer muito tempo. Outro ponto importante em um projeto pneumático é a possibilidade de uma rápida localização de defeitos, assim como substituição fácil e rápida dos componentes. Enfim, os circuitos devem ser seguros e confiáveis. Projetistas experientes podem resolver intuitivamente, mediante meios reduzidos, defeitos simples. Em caso de problemas mais extensos ou que tenham a necessidade de mudanças freqüentes na seqüência, surge a exigência constante de novas soluções. Para estes casos, métodos mais racionais deverão ser buscados, visando uma maior rapidez para a solução.Além da solução intuitiva que depende da experiência de cada projetista, existem dois métodos que são os mais utilizados para resolução de circuitos pneumáticos, são eles: Método CASCATA e o Método PASSO-A-PASSO.
ESCOLHENDO UM MÉTODO
Se a seqüência for indireta e de poucos passos, o circuito poderá ser elaborado intuitivamente, caso contrário, se a seqüência indireta e de muitos passos, devemos considerar um dos dois métodos indicados. Podemos considerar uma seqüência de poucos passos se a mesma possuir até seis passos.
Exemplo: A+B+ | B- A- (indireta e de poucos passos) A+C+C- | B+B-A- ( indireta e de poucos passos ) A+A-B+C+ | C-A+A-B- ( indireta e de muitos passos )
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Técnicas de Comandos Pneumáticos ELABORAÇÃO DE CIRCUITOS INTUITIVAMENTE
Elaborar circuitos pneumáticos intuitivamente é uma forma muito utilizada de solução de circuitos pneumáticos, mas presta-se aos casos onde a seqüência é simples (direta e de poucos passos). Esta forma de solução torna-se inconveniente para seqüências mais complexas, por exigir bloqueio de sinais, válvulas de função memória, emissores de sinais com acionamentos escamoteáveis, cortes de sinais, etc. Tais procedimentos , além de elevar o número de componentes , torna a solução mais demorada e incerta quanto ao funcionamento. A isso se soma o fato de que somente a pessoa que o projetou, terá pleno domínio deste, por se tratar de uma solução criativa e pessoal. E quando em funcionamento, em caso de avaria, a busca do defeito é problemática e demorada, comprometendo, portanto a solução.
PROCEDIMENTO PARA A ELABORAÇÃO
Seqüência exemplo: A+A-B+BPasso 1 : Fazer o diagrama de movimentos “Trajeto e Passo” Passos : 1
2
3
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A B
Verificar as possibilidades de contra pressão (sinais simultâneos e opostos para o mesmo elemento de trabalho) Passo 2 : Desenhar os elementos de trabalho , para a seqüência exemplo A+A-
B+B-, já entende-se que esta possui dois elementos de trabalho. Passo 3 : Desenhar os elementos de comando ,identificando-os , pois isso torna
mais fácil a visualização da solução do circuito . Para dois elementos de trabalho, teremos o mesmo número de elementos de comando. Passo 4 : Desenhar os elementos de sinais , identificando-os conforme as solicitações da seqüência .
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Técnicas de Comandos Pneumáticos Considerando os passos anteriores, teremos :
Passo 5 : Desenhar a alimentação dos elementos de sinal e de comando , e traçar
as linhas de alimentação , sinais e trabalho. Passo 6 : Desenhar o acionamento dos emissores de sinal.
Observação: Verificar as possibilidades de contra pressão utilizando conhecimentos de recursos existentes para elimina-la do circuito: Válvulas com acionamento escamoteável, válvulas de corte de sinal, válvulas com função memória. Considerando os passos 5 e 6 , teremos:
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Técnicas de Comandos Pneumáticos
ALGUMAS MANEIRAS DE EVITAR OU ELIMINAR A CONTRA PRESSÃO
Para eliminar uma contra pressão podemos utilizar: - Válvulas de acionamento tipo escamoteável (Gatilho) Um acionamento tipo escamoteável (gatilho) na válvula que estiver mantendo o sinal, pois esta tem a finalidade de emitir um sinal de curta duração. O gatilho em sua instalação, jamais poderá ficar acionado, caso contrário, perderá sua função. - Válvulas com função “Memória” É chamada de válvulas “Memória” todas as válvulas que possuem duplo acionamento, acionamento duplo piloto ou duplo solenóide (para o caso de elétroválvulas). Podemos utilizar uma válvula com função memória de 3/2 vias (NF), instaladas em série com a válvula que está provocando a contra pressão.
Válvula Memória
Obs: Para eliminar a contra pressão, o emissor de sinal, além de pilotar o elemento de comando, também deverá pilotar a válvula memória, para eliminar a contra pressão.
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Técnicas de Comandos Pneumáticos Obs: Se em um circuito for necessário acrescentar duas válvulas memória para cortar sinais, e ambas forem pilotadas (onde uma abre e outra fecha) pelos mesmos emissores de sinal, elas poderão ser substituídas por uma válvula memória de 5/2 vias (inversora de sinal), que passará a alimentar as válvulas que provocam a contra pressão.
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Técnicas de Comandos Pneumáticos ELABORAÇÃO DE CIRCUITOS PELO MÉTODO CASCATA
Este método é utilizado quando se tem uma seqüência indireta e não muito extensa, até 7 grupos.
Quantidade de grupos em uma seqüência: Para determinar a quantidade de grupos em uma seqüência, deve-se dividi-la da esquerda para direita, de tal forma que em cada grupo, não haja repetição de letras. Exemplo: Considere a seqüências a seguir : A+B+B-B+A-C+C-B-A+AA+B+B-B+A-A+C+C-A+ACom a divisão dos grupos, as seqüências ficarão: A+B+ | B- | B+A-C+ | C-B-A+ | A- ( 5 grupos ) A+B+ | B- | B+A- | A+C+ | C-A+ |A- ( 6 grupos ) O método cascata consiste em selecionar linhas de pressão, através de válvulas com função memórias (5/2 vias ou 4/2 vias), alimentadas em série, de tal forma que somente uma linha de pressão terá ar por vez. As contra pressões do circuito são eliminadas nas trocas de linha. O numero de memórias não deve ultrapassar seis, devido à queda de pressão que irá surgir (provocada pela alimentação das memórias em série) retardando assim os sinais. Projeção de um circuito Cascata para selecionar quatro grupos (quatro linhas de pressão).
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Técnicas de Comandos Pneumáticos Obs: A pressão de início encontra-se sempre na ultima linha, devido à posição inicial da ultima válvula memória. A alimentação do sinal de partida é sempre ligada a ultima linha do circuito cascata, que é a linha que inicialmente possui pressão. Os sinais de final de curso responsáveis pela troca de grupos são sempre alimentados pela linha anterior ao próximo passo, garantindo a troca de linha em seqüência e a anulação de contra pressões. Para ter pressão na linha um, aciona-se a partida, que irá pilotar a ultima válvula memória, de cima para baixo. Neste instante a ultima linha que alimenta o botão de partida ficará em exaustão (eliminando uma sobreposição de sinal) e a primeira linha, de cima para baixo, ficará com pressão, habilitando a execução dos passos do primeiro grupo. O sinal de fim de curso do ultimo passo do grupo um irá enviar um sinal para que a primeira válvula da seqüência em cascata comute, trocando o ar da primeira linha para segunda linha, desta forma, colocando a pressão da primeira linha em exaustão e habilitando os passos do segundo grupo (linha dois). Da mesma forma, o sinal de fim de curso do ultimo passo do grupo dois, irá enviar um sinal para a segunda válvula da seqüência em cascata, trocando o ar da segunda linha para a terceira linha, habilitando os passos do terceiro grupo (linha três) e colocando a pressão da segunda linha em exaustão, anulando dessa forma as contra pressões. E assim sucessivamente até que a linha com pressão seja novamente a ultima, permitindo que a válvula de partida seja acionada novamente e um novo ciclo se reinicie.
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