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Válvulas Pneumáticas

Identificação dos Orifícios nas Válvulas

A identificação dos orifícios nas válvulas pneumáticas, nos reguladores de pressão, nos filtros de ar e etc, têm variado de fabricante para fabricante.

Preocupados com isso, o CETOP - Comitê Europeu de Transmissão Óleo Hidráulica e Pneumática, propôs um método  universal para a identificação dos orifícios aos fabricantes deste tipo de equipamento. O código apresentado pelo CETOP, vem sendo estudado para que se torne norma universal através da Organização Internacional de Normalização - ISO. A finalidade do código é fazer com que o usuário tenha uma fácil instalação dos componentes, relacionando as marcas dos orifícios do circuito com as marcas contidas nas válvulas, identificando claramente a função de cada orifício. Essa proposta é numérica, conforme

abaixo:

Orifícios 1: Alimentação/Suprimento Principal/Pressão

Orifícios 2 e 4: Utilização/Saída

Orifícios 3 e 5: Escape/Exaustão

Orifícios 10, 12 e 14: Pilotagem

Identificação Literal

Outra forma de identificação da função dos orifícios de uma válvula é a identificação literal:

Orifícios P: Alimentação/Pressão

Orifícios A, B e C: Utilização/Saída

Orifícios R, S e T: Escape/Exaustão

Orifícios X, Y e Z: Pilotagem

Os escapes aparecem também representados pela letra E, seguida de respectiva letra que identifica a utilização.

Exemplo:

EA: orifício de escape ou exaustão do ar utilizado pelo orifício A.

EB: orifício de escape ou exaustão do ar utilizado pelo orifício B.

A letra D, quando utilizada, representa orifício de escape do ar de comando interno.

Tabela para Identificação dos Orifícios de uma Válvula Direcional:

Denominação de uma Válvula Direcional

  Nas válvulas de duas posições, as ligações são feitas no quadro do “retorno” (na direita do símbolo), quando a válvula não estiver acionada, quando acionada (presa em fim de curso na posição inicial), as ligações são feitas no quadro de acionamento (na esquerda do símbolo).

 Nas válvulas de três posições, as ligações são feitas no quadro central (posição neutra) quando não acionadas, ou no quadro correspondente, quando acionadas.

O quadro (posição) onde as ligações são feitas simbolicamente é fixo. Movimenta-se o quadro livre de ligações.

- Posição Zero ou de Repouso: é a posição adotada pelas partes internas da válvula.

- Posição Inicial ou de Partida: é a posição que uma válvula, um cilindro, etc, ocupam após serem instalados em um sistema

pneumático, pressurizado ou eletrizado. Nesta posição se inicia a sequência de operações previstas, e geralmente são indicados a entrada de ar comprimido, escapes e utilização. Em um circuito, todas as válvulas e cilindros são sempre representados em sua posição inicial.

Atuadores, Acionamentos ou Comandos de Válvulas Direcionais

As válvulas necessitam de um agente externo ou interno para deslocar as suas partes internas de uma posição para outra, ou seja, que altere as direções do fluxo, efetue bloqueios e liberação de escapes.

Os elementos responsáveis por tais alterações são os acionamentos internos, que podem ser classificados em comando direto ou indireto.

Comando Direto: é quando a força de acionamento atua diretamente sobre o mecanismo que causa a inversão da válvula.
Comando Indireto: é quando a força de acionamento atua sobre um dispositivo intermediário, que libera o comando principal, que por sua vez inverte a válvula. Estes comandos são chamados de combinados ou servo.


Tipos de Acionamentos e Comandos
São diversos os tipos de acionamentos e podem ser: Musculares, Mecânicos, Pneumáticos, Elétricos ou Combinados. Estes acionamentos e comandos são representados por símbolos normalizados.

Válvulas Direcionais de Cinco Vias e Duas Posições (5/2)
São válvulas que possuem uma entrada de pressão, dois pontos de utilização e dois escapes. Estas válvulas também são chamadas de 4 vias com 5 orifícios, devido à norma empregada. É errado denominá-las simplesmente de válvulas de 4 vias.
Um válvula de 5 vias realiza todas as funções de uma de 4 vias. Fornece ainda maiores condições de aplicação e adaptação, se comparada diretamente a válvula de 4 vias, principalmente quando a construção é do tipo distribuidor axial. Conclui-se portanto,
que todas as aplicações encontradas para uma válvula de 4 vias podem ser substituídas por uma de 5 vias, sem qualquer problema, mas o inverso nem sempre é possível. Existem aplicações que uma álvula de 5 vias sozinha pode executar e que quando feitas por uma válvula de 4 vias, necessitam do auxílio de outras válvulas.

Bloco manifold para válvula 4V210-08

como determinar a válvula pneumática para o tamanho do cilindro?

Seleção de uma válvula pneumática em função da sua vazão

Para se determinar a válvula pneumática necessária para acionar um ou mais cilindros pneumáticos em função da sua vazão, deve se levar em conta o diâmetro, o curso e a frequência de trabalho do cilindro ou dos cilindros pneumáticos de um sistema pneumático, assim como a pressão de trabalho deste sistema.

Método Prático
Para que possamos especificar uma válvula pneumática, precisamos, a partir de algumas informações básicas, saber:

1. Quantos cilindros devem ser acionados por esta válvula.
2. Anotar o diâmetro, o curso e a frequência de trabalho (em ciclos por uma unidade de tempo) e a pressão de trabalho de cada cilindro.
3. Determinar o consumo de ar comprimido de cada cilindro pneumático, tomar o cuidado de verificar se o cilindro pneumático é de simples ou dupla ação.
4. Somar os consumos dos cilindros pneumáticos, para os cilindros simples ação, 1 vez o valor da tabela; para o dupla ação 2 vezes o valor da tabela por cilindro.
5. Depois desse número verificar qual a válvula que atende a esta necessidade; não esquecer que este número deve ser multiplicado pelo número de ciclos que o sistema irá executar em um espaço de tempo, normalmente em um minuto.

A vazão da válvula pneumática deve ser maior que o consumo de ar comprimido do sistema proposto, levando-se em conta a pressão de trabalho.

Válvulas Pneumáticas

As válvulas pneumáticas são componentes do circuito pneumático que se destinam a controlar a direção, a pressão, a vazão ou o bloqueio do ar comprimido. As válvulas pneumáticas se classificam em Válvulas de Controle Direcional, Válvulas de Bloqueio,
Válvulas de Controle de Fluxo e Válvulas de Controle de Pressão.

válvula solenoide  5/2 vias retorno por mola 4V210-08 

Válvulas de Controle Direcional
A função de uma válvula direcional é a de direcionar o sentido de fluxo atendendo à necessidade do circuito.
São caracterizadas por:
- número de vias;
- número de posições;
- posição de repouso;
- tipo de acionamento (comando);
- tipo de retorno (para a posição de descanso);
- vazão.

Número de Vias
É o número de orifícios de conexões de trabalho que a válvula possui. São consideradas como vias a conexão de entrada de
pressão, conexões de utilização e conexões de escape.

Número de Posições:
É a quantidade de posições estáveis da válvula direcional ou ainda a quantidade de manobras distintas que uma válvula
direcional pode executar. As válvulas mais comuns possuem 2 ou 3 posições. As válvulas direcionais são definidas conforme o
número de vias e o número de posições.
exemplo:

Simbologia/Representação

O símbolo representa a função da válvula e sua forma de acionamento e retorno.

Representação do Número de Vias e de Posições

As válvulas direcionais são representadas por um retângulo que é dividido em quadrados. O número de quadrados na simbologia é igual ao número de posições da válvula que representa a quantidade de movimentos que a mesma executa através dos acionamentos.

Exemplo;

______________________________________________________________________

2/2 NF (NORMAL FECHADA 2 VIAS - 2 POSIÇÕES)

2/2 NA (NORMAL ABERTA 2 VIAS - 2 POSIÇÕES)

3/2 NF (NORMAL FECHADO 3 VIAS - 2 POSIÇÕES)

3/2 NA (NORMAL ABERTA 3 VIAS - POSIÇÕES

4 VIAS 2 POSIÇÕES 

5 VIAS 2 POSIÇÕES

5 VIAS 3 POSIÇÕES (CENTRO FECHADO)

5 VIAS 3 POSIÇÕES (CENTRO ABERTO NEGATIVO)

5 VIAS 3 POSIÇÕES (CENTRO ABERTO POSITIVO)

Identificação do Número de Vias

Devemos considerar a identificação do número de vias apenas de um quadrado.

Posição Normal

A posição normal de uma válvula de controle direcional é a posição em que se encontram os elementos internos quando a mesma não foi acionada.

VÁLVULAS ACIONAMENTOS MECÂNICOS ROSCA M5

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Animação cilindro grampo pneumático

ANIMAÇÃO GRAMPO PNEUMÁTICO 

desenvolvido exclusivamente para a fixação de peças em dispositivos e máquinas.

Ø32 à 63mm com curso máx. de 50mm, rotação em sentido horário ou anti-horário.

vamos continua com algumas curiosidades e calculos de cilindros pneumático...

cilindro pneumático compacto com guias anti-giro

Consumo de Ar Comprimido nos Cilindros

O cálculo do consumo de ar dos cilindros pneumáticos é muito importante para se determinar a capacidade dos compressores e da rede de ar comprimido.

Abaixo formula de calculo de cilindro pneumáticos iso Ø10mm á Ø320mm 

Sistema Internacional de Unidades (SI)

Tabelas de Conversões

Conforme explicado na seção “Sistema Internacional de Unidades SI”, a aplicação das unidades SI é fundamental, porém, algumas unidades do cotidiano são usuais. Em função disso, apresentaremos a seguir tabelas de conversão das unidades mais importantes deste catálogo que correspondem às unidades utilizadas.

Comprimento conversões

1mm = 0,03937 polegadas

1 polegada = 25,4 mm

1 m = 1.000 mm

1μm = 0,001 mm

Pressão
A unidade SI deduzida da pressão ou da tensão mecânica é Pascal

(Pa) . 10 = 1 bar.

Dimensão básica: 1 Pa = 1 Nm (1 bar = 1000.000 Pa)

1 bar = 100000 Pa = 1000 kPa = 14,5 psi

1 Pa = 0,00001 bar = 0,000145 psi

1 psi = 0,069 bar = 6897,8 Pa

Torque
Kpm > Nm > libras polegadas

1 Kpm = 9,81 Nm = 87,11 libras polegadas

Força                                             Volume
1 Kgf = 9,81                                   N 1 m³ = 1000 dm³ (l)
1N = 0,102 Kgf                              1 cm³ = 0,001 dm³
                                                       1 pe³ = 28,32 dm³



Potência                                           Energia

1 W (Nm/s) = 1,36. 10 CV              1 N.m (joule) = 0,278.10 Kwh
1 CV = 736 W                                 1 N.m = 0,102 Kgf.m
1Hp = 745,7 W                                1 CV.h = 2,65.10 N.m


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CILINDROS PNEUMÁTICOS 

São dispositivos que transformam a energia potencial do ar comprimido em energia cinética, agindo linearmente.
São produzidos diversos modelos e tamanhos de cilindros pneumáticos:
(Termo técnico: ATUADOR PNEUMÁTICO)

- Cilindros Simples Ação
- Cilindros Dupla Ação
- Cilindros com Haste Passante
- Cilindros Dúplex Geminado

- Cilindros Dúplex Contínuo (Tandem)

Cilindros de Simples Ação: os cilindros de simples ação utilizam a ação do ar comprimido em um único sentido de movimento.
São comandados por válvulas solenoides de 3/2 vias ou válvulas pilotadas 3/2 vias .

Cilindros de Dupla Ação: os cilindros de dupla ação utilizam a ação do ar comprimido nos dois sentidos de movimento; avanço e
retorno. São comandados por válvulas solenoides  ou pilotadas de 4/2 ou 4/3 vias  ou 5/2 ou 5/3 vias.

Válvula solenoide 5/2 vias 4V210-08-12D

Amortecimento de Fim de Curso: projetado para absorver a energia cinética das massas em movimento no final do curso,
evitando o choque entre cabeça e êmbolo do cilindro no final de cada curso.

Cilindro pneumático mini iso6432 com amortecimento regulável 

Êmbolo Magnético: cilindro com êmbolo magnético tem a finalidade de atuar um ou mais sensores magnéticos do tipo reedswitch ou similar, montado na parte externa do cilindro, este sinal elétrico é utilizado para comandar componentes do sistema.

Cilindro pneumático com sensor magnetico

Seleção de um Cilindro Pneumático ISO
Para que possamos especificar um cilindro pneumático precisamos partir de algumas informações básicas a saber:

1. Qual a força que o cilindro deverá desenvolver. Verifique se a aplicação da força é estática ou dinâmica.
2. Qual a pressão de trabalho disponível.
3. Qual o curso de trabalho.
4. Tipo de carga aplicada.
5. Tipo de montagem.
6. Tipo de haste.
7. Material das guarnições.
8. Aplicação com sensor magnético.

Como saber a força do cilindro pneumáticos?

Abaixo tabela de calculo de força de cilindro pneumáticos

Tabela de força de cilindro pneumático em (N)

FORMULA DE CALCULO DE FORÇA DE CILINDRO PNEUMÁTICO.

F = P x A                                      F = Força (N)
        10                                         P = Pressão Manométrica (bar)
                                                     A = Área do Êmbolo (mm²)

Guia linear para cilindros iso6432 iso6431 ISO21287

 A guia-linear para cilindros pneumáticos,também conhecida como guia-feng é mais um Acessório para cilindros ISO em automação de sistemas onde tenha grande esforço radial em ponta de haste e/ou precisão de deslocamento linear. São fornecidos separadamente do cilindro e contam com versão de bucha de bronze ou esferas recirculantes.

Sua principal função é manter maior precisão de movimento, evitando o giro e a flambagem da haste do cilindro. Fornecidas para cilindros normalizados série ISO nos diâmetros de 12 a 25 mm e de 32 a 100 mm.