aula3 - elementos
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Helder Anibal Hermini
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Elementos pneumáticos demovimento retilíneo
Cálculos de cilindros
Elementos pneumáticos demovimento giratório
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Energia
pneumática
Cilindros
pneumáticos
Motorespneumáticos
Movimentos
retilíneos
Movimentosrotativos
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Acionados por ar comprimido de um só lado.Em geral, oretrocesso é feito por mola ou força externa. Em cilindros de
ação simples com mola, o curso do embolo é limitado pelo
comprimento desta. Normalmente, o comprimento máximo de
curso é de aproximadamente 1 mm.
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! ar comprimido mo"imenta o #mbolo do cilindro deação dupla, $a"endo reali%ação de trabal$o nos dois sentidos. A
princ&pio,o curso do embolo é ilimitado.
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'ão compostos por dois cilindros de ação dupla, os(uais formam uma só unidade. )esta forma, com
simult*nea pressão nos dois #mbolos, a força é uma soma
das forças dos dois cilindros. Esta unidade é usada p+
obtenção de grandes forças em locais onde não se dispe
de espaço p+ utili%ação de cilindros de maior taman$o.
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-orça do #mbolo
•)a pressão do ar
•)o di*metro do cilindro
•)a resist#ncia de atrito
•)os elementos de "edação.
A força do #mbolo depende/
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Fteórica = P. A
-orça teórica do #mbolo
-orça teórica
do #mbolo0ressão de
rabal$o
'uperf&cie 2til
do #mbolo
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Fefetiva = P. A !Fatrit" #Fm"$a%
-orça efeti"a do #mbolo do cilindro de ação simples
-orça
efeti"a do
#mbolo
0ressão de
rabal$o'uperf&cie 2til
do #mbolo
-orça de
3esist#ncia de
atrito
-orça da mola
de retrocesso
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1&
-orça efeti"a do #mbolo do cilindro de dupla ação
A"anço
atrit"efetiva F'A.PF =
π=
π= .r
(
.)A &
&
A é a superf&cie
2til do #mbolo
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-orça efeti"a do #mbolo do cilindro de dupla ação
3etrocesso
atrit"efetiva F'A.PF ′=
( )(
*)A && π−=′
A4 é a superf&cie
2til do #mbolo
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5omprimento do curso
O comprimento do curso em cilindros pneumáticosnão deve ser maior do que 2000 mm. A pneumática não émais rentável para cilindros de diâmetro grande e de cursomuito longo, pois o consumo de ar é muito grande.
m cursos longos, a carga mecânica so!re a "astede #m!olo e nos mancais é grande.
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6elocidades do cilindro
A velocidade do cilindro depende$%a carga,
%a pressão de ar,
%o comprimento da tu!ula&ão entre a válvula e o cilindro,
%a va'ão,
%a válvula de comando,
(elo amortecimento dos )ins de curso.
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6elocidades do cilindro
As velocidades do #m!olo em cilindros normais
variam entre 0,* e *,+ ms.
A velocidade do #m!olo pode ser regulada comválvulas apropriadas. -álvulas reguladoras de)luo e válvulas de escape rápido, são usadaspara velocidades menores ou maiores.
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5onsumo de ar
/ importante con"ecer o consumo de ar da instala&ão
para poder produ'ilo e para sa!er quais as despesas deenergia.
m uma determinada pressão de tra!al"o, num
determinado diâmetro e num determinado curso, oconsumo de ar 13 é dado por$
4 5ela&ão de compressão . 6uper)ície do #m!olo . curso
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5onsumo de ar
5ela&ão de compressão
( )mar *"n+ve$a" ,a-ea*a.Paem
101/3
tra,a$"*e pre--"101/3
p
p
e1
e& +=
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-órmulas para o 5onsumo de ar
Cilindros de a&ão simples
Cilindro de a&ão dupla
!$2min%c"mpre--"*ere$a".(
4.* .n.-
&
=
( )!$2min%c"mpre--"*ere$a".n.
(
4.*') .-
(
4.) .-
&&&
+=
onde
7 8 5onsumo de ar 9l+min:
s 8 5omprimento do curso 9cm:n 8 5iclos or minuto
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&1
Aplica&9es$
•Manipula&ão.
•:ransporte.
•%ispositivos.
ransformam a energia pneumática emmo"imento de giro. 'ão os motores de ar
comprimido.
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&&
Características$
•Movimentos rotativos precisos eelevado torque.
•(odem ter detec&ão de posi&ão atravésde sensores nos )inais de curso.
ransformam a energia pneumática emmo"imento de giro. 'ão os motores de ar
comprimido.
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&3
Motores de (istão
Motores de (al"etas
Motores de engrenagens
:ur!omotores 1tur!inas3
! motor pneumático com campo angular ilimitadoé um dos elementos de trabal$o mais utili%ado na
pneumática. !s motores pneumáticos estão classificados,
segundo a construção em/
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&(
Motores de (istãoEstá subdi"idido em motores de pistão radial e axial.
Motor de pistão radial Motor de pistão axial
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&5
Motores de (istão 5adial
0or pistes emmo"imento radial, o
#mbolo, atra"és de
uma biela, aciona o
eixo do motor.
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&6
Motores de (istão Aial<m disco oscilante
transforma a força de = cilindros,
axialmente posicionados, emmo"imento giratório. )ois pistes
são alimentados simultaneamente
com ar comprimido. 5om isso
obter>se>á um momento de
inércia e(uilibrado, garantindo
um mo"imento do motor
uniforme, sem "ibraçes.
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&7
Motores de (al"etas
! rotor, dotado de ran$uras, é fixado excentricamente em um
espaço cil&ndrico. As pal$etas colocadas nas ran$uras são, pela força
centrifuga, afastadas contra a parede interna do cilindro, gerando a
"edação indi"idual das c*maras. 0or meio de pe(uena (uantidade de ar, as
pal$etas são afastadas contra a parede interna do cilindro, ?á antes de
acionar o rotor. As pal$etas formam no motor, c*maras de trabal$o. ! ar
entra na c*mara menor, se expandindo na medida do aumento da c*mara.
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&8
Motores de engrenagens
Nestes motores a geração do momento de
torção efetua>se pela pressão do ar contra os
flancos dos dentes de duas engrenagens
engrenadas. <ma engrenagem é montada fixa
no eixo do motor e a outra li"re no outro eixo.
Esses motores, são utili%ados como má(uinasde acionar, e estão a disposição com até @@ B
9C 56:.
! sentido de rotação é re"ers&"el.
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&9
:ur!omotores 1tur!inas3
urbomotores somente sãousados para trabal$os le"es, pois sua
"elocidade de giro é muito alta 9são
utili%ados em e(uipamentosdentários até =. rpm:.
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30
•
;nidades pneumáticas compactas e )uncionais, com doisgraus de li!erdade, comandados de )orma independente ouem con<unto.
•(ossuem #m!olo magnético para detec&ão de posi&9essem contato direto.
•%isponíveis nos diâmetros de *7, 20, 2+ e =2 mm e cursos
padr9es de 2+, >0, +0, ?0 e *00 mm para o movimento linear.•(ermitem o a<uste do ângulo de deslocamento.
•Amortecimento regulável nas posi&9es )inais de curso.
•A<uste )ino nos )inais de cursos.
A com!ina&ão entre um atuador linear e um rotativo,)ormando uma s@ unidade, que soluciona diversas tare)asnas áreas de montagem e manipula&ão.