Curso Online de Pneumática Industrial

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Descrição

Automatizar máquinas com o processo pneumático, saber válvulas a serem utilizadas, forças dos cilindros, cálculo, simulador e vídeo de Pneumática no site de apoio ao aluno.

Autor(a): Wilson Schwebel

Prof. de colégio Técnico, fiz até 4º modulo de Engenharia Mecânica, tenho 15 anos na área de ensino e 40 anos trabalhando na indústria. Conhecimento e trabalhos efetuados na área, como torneiro mecânico-SENAI, ajustagem de moldes, fabricação de máquinas sheel mounding, automatização, acompanhamento de fabricação de pneumática e hidráulica industrial, especificação e montagem, máquinas de mármore e granitos, bem como máquinas de embalagem, fabricação de blocos e prensas hidráulicas. ATENÇÃO: Novo APOIO TÉCNICO AO ALUNO, Facebook (https://www.facebook.com/groups/721792121612648/), não deixe de visitar. ATENÇÃO esses cursos são básicos, Vaso de pressão, Caldeira e Operador de Caldeira, NÃO substitui a nova norma NR-13, que solicita curso presencial, e obedecendo a lei vigente.

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Frente do certificado Frente
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  • Automação em máquinas industriais.
    Tratamento do Ar.
    Filtragem do ar.
    Válvulas e Cilindros.
    Componentes Auxiliares.
    Tubo em Polietileno.
    Simbologia.
    Site de apoio ao aluno

    Pneumática Industrial

  • Pneumática Industrial

    Pneumática Industrial

    No inicio foi grande a preocupação para desenvolver a pneumática, substituindo a força humana pelo ar comprimido, em execução de serviços, com grande rapidez e eficiência.

  • O termo pneumática é derivado do grego Pneumos ou Pneuma. (respiração, sopro)

    O termo pneumática é derivado do grego Pneumos ou Pneuma. (respiração, sopro)

  • Na fabricação Mundial os componentes são desenvolvido conforme normas. No caso de válvulas. CETOP e ISO.

    Na fabricação Mundial os componentes são desenvolvido conforme normas. No caso de válvulas. CETOP e ISO.

  • Normalmente as empresas fabricadoras, estão dentro da norma ISO-9000.

    Normalmente as empresas fabricadoras, estão dentro da norma ISO-9000.

  • Vantagens e Desvantagens da Pneumática.

    Vantagens e Desvantagens da Pneumática.

  • Vantagens: - Auxilia na produção com investimento razoável - Reduz custo operacional - Fácil manutenção - Fácil modificações na máquina - Resistente a local de explosão - Tem boa segurança para operador

    Vantagens: - Auxilia na produção com investimento razoável - Reduz custo operacional - Fácil manutenção - Fácil modificações na máquina - Resistente a local de explosão - Tem boa segurança para operador

  • Desvantagens: - O ar comprimido precisa ser preparado, vem com impurezas como pó, pedrinhas e o pior é a umidade, que enferruja as peças internas, fazendo calço hidráulico nos componentes. - Pressões até 17 kgf/cm², com pequenas forças porém com grande velocidades

    Desvantagens: - O ar comprimido precisa ser preparado, vem com impurezas como pó, pedrinhas e o pior é a umidade, que enferruja as peças internas, fazendo calço hidráulico nos componentes. - Pressões até 17 kgf/cm², com pequenas forças porém com grande velocidades

  • - Não tem precisão no controle de baixas velocidades - Como o ar é compressível, é difícil ter paradas intermediarias, a não ser no final dos cursos - Quando o ar sai das válvulas fazem barulhos, é recomendável utilização de abafadores ou silenciadores

    - Não tem precisão no controle de baixas velocidades - Como o ar é compressível, é difícil ter paradas intermediarias, a não ser no final dos cursos - Quando o ar sai das válvulas fazem barulhos, é recomendável utilização de abafadores ou silenciadores

  • Ar Fluidos gasosos que forma a atmosfera.

    Ar Fluidos gasosos que forma a atmosfera.

  • Vazão É a quantidade (velocidade) de um produto que passa num local, em um determinado tempo. Pressão É que produz força, é qualquer influência capaz de produzir uma alteração no momento de um corpo sólido, liquido ou gasoso.

    Vazão É a quantidade (velocidade) de um produto que passa num local, em um determinado tempo. Pressão É que produz força, é qualquer influência capaz de produzir uma alteração no momento de um corpo sólido, liquido ou gasoso.

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  • Pneumática Industrial
  • O termo pneumática é derivado do grego Pneumos ou Pneuma. (respiração, sopro)
  • Na fabricação Mundial os componentes são desenvolvido conforme normas. No caso de válvulas. CETOP e ISO.
  • Normalmente as empresas fabricadoras, estão dentro da norma ISO-9000.
  • Vantagens e Desvantagens da Pneumática.
  • Vantagens: - Auxilia na produção com investimento razoável - Reduz custo operacional - Fácil manutenção - Fácil modificações na máquina - Resistente a local de explosão - Tem boa segurança para operador
  • Desvantagens: - O ar comprimido precisa ser preparado, vem com impurezas como pó, pedrinhas e o pior é a umidade, que enferruja as peças internas, fazendo calço hidráulico nos componentes. - Pressões até 17 kgf/cm², com pequenas forças porém com grande velocidades
  • - Não tem precisão no controle de baixas velocidades - Como o ar é compressível, é difícil ter paradas intermediarias, a não ser no final dos cursos - Quando o ar sai das válvulas fazem barulhos, é recomendável utilização de abafadores ou silenciadores
  • Ar Fluidos gasosos que forma a atmosfera.
  • Vazão É a quantidade (velocidade) de um produto que passa num local, em um determinado tempo. Pressão É que produz força, é qualquer influência capaz de produzir uma alteração no momento de um corpo sólido, liquido ou gasoso.
  • Um pouco de propriedade do AR O ar é insípido (sem sabor) inodoro (sem cheiro) incolor (sem cor)
  • AR Não tem forma própria, ocupa qualquer espaço, ele permite reduzir o seu volume quando tiver forças externas, voltando ao seu estado normal se tirarmos essa força.
  • O AR se mistura a qualquer outro gás, se não for saturado. O AR tem peso
  • Quando pegamos um balão, e colocamos fogo na tocha, esse aquece o ar em seu interior, fazendo ficar mais leve que o ar exterior, o balão sobe.
  • Temos uma pressão a nível do mar 1,033 kgf/cm² Por exemplo, se subimos em uma montanha, o ar fica mais rarefeito, a pressão fica mais baixa, ex. a 400 mts de altura, a pressão é de 0,985 kgf/cm²
  • No S.I. F (força) = Newton P (pressão) = Newton/m² A (área) = m² Np MKS F= Kgf P= Kgf/cm² A= cm² 1 kgf = 9,8 Newton Nota no Pascal se considera estático e não em movimento com atrito.
  • Fórmulas F = Força (medido em kgf) A = Área (medida em cm²) P = Pressão (medida em kgf/cm²) Atenção, quando usamos a fórmula, devemos transformar as medidas, em centímetros.
  • F = P X A P = F / A A = F / P A = d² x 0,785 (cm)
  • Exemplo: Tendo uma área interna do cilindro de Ø 50 mm e aplicando uma pressão de 6 kgf/cm² Pergunta: qual é a força em kgf ?
  • Fórmula: F = P X A A= (d2 x pi (3,14)/4) ou A= d2 x 0,785 A= 5 x 5 x 0,785 = 19,625 portanto F = P x A 6 (pressão) x 19,625 = 117,75 kgf A força final é de 117,75 kgf
  • Exercícios: Saber a força em kgf 1) P= 5 kgf/cm² e Área de 32mm 2) P= 7 kgf/cm² e Área de 200mm 3) P= 10 kgf/cm² e Área de 10mm Tente fazer esses exercícios sem ver a resposta a seguir.
  • Resposta: 1) 40,192 kgf 2) 2198 kgf 3) 7,85 kgf Obs.: caso não acertar, faça novamente.
  • Produção e Distribuição Utilizamos cores em circuitos conforme norma ANSI (American National Standard Institute)
  • Vermelho = Alimentação ex. Compressor - Violeta = transformação de energia ex. Multiplicador de pressão - Laranja = pilotagem, pressão reduzida ex. Piloto de válvula - Amarelo = controladora de fluxo ex. Válvula de controle de fluxo
  • - Azul = escape ou retorno ex. Saída de escape da válvula para atmosfera - Verde = Sucção ou linha de dreno ex. sucção do compressor - Branco = fluido inativo ex. armazenamento
  • Compressores são máquinas destinadas a elevar a pressão de um certo volume de ar, admitido nas condições atmosféricas, até uma determinada pressão, exigida na execução dos trabalhos realizados pelo ar comprimido.
  • Tipos de compressores usuais - Pistão - Rotativo - Pistão é igual ao pistão de carro, seu trabalho é fazer sucção do ar atmosférico e sobre pressão enviá-lo ao reservatório
  • - Rotativo (Parafuso) trabalham com dois rotores em sentidos contrario (macho/fêmea), parece um oito, o ar entra em um dos lados e sai do outro
  • Considerações: O compressor a pistão é de custo inicial barato, porem não produz ar comprimido constante e é muito barulhento, já o rotativo é bem linear tanto na vazão como na pressão.
  • Manutenção: - Toda á máquina que se preze necessita de manutenção periódica, barulho anormal, queda de pressão muita água na tubulação, pode ser indicio de mal funcionamento do compressor.
  • O que fazer: Primeiro siga corretamente o manual do fabricante. É aconselhável verificar semanalmente: - O óleo do cabeçote - Drenar a água do reservatório - Correias mal tencionadas
  • - Verificar se não tem nenhuma peça solta, por motivo da trepidação - Aquecimento anormal, pode ser que o compressor esteja em local sem as devidas ventilação - Filtro de entrada de ar entupido Obs.: Nunca mecha no compressor ligado, tem grande perigo de acidente.
  • Umidade O ar atmosférico são acumulo de vários gases, tem que prestar atenção de onde ele esta adquirindo o ar, por exemplo não pode está abaixo de chaminé ou exaustão de laboratório, pode está captando ar com gases nocivos até para nós humano.
  • Outros como poeira, pedrinhas e óleos queimados, pode trazer defeito no compressor a longo prazo.
  • O que pode ocasionar no sistema pneumático: - Oxida a tubulação - Tira a lubrificação no interno das válvulas e cilindros. - Entope bico de pulverização
  • Bem o que fazer: - Após o ar comprimido devemos preparar este ar para enviar aos equipamentos. - Podemos fazer através de filtragem
  • O ar quando sai do compressor pode chegar a uma temperatura de até 130°C. Então temos que resfriá-lo através de RESFRIADO POSTERIOR com a queda de temperatura consegue-se separar do ar mais de 80% da umidade, essa água é drenado para um local apropriado.
  • Secador de ar posterior Secagem por Refrigeração Quando se necessita de um ar bem refinado, usamos um tratamento via secador, este é próprio para laboratório ou produtos alimentícios, obs. esse equipamento tem custo alto.
  • O ar comprimido entra inicialmente, em um pré-resfriador (trocador de calor) (A), sofrendo uma queda de temperatura causada pelo ar que sai do resfriador principal (B). No resfriador principal o ar é resfriado ainda mais, pois está em contato com um circuito de refrigeração.
  • Durante esta fase, a umidade presente no A.C. forma pequenas gotas de água corrente chamadas condensado e que são eliminadas pelo separador (C), onde a água depositada é evacuada através de um dreno (D) para a atmosfera.
  • Existem vários tipos de filtragem ex. Absorção Adsorção Sistema BEG
  • Rede de distribuição Todo ar que sai após o compressor e feito o tratamento vai em direção a utilização.
  • Toda a linha tem que ser inclinada para o compressor, entre 0,5 a 2% do comprimento, por causa da umidade, sempre utilize curva, saia com o ar acima da tubulação quando for fazer o ramal para a máquina, use válvulas de fechamento para as devida manutenção.
  • Tome muito cuidado com vazamentos nas conexões, tubos e válvulas, essa traz um custo muito elevado do consumo de eletricidade no motor do compressor, Ex. Um milímetro de ar escapando a 5,7 kgf/cm2, pode consumir 0,4 cv, isso significa que um bico de limpeza com furo interno de 3mm, consome 4,2 cv.
  • Conexões Para interligação entre tubo e válvulas
  • Atualmente usamos as conexões Instantâneas, são de simples engate fácil de conectar, temos conexão com chave que trava porca e anilha ao tubo, temos Tubos em, Polietileno serve para vácuo e pressões até 40° centígrados, Nylon idem porem até 70° centígrados
  • Unidade de tratamento de ar É composto de: - Filtro - Regulador de pressão - Manômetro - Lubrificador
  • O Filtro, serve para retirar umidade do ar e impurezas. O Regulador de pressão, serve para regular a pressão. Já o Manômetro, serve para ver a medida de pressão regulada. Lubrificador, serve para lubrificar continuamente as válvulas e cilindros
  • Unidade simples, de filtro, regulador de pressão, manômetro e lubrificador.
  • O elemento filtrante é normalmente de plástico ou sinterizado, sua capacidade de filtragem varia de 5 a 40 microns. O mais comum é de 40 microns, para maioria dos casos. Já os Coalescentes é de 5 microns, são usado em casos que o ar ficam super limpos.
  • Os copos são de Policarbonatos, Por isso não podem ser lavados com produtos químicos, pode acontecer de trincar e estourarem, só lave com, água e sabão neutro
  • Óleo recomendado para lubrificadores:
  • Atenção Os lubrificadores estão em desuso, conforme ISO 14.000, porque poluem e ataca o operador do equipamento, usam-se graxa permanente nas válvulas e cilindros Obs.. Só em máquinas manuais ainda não tem solução ex. esmerilhadeira pneumática
  • Válvulas de controle direcionais (VD) São utilizadas para direcionar o ar nas vias de utilização e descarga, também serve para pilotar válvulas. Elas podem ser de 2, 3, 4 e 5 vias, 2 e 3 posições
  • Normalmente falamos três por duas vias, todas as válvula tem seu momento de descanso, os traços que sai da válvula representa seu descanso, é aonde faremos a contagem de vias.
  • A seta indica passagem = duas vias o ( T ) indica fechado = uma via A válvula abaixo tem como exemplo uma torneira residencial fechada, quando mudar a posição ela abre e a água sai
  • Nós só contamos as vias em uma só caixa, quando o traço sai para fora da simbologia ali determina o descanso da válvula. Ex. 5/2 vias
  • Identificação de orifício das válvulas:
  • Comandos das válvulas 12 representa 1 de pressão e 2 de utilização O acionamento 14 quando mudamos o acionamento 1 de pressão e 4 de utilização
  • Tipos de Acionamentos - Manual - Mecânico - Elétrico - Piloto
  • Válvulas da série ISO São válvulas normalizadas, onde a parte externa são iguais em todos os fabricante, só muda a parte interna, cada um coloca sua tecnologia.
  • Bateria de válvulas ou Bloco Manifold São válvulas sobre uma base, economiza em conexão, mais fácil de manutenção rápida e fácil de achar erro.
  • Válvulas Auxiliares Retenção retém de 2 para 1 e livre 1 para 2.
  • O próprio nome já diz, válvula de escape rápido, acelera a saída do ar do cilindro, aumentando sua velocidade
  • Elemento OU Envie dois sinais, ou um ou outro (1+1) e sai o que chegar primeiro no (2)
  • Elemento E Tem que enviar dois sinais simultâneos (1+1) para obter um sinal de saída (2)
  • Exemplo
  • Essa válvula não pode ser usada como segurança, é muito perigosa, uma vez que não tem controle de vazão e pressão.
  • Reguladora de fluxo ou controladora de fluxo, ex. controla a velocidade do Cilindro pneumático
  • Exemplo: o melhor controle é na saída do ar de dentro do cilindro, com a válvula de retenção fechada o ar é obrigado a sair regulado pela obstrução.
  • Válvula de alivio - Usada normalmente no compressor, ela alivia para atmosfera a pressão quando ultrapassa a regulagem da mola calibrada.
  • O Temporizador retarda um sinal pneumático, seu tempo pode ser em segundos, seu funcionamento entra o ar de pressão e vazão, e vai enchendo uma câmera, nesse momento temos um tempo em segundo conforme regulado.
  • Outros componentes: 1) Captador de queda de pressão 2) Contador pneumático 3) Sensor de proximidade O captador de queda de pressão, é colocado na linha que se quer monitorar, o contador, informa a quantidade de peças produzida, e o sensor de proximidade, informa quando a peça passou em sua frente.
  • Módulo de segurança Bimanual, aciona os dois botões ao mesmo tempo, para emitir um só sinal, ex. Ocupar as duas mão do operador quando esta prensando uma peça, por questão de segurança.
  • Gerador de Vácuo. Serve para gerar vácuo através do ar, o ar entra, na seta vermelha, passando pela restrição, amarela, em direção ao escape, azul, nesse momento suga o ar da seta verde, provocando o vácuo.
  • Ventosas Servem para levar peças de um lado ao outro através do vácuo, essas porem deve respeitar a sua segurança, nunca exceder a sua capacidade. Ex. Pode prender, chapas em alumínio, aço, madeira e vidro.
  • Cilindros Pneumáticos. serve para trabalhar de empurrar e puxar uma peça linear, rotativo ou em ângulo.
  • Classificação dos Cilindros - Movimentos Lineares - Movimentos Rotativos - Movimentos Oscilantes
  • Lineares O movimento dele é em linha Ex. Prensa pneumática Rotativos - O seu movimento rotativo de 0 a 360 graus, ida e volta Ex. Abrir uma porta Oscilante - Oscila (trepida) provoca oscilação Ex. Silos, precisa de vibração para escoar o material
  • Tipos de Cilindros: Cilindros Compactos - São cilindros com cabeçote e haste bem justa, para poder ser adaptado em máquinas, que não tem quase espaço
  • Mini ISO - Cilindros diâmetro 10, 12, 16, 20 e 25 mm , são cilindros de pequeno porte.
  • Referente ao funcionamento do cilindro pneumático
  • Cilindros Normalizados Com o objetivo de proporcionar intercambiabilidade em nível mundial em termos de equipamentos, uma tendência natural dos fabricantes é a de produzir dentro de sua linha, componentes que atendem a Normas Técnicas Internacionais. No caso o cilindro abaixo é construído conforme as normas ISO 6431 e DIN 24335. Dessa forma, desde o material construtivo até suas dimensões em milímetros são padronizados. No demais, todas as outras características funcionais são similares às dos cilindros convencionais
  • Cilindros com duplo amortecimento - São cilindros que ao chegar no fim de curso tem um sistema regulável ou não de seu amortecimento, serve para aliviar as batidas entre êmbolo e cabeçote, para não danificá-los, ele só amortece o peso de seu conjunto e não das peças externa que estão interligadas.
  • A seta indica regulagem, os dois quadrados próximo ao êmbolo, indica o amortecedor
  • Os cilindro com guias lineares, são ótimas opções, um vez que guia a saída e entrada da haste, quando da utilização só do cilindro sem guia a haste tem uma folga propiciada pela sua vedação.
  • Esse cilindro corre o carro superior por cima, usado para transportar peças de um lado ao outro. ex. mesa ou troca de peça nas esteiras.
  • Cilindros sem haste Podem ser usado em qualquer ângulo ou posição Ex. elevador de peças
  • Sabemos que o ar não tem sensibilidade ele é compreensível, não tem um velocidade constante, então usamos um equipamento auxiliar o Hydro-check, fixado junto as duas hastes, ele proporciona uma frenagem hidráulica regulável em seu curso
  • Cuidados quando trabalhar com dois cilindros na mesma base, eles dificilmente trabalham uniforme, problema da compressibilidade do ar
  • Nesses casos Seria bom utilizar um cilindro de maior capacidade e ter a mesa guiada mecanicamente.
  • Atrito A peça deve deslizar suavemente
  • Cilindro rotativo (motor pneumático) Tem alta velocidade, para poder equalizar a velocidade e força é aconselhável usar redutor.
  • Garras pneumáticas, são usado em braços mecânicos, sua força varia de 8 a 100 kgf Ex. Robô
  • Todo cilindro pneumático pode usar sensor elétrico, depende só do êmbolo ser imantado, quando passa o êmbolo, ele fecha ou abre um sinal elétrico.
  • Anéis, vedações e gaxetas São próprios para segurar a lubricação e separar dois ambientes, podem ser dinâmicos ou estáticos Obs.. Quando for fazer manutenção troca-se o kit completo, se você trocar só o que está apresentando defeito, não demora muito, os outro podem dar vazamento.
  • Sempre coloque Kit de vedação original De maneira nenhuma use vedações fora de medida, podem danificar o cilindro ou outros equipamentos.
  • Indicação de avanço e retorno de um cilindro
  • Quando temos dois cilindros Determinamos seu trabalho, por exemplo, o cilindro A (avança), depois o B (avança), retorna o A e retorna o B, Resultado do ciclo: A+B+A-B-
  • Exercícios: Circuito Pneumático 1) Comandar um Cilindro de Simples Ação (Comando Direto). Resposta a seguir --->
  • Exercícios 2) Comandar um Cilindro de Simples Ação (Comando Indireto). Resposta a seguir --->
  • ESSES DADOS FORAM OBTIDOS NAS APOSTILAS E CATÁLAGOS DOS FABRICANTES. No site abaixo você baixa um simulador demo e manual do FluidSim, para fazer circuitos Pneumáticas, simbologia e outros. https://sites.google.com/site/normastecnicashdepnindlabnt/ www.parker.com.br www.festo.com.br www.norgren.com.br Faça o curso de Hidráulica industrial. A fome do mundo está no aprendizado