Aula 19 - Diagrama Trajeto-Passo com sensor de fim de curso escamoteável

Quando o diagrama Trajeto-Passo apresentar uma seqüência de movimento que cause o bloqueio do avanço ou retorno do atuador devido a permanência de sinal, devemos substituir o sensor de fim de curso por sensores escamoteável que atuará durante a borda de subida ou de descida do atuador.

O objetivo é evitar a produção de sinais permanentes por meio de interruptores de fim de curso com um posicionamento do rolo do sensor alguns milímetros antes do final do curso da haste. Ou seja, a a cabeça da haste nos dará um impulso à medida que passa pelo rolo dobrável do sensor, que desaparecerá logo que tenha passado pela posição do sensor.

No diagrama, a direção da ativação da válvula é indicada por uma seta, indicando se ocorre no avanço ou no recuo. 

É um método muito simples e econômico, mas tem uma série de inconvenientes , como o fato, uma fase começar sem ter realmente terminado a anterior (uma vez que os rolos do sensor têm que ser ligeiramente avançados) e também se os atuadores do circuito tiverem hastes longas ou ainda forem muito curtas, a ordem de avvanço é eliminada antes de chegar ao seu destino.

Na sequência A+,B+,B-,A-, temos o problema de que o fim do curso B0 impede que ao pressionar a Botoeira a seqüência começe. Além disso, se começasse, quando o cilindro A for estendido, pressionando o interruptor de fim de curso A1, o cilindro B não poderia continuar retraído.

Substituindo estes interruptores de limite para outros escamoteáveis, B0 acionado na borda de descida do Atuador 2 e A1 acionado no recuo do atuador 1, localizado alguns milímetros antes, resolveremos o problema.
O diagrama pneumático pode ser baixado em: O diagrama pneumático pode ser baixado em: 18_03_01 - Diagrama Trajeto-Passo Escamoteável.pdf
© Direitos de autor. 2018: Gomes; Sinésio Raimundo. Última atualização: 12/03/2018

Aula 18 - Automação Pneumática com Diagrama Trajeto-Passo

O diagrama Trajeto-Passo serve para representar a seqüência de movimento, analisar o funcionamento do circuito pneumático, e identificar os possíveis problemas que deverão ser solucionados através da correta especificação e posicionamento das válvulas e dos fins de curso necessários. 

Figura 01 - Diagrama Trajeto-Passo

Para identificação dos fins de curso, são utilizados números que indicam qual  atuador ele comanda e que tipo de movimento realiza (avanço ou retorno), conforme mostrado abaixo: 1º número – indica se comanda o atuador A ou B e o 2º número – indica se comanda avanço (PAR) ou retorno (IMPAR) do atuador.
Para facilitar o entendimento da abordagem a ser utilizada, serão utilizados o circuitos acima sob a óptica do acionamento: A+ B+ A- B-.
Uma válvula faz o atuador A avançar (1.2), quando o atuador A avança (A+) e toca o sensor 2.2 que faz o atuador B avançar (B+), o o atuador B toca o sensor 1.3 que faz o atuador A recuar (A-), ao recuar o atuador A toca o sensor 2.3 que faz o atuador B recuar (B-),

Figura 02 - Circuito Pneumático

O diagrama trajeto-passo representa a seqüência de operação dos elementos de trabalho. Indica o movimento desse elemento em relação a cada passo ( variação do estado inicial deste elemento). 

Para construção do diagrama devemos seguir a sequência abaixo: Os passos devem ser desenhados horizontalmente com as mesmas distancias. O trajeto não se desenha em escala, mas deve ser igual para cada unidade. No caso de existirem diversos elementos de trabalho, a representação deve ser da mesma maneira, fazendo a correspondência de cada passo ( uns sobre os outros). Os passos sempre colocados horizontalmente e com as mesmas distancias. O trajeto não precisa ser em escala e deve ser igual para cada unidade (cilindro).

O diagrama pneumático pode ser baixado em: 17_04_07 - Diagrama Trajeto-Passo.pdf

Este arquivo pode ser baixado em: 17_03_016 CAI Aula 16 - Automação Pneumática com Diagrama Trajeto-Passo.pdf

© Direitos de autor. 2017: Gomes; Sinésio Raimundo. Última atualização: 18/04/2016

Aula 17 - Exercícios de Fixação de Pneumática Aplicada

Link para:

Apostila de Pneumática - Parker

Você foi contratado com Auxiliar Técnico em uma Empresa de Fabricação de Painéis Pneumáticos para utilização em Máquinas onde irá resolver os exercícios de pneumática propostos na lista abaixo.
Para tanto você deverá elaborar: o Croqui, o Diagrama Pneumático, a Descrição de Funcionamento e a Lista de Peças do conjunto a ser montada pela equipe técnica segundo as especificações descritas em manual de fabricante.

Lista e Exercícios de Pneumática Aplicada está disponível nos link:  17_02_003 Exercícios de Pneumática .

© Direitos de autor. 2016: Gomes; Sinésio Raimundo. Última atualização: 13/02/2016

Aula 16 - Elementos de Medidas em Instalações Pneumática

Um Medidor de Pressão (ou manômetro) é um dispositivo de medição da pressão exercida por um fluido. Os medidores de pressão são necessários para a identificação e ajuste da pressão nas máquinas e equipamentos que utilizam energia pneumática, além de serem indispensáveis na solução de falhas operacionais dos equipamentos. Sem medidores de pressão, os sistemas de energia pneumática seriam imprevisíveis e não confiáveis. Os medidores ajudam identificar e assim garantir que não haja vazamentos ou mudanças de pressão que possam afetar a condição de operação do sistema pneumático.

Os sistemas pneumáticos também são repletos de medidores, já que a pressão também é medida em muitos locais em todo o sistema. A pressão é medida no(s) receptor (es), bem como em todos os reguladores FRL ou autônomos do sistema. Às vezes, a pressão também é medida nos atuadores pneumáticos. Normalmente, os manômetros pneumáticos são classificados para não muito mais do que 300 psi, embora os sistemas típicos funcionem em torno de 100 psi.

A pressão é medida de três maneiras – absoluta, manométrica e vácuo. A pressão absoluta é uma medida da pressão real, incluindo o ar ambiente, que é referenciado a zero com um vácuo perfeito, mas pode chegar a 14,7 psi no nível do mar. Leituras de pressão absoluta são consideradas em aplicações que interagem com o ar ambiente, como o cálculo da taxa de compressão para requisitos de fluxo (CFM). A pressão manométrica é referenciada zero em relação à pressão ambiente e é usada na maioria das aplicações que operam no ar ambiente, mas não com o ar ambiente, como em sistemas hidráulicos. Caso você desconectado do equipamento, um manômetro irá mostrar a pressão como zero. Finalmente, a “pressão” de vácuo é expressa em Torr, ou referenciada em relação à pressão ambiente, como em unidades “in.-Hg” (polegadas de mercúrio), que medem a pressão abaixo da ambiente.

O manômetro pneumático pode suportar diferentes faixas de pressão com base no tipo de medidor e no material de que é feito. Por causa disso, o tipo de medidor e o material são os critérios de seleção mais importantes para os medidores.

Existem muito tipos de manômetros, sendo os mais comuns o tubo de Bourdon e medidores de fole. Tubo de Bourdon funcionam tomando a pressão e convertendo-a em energia mecânica. Essa energia move um dial no medidor, exibindo a quantidade atual de pressão no sistema. Os medidores de tubo Bourdon são atualmente alguns dos medidores mais comuns e têm diferentes configurações, como curvas, helicoidais e espirais. O estilo da tubulação, o tamanho do tubo e o material de que é feito variam de acordo com a faixa de pressão. Uma característica importante a ser notada é a mudança na seção transversal tubulação com o aumento da pressão. Geralmente, à medida que a pressão de trabalho do medidor aumenta, a forma da seção transversal do desenho do tubo muda gradualmente de uma forma oval para uma forma circular.

A operação do tubo de Bourdon é simples. Eles consistem em um tubo de metal semicircular e plano, fixado em uma extremidade e ligado a um mecanismo de alavanca sensível na outra. Conforme a pressão aumenta dentro do tubo, a força do fluido tenta esticar o tubo curvo. O tubo então se afasta da alavanca, que está conectada à agulha no visor, mostra a pressão no pórtico do fluido.

Enquanto os medidores de fole funcionam de forma semelhante aos tubos de Bourdon, eles diferem no fato de que eles usam uma mola para medir a quantidade de energia atuando o dial. A mola é expandida e comprimida pela pressão nos tubos e a energia criada por esse movimento é transferida para as engrenagens que movem o disco de pressão.

A faixa de pressão na qual o medidor estará funcionando é um fator de seleção principal para o tipo de material usado para fazer o medidor. Medidores que operam em pressões mais altas geralmente tendem a ser feitos de materiais como o aço; quando operando a pressões mais baixas, elas tendem a ser feitas de bronze.

A maioria dos medidores de pressão nos EUA vem com conexão 1⁄4” NPT macho, mas as conexões de rosca tipo SAE vem ganhando popularidade no mercado “Fluid Power”. O uso de adaptadores de ponto de teste em vários locais do sistema hidráulico permite a medição durante a solução de problemas sem a necessidade de comprar dezenas de medidores de pressão. A conexão do ponto de teste é anexada ao medidor, que pode ser parafusado nos pontos de teste em todo o circuito, permitindo que você conecte sob pressão para medir em vários pontos do sistema. A maioria dos medidores tem 2 1/2” de diâmetro e pode ser de montagem superior ou de montagem em painel por clamp ou flange, mas medidores estão disponíveis em diversos  tamanhos, materiais e construções imagináveis.

Seja para testar equipamentos ou operar máquinas, os medidores de pressão correto ajudam a reduzir o tempo de inatividade oneroso. Em aplicações de medições mecânicas sistemas hidráulicos, as ameaças comuns para avaliar a confiabilidade são picos de vibração, pulsação e pressão. Portanto, é melhor procurar medidores projetados especificamente para aplicações hidráulicas. Esses recursos incluem: um invólucro de latão forjado para evitar que as frequências ressonantes destruam os componentes internos; um invólucro cheio de líquido para proteger o manômetro de ciclos de vibração e pressão extrema; e um restritor para evitar danos ao manômetro por picos de pressão. Embora o líquido usado no medidor varie de aplicação para aplicação, a glicerina é comumente usada e tem bom desempenho em muitas condições. Quanto maior a viscosidade do líquido, mais amortece as vibrações. Ao escolher entre um medidor seco, cheio de água ou glicerina, também é importante considerar o seguinte: faixa de temperatura, tempo de resposta da agulha necessário, mudanças na pressão e a quantidade de vibração esperada da aplicação. Dependendo dos requisitos da aplicação, podem ser necessários acessórios de medição, como restritores especiais, amortecedores de pistão ou até mesmo selos de diafragma, para evitar falha prematura do medidor.

Aula 15 - Elementos de Trabalho Pneumático

5 - Atuadores Pneumáticos

Os atuadores pneumáticos são os dispositivos que realizam o trabalho quando recebem a energia do ar comprimido por meio das válvulas de distribuição e controle. Os atuadores pneumáticos propiciam o deslocamento de um eixo de acordo com suas características de construção interna e são classificados como atuadores de simples ação e atuadores de dupla ação.
Apesar de ser compressível, quando o ar comprimido enche uma das câmaras do cilindro, passa a exercer força na parede do êmbolo que isola uma câmara da outra. Dessa maneira, a força contrária que a mola exerce é vencida e ocorre o deslocamento axial de acordo com o modelo do cilindro. Esse avanço é representado pelas situações A e B da figura.
5.1 - Atuador de simples ação

Ao ser acionado, o eixo permanecerá avançado enquanto a pressão interna da câmara for superior à pressão atmosférica, mais a força que a mola exerce no sentido  contrário.
Assim, uma vez interrompido o fluxo de ar, a pressão em ambos os lados passa a ser a mesma. A mola instalada faz sua função, ou seja, garantir que o eixo do cilindro recue, até que seja novamente requisitado seu avanço com uma nova “injeção” de ar comprimido.
Esse recuo é representado pelas situações C e D da figura.

5.2 - Atuador de dupla ação

O atuador de dupla ação possui avanço igual ao atuador de simples ação, porém, não utiliza mola interna. Depois de se movimentar, o eixo desse atuador permanecerá na mesma posição e imóvel, até que receba uma força mecânica externa ou que a câmara oposta receba ar comprimido.
O esquema de funcionamento é apresentado na figura.
5.3 - Atuadores sem haste

Atuadores sem haste reduzem o espaço ocupado e permitem cursos até 6 m, são utilizados para tarefas de transferências e manipulação.
A figura mostra um cilindro sem haste com acoplamento magnético, que consiste de um tubo com um êmbolo magnético dentro e fora uma bucha também magnética. O campo magnético obriga a bucha a acompanhar o movimento do êmbolo. Importante: ocorre o desacoplamento magnético sempre que o limite de força é ultra-passado. Para restabelecer o acoplamento, basta acionar o êmbolo na sentido da bucha e remover a causa do desacoplamento.
Esta característica pode ser importante em aplicações que, no caso de impacto, devem liberar o sistema. Quando a possibilidade de desacoplamento é indesejável por questões de segurança ou qualquer outro motivo, utiliza-se um cilindro sem haste com um torpedo impulsionado por uma cinta de aço.
Cilindro sem haste com acoplamento mecânico o torpedo é empurrado por uma fita de aço, que sofre a ação de um êmbolo conforme desenho esquemático abaixo.
5.4 - Atuador Rotativo
Atuador Rotativo ou motores pneumáticos fornecem movimento giratório contínuo, e são aplicados principalmente em ferramentas manuais como furadeiras, parafusadeiras, ferramentas de dentistas utilizadas para desbastar o dente antes de uma obturação, politrizes, etc. As vantagens básicas em relação a ferramenta elétrica são : peso reduzido, proteção contra sobrecarga, que permite ficar acionada mesmo travada sem o risco de danos, e não aquece pois o próprio ar de trabalho já faz a refrigeração contínua entre outras.
5.5 - Atuador semi-rotativo

Atuador semi-rotativo aplicado em movimentos angulares.
Neste tipo de atuador o eixo de saída tem, internamente, entalhado (frezado) dentes de engrenagem formando um pinhão que engrena nos dentes frezados na haste que une dois êmbolos no interior da unidade, chamada de cremalheira. O movimento retilíneo da cremalheira provoca um movimento giratório no eixo gerando um momento torsor cujo torque depende do diâmetro dos êmbolos. O ângulo de giro pode variar de 90º a 180º, em alguns casos até 270º.
5.6 - Atuador Muscle

Atuador tipo Muscle é um atuador de simples ação, aplicado em situações que exigem tração e retorno por força externa, é uma “mangueira” com características próprias para reduzir em até 20% o seu comprimento quando pressurizada. Ao inflar, o muscle aumenta o diâmetro e reduz o comprimento. A grande vantagem, é que comparado a um atuador convencional de mesmo diâmetro externo, consegue exercer uma força dez vezes maior. Por não ter partes móveis, não precisa de lubrificação, pode trabalhar em ambientes com contaminantes que prejudicariam uma haste.
5.7 - Atuador tipo Garra 

São atuadores especialmente projetados para pegar peças em dispositivos de manejo ou em robótica. As pinças podem receber insertos adaptados às peças para um melhor manuseio. O tipo apresentado abaixo utiliza êmbolos opostos para abrir e fechar as pinças, como mostrado nos modelos tipo paralelo e radial.

5.8 - Sinalizador Ótico – Pneumático

É utilizado para controle e indicação da existência de pressão na linha em que estiver instalada, obtendo assim visualização à média distância. Ao receber pressão o componente reage mecanicamente, alterando a cor inicial para outra cor final; ao desabilitar a pressão ocorre a reversão das cores. Indicado para instalação em painéis, onde é embutido em um furo e fixado por flangeamento com contra porca.

© Direitos de autor. 2023: Gomes; Sinésio Raimundo. Última atualização: 08/02/2023

Aula 14 - Elementos de Sinais e Comando Pneumático

4 - Válvulas pneumáticas
Válvulas são elementos de sinais e comandos que permitem a passagem ou não de fluxo de ar do compressor ao atuador.
4.1 - Válvula de Controle de Fluxo

A válvula é um componente do circuito pneumático que se destina a controlar a direção, pressão e/ou vazão do ar comprimido. Elas podem ser de controle direcional de 2, 3, 4 ou 5 vias, reguladores de vazão ou pressão e de bloqueio, com diversos tipos de atuadores. Válvulas Direcionais: comandam a partida, parada e sentido de movimento do atuador. Válvulas de Bloqueio: bloqueiam o fluxo de ar preferencialmente num sentido e o liberam no sentido oposto. Válvulas de Fluxo: influenciam a vazão de ar comprimido. Válvulas de Pressão: influenciam a pressão do ar comprimido ou são comandadas pela pressão.
As válvulas são representadas por símbolos gráficos. A figura lustra como o símbolo é usado para representar a comutação de uma válvula direcional.

O símbolo é formado por dois “quadrados”, cada um representando uma posição da válvula. Assim na posição de “retorno” a câmara do pistão está ligada na atmosfera enquanto que na posição de avanço a rede está alimentando o pistão.
O acionamento do piloto dessas válvulas nada mais é que a movimentação de seus cilindros internos.
Essa movimentação pode ser executada por ação muscular (provocada pelo homem), por ação mecânica (provocada por um dispositivo mecânico ou outro atuador pneumático) ou por ação eletromecânica (por meio de solenoides que movimentam um núcleo magnético e provocam o deslocamento).
Os tipos de acionamento podem ser: Muscular (botão, alavanca, pedal); Ação Mecânica (Pino, Mola, Rolete; Elétrico (solenóide) e Pneumático (Piloto).
Vamos analisar um modelo de válvula comum encontrado na automação industrial: duas vias e duas posições. Na válvula de duas vias e duas posições, o ar que entra pela via 1 é interrompido pela posição 1 do cilindro da válvula, porém, tem possibilidade de escoamento pela via 2, uma vez que o piloto esteja acionado para movimentar o cilindro da válvula para a posição 2.
Já as Válvulas de bloqueio são os elementos que bloqueiam a passagem preferencialmente num só sentido, permitindo assim a passagem livre na direção contrária. A pressão do lado da entrada, actua sobre o elemento vedante e permite com isso uma vedação perfeita da válvula.
4.2 - Válvulas de retenção

Válvula de Retenção

Estas válvulas impedem completamente a passagem de ar numa direção. Na direção contrária o ar passa com uma queda de pressão mínima.
A válvula de retenção com fecho por atuação de contra-pressão, por exemplo por mola. Fecha quando a saída é maior ou igual à entrada.
O fecho da válvula, de um ponto de vista construtivo, pode ser conseguido através de um cone, esfera, placa ou membrana.
4.3 - Válvulas Alternadora

Válvula Alternadora

A Válvula Alternadora possui duas entradas X e Y e uma saída A. Quando o ar comprimido entra em X, a esfera bloqueia a entrada Y e o ar circula de X para A. Em sentido contrario quando o ar circula de Y para A, a entrada X fica bloqueada. Quando um lado de um cilindro ou de uma válvula entra em exaustão, a esfera permanece na posição em que se encontrava antes do retorno do ar.
Estas válvulas seleciona sinais emitidos por válvulas de sinais provenientes de diversos pontos e impede o escape de ar por uma segunda válvula.

Válvula de Simultaneidade

Se um cilindro ou uma válvula de comando devem ser acionados de dois ou mais lugares, é necessária a utilização desta válvula alternadora, também chamada de "válvula de isolamento", “válvula de comando duplo ou dupla retenção” ou "Elemento OU".
4.4 - Válvulas de Simultaneidade
A Válvula de Simultaneidade possui duas entradas X e Y e uma saída A.
O ar comprimido pode passar somente quando houver pressão em ambas as entradas.
Um sinal de entrada em X ou Y impede o fluxo para A em virtude do desequilíbrio das forças que atuam sobre a peça móvel.
Quando existe uma diferença de tempo das pressões, a última é a que chega na saída A. Se os sinais de entrada são de pressões diferentes, a maior bloqueia um lado da válvula e a pressão menor chega até a saída A.
Esta válvula é também chamada de elemento E. Esta é utilizada em comandos de bloqueio, funções de controle e operações lógicas.
4.5 - Válvulas de Fluxo
Estas válvulas influenciam a quantidade de ar que passa ao atuador pneumático, que tem por objetivo o controle da velocidade de atuação dos cilindros ou a rotação dos motores.

Válvulas Reguladoras de Fluxo Bidirecional

Elas podem ser do tipo: Válvulas Reguladoras de Fluxo Bidirecional ou Válvulas Reguladoras de Fluxo Unidirecional.
Esta válvula pode ser utilizada para regulagem na entrada de ar: nesse caso as válvulas são montadas de modo que o estrangulamento seja feito na entrada do ar para o cilindro. O ar de retorno flui livremente para atmosfera.
Ligeiras variações de carga na haste do pistão, provocadas, por exemplo, ao passar pela chave fim de curso, resultam em grandes diferenças na velocidade de avanço. Por esta razão, a regulagem na entrada é utilizada para cilindros de simples ação ou de pequeno volume.
A regulagem de pressão pode ser na saída de ar.

Válvulas Reguladoras de Fluxo Unidirecional

Nesse caso o ar de alimentação entra livremente no cilindro, sendo estrangulado o ar na saída. Com isso o êmbolo fica submetido a duas pressões de ar. Esta montagem da válvula reguladora de fluxo melhora muito a conduta do avanço, razão pela qual a regulagem em cilindros de dupla ação deve ser feita na saída do ar da câmara do cilindro.

4.6 - Válvulas Temporizadas
Válvulas temporizadas são utilizadas para promover um retardo na emissão de um sinal.
Normalmente, as válvulas temporizadas são compostas de uma válvula direcional 3/2 vias e
acionada por piloto, uma válvula reguladora de fluxo unidirecional e um reservatório de ar.
Elas podem ser do tipo: Válvula temporizadora normal fechada ou Válvula temporizadora normal Aberta.

Válvulas temporizadas

Em ambos os temporizadores, o tempo de retardo normal e de 0 a 30 segundos. Este tempo pode ser prolongado com um depósito adicional. Se o ar é limpo e a pressão constante, pode-se obter temporizações exatas.


© Direitos de autor. 2015: Gomes; Sinésio Raimundo. Última atualização: 20/02/2015

Aula 13 - Elementos de Energia em Instalações Pneumáticas

1 - Produção e Preparação de Ar Comprimido.
A fonte de ar comprimido para os circuitos pneumáticos inclui uma unidade de produção, distribuição e condicionamento de ar comprimido.
A qualidade do ar comprimido industrial é de grande importância para obter menores índices de manutenção e maior durabilidade do sistema pneumático todo. Isto pode ser obtido desde sua produção, armazenamento e condicionamento (Figura seguinte).

Figura 1 - Produção armazenamento e
condicionamento de ar comprimido.

O ar da atmosfera é obtido por meio de um filtro de admissão para eliminar as primeiras impurezas. Logo chega ao compressor para elevar a pressão de um volume de ar, até a pressão requerida para o trabalho pneumático. O resfriamento intermediário é o sistema de resfriamento do compressor para manter baixa a temperatura das válvulas, do óleo lubrificante e do ar em compressão. Para poder retirar o 75% ou 90% da umidade do ar é utilizado o resfriador posterior (trocador de calor cilíndrico de tubos). Ao final do resfriador posterior se encontra o separador de condensado. Depois fica o reservatório de ar comprimido para armazenar e resfriar o ar, auxiliando a eliminação de condensado. Também o reservatório permite compensar as flutuações de pressão no sistema, estabilizar o fluxo e controlar a marcha do compressor. O secador ou desumidificador do ar completa o sistema de produção entregando um ar comprimido com a qualidade que se precisa.
Os compressores podem ser classificados segundo seu principio de trabalho em deslocamento positivo (incrementa pressão por redução de volume) e deslocamento dinâmico (incrementa pressão por conversão de energia cinética em energia de pressão utilizando impulsores e difusores).
Os compressores de deslocamento positivo podem ser de êmbolo com movimento linear (um ou dos estágios) ou de membrana.
A maior diversidade construtiva pode ser encontrada nos compressores de deslocamento dinâmico, os quais podem ser do tipo ejetor, de fluxo radial ou de fluxo axial (conhecidos como turbocompressores), ou também podem ser rotativos (roots, anel líquido, paletas, parafuso) ou alternativos (pistão, labirinto, tronco (simples efeito), cruzeta (duplo efeito)).
A seleção do tipo de compressor é desenvolvida conforme as necessidades fabris, em relação à pressão de trabalho e ao volume.
O resfriamento intermediário pode ser de ar o de água, porém os segundos são melhores porque também incluem condensação da umidade do ar comprimido.
O secador final pode ter um custo elevado, mas os resultados o amortizam. Podem ser por refrigeração, por absorção ou adsorção.
1.2 Compressor de Deslocamento Positivo

O compressor é um equipamento industrial concebido para aumentar a pressão de um fluido em estado gasoso. O Compressor é uma fonte de alimentação pneumática que é usada para fornecer  o ar comprimido para os elementos de trabalho e é composto pelos seguintes componentes básicos.
1 - Filtro de ar
2 - Compressor
3 - Motor elétrico
4 - Tanque de armazenamento
5 - Interruptor de pressão
6 - Válvula de segurança
7 - Válvula de serviço.

Nos compressores de deslocamento positivo alternativos a compressão do gás é feita em uma câmara de volume variável por um pistão (2), ligado a um mecanismo biela-manivela similar ao de um motor alternativo.
Quando o pistão no movimento ascendente comprime o gás a um valor determinado, uma válvula se abre deixando o gás escapar, praticamente com pressão constante. Ao final do movimento de ascensão, a válvula de exaustão se fecha, e a de admissão se abre, preenchendo a câmara a medida que o pistão se move.
A Tomadas de Ar devem ser sempre feitas pela parte superior da tubulação principal, para evitar os problemas de condensado já expostos. Recomenda-se ainda que não se realize a utilização direta do ar no ponto terminal do tubo de tomada. No terminal, deve-se colocar uma pequena válvula de drenagem e a utilização deve ser feita um pouco mais acima, onde o ar, antes de ir para a máquina, passa através da unidade de condicionamento.
1.3 - Regulagem de Compressores
Na estrutura básica das instalações pneumáticas devemos fazer a regulagem do reservatório de pressão. O ar comprimido gerado pelo compressor se acumula em um reservatório de pressão, que serve para compensar flutuações da pressão. Desta forma estão cobertos os picos de consumo breves, sem que a pressão de serviço flutue excessivamente ou se reduza na tubulação.

A demanda de ar durante os picos de consumo não deve ultrapassar durante muito tempo as quantidades fornecidas pelo compressor. A pressão se regula no reservatório pelo sistema no qual o compressor desliga ao alcançar uma pressão máxima (por exemplo, 12 bar), ligando quando a pressão cai a um valor mínimo (por exemplo, 8 bar). Neste intervalo, o reservatório de pressão e as tubulações de alimentação atuam como acumuladores para as ferramentas.

A regulagem de marcha sem carga deve ser feita no caso de compressores de êmbolo ou pistão, geralmente por abertura e fechamento de válvulas. Desta forma, evita-se que o eletromotor ligue e desligue constantemente, o que exige uma elevada intensidade de corrente de partida.

No caso de compressores pequenos até médios, a regulagem de ligar/desligar ocorre através de um pressostato que liga e desliga o eletromotor conforme a pressão do reservatório. 

Sendo V = volume do reservatório (m3) Q = fluxo de fornecimento do compressor (m3/min), como regra geral vale: V ≈ 0,9-1 Q em caso de regulagem liga/desliga; V ≈ 0,4 Q em caso de regulagem de marcha sem carga. 

Frequentemente são instalados reservatórios de pressão adicionais no final do sistema de tubulações ou antes de grandes consumidores de ar para compensar cargas bruscas.
1.4 - Rede de Distribuição de Ar
Onde existem vários pontos de aplicação de ar comprimido o processo mais conveniente e racional é efetuar a distribuição do ar situando as tomadas nas proximidades dos utilizadores.
A rede de distribuição de A.C. compreende todas as tubulações que saem do reservatório, passando pelo secador e que, unidas, orientam o ar comprimido até os pontos individuais de utilização.

A rede possui duas funções básicas: Comunicar a fonte produtora com os equipamentos consumidores e funcionar como um reservatório para atender às exigências locais.
Um sistema de distribuição perfeitamente executado deve apresentar os seguintes requisitos: Pequena queda de pressão entre o compressor e as partes de consumo, a fim de manter a pressão dentro de limites toleráveis em conformidade com as exigências das aplicações; não apresentar escape de ar, do contrário haveria perda de potência e apresentar grande capacidade de realizar separação de condensado.
Ao serem efetuados o projeto e a instalação de uma planta qualquer de distribuição, é necessário levar em consideração certos preceitos. O não-cumprimento de certas bases é contraproducente e aumenta sensivelmente a necessidade de manutenção.
Para que a drenagem eventual seja feita, devem ser instalados drenos (purgadores), que podem ser manuais ou automáticos, com preferência para o último tipo. Os pontos de drenagem devem se situar em todos os locais baixos da tubulação, fim de linha, onde houver elevação de linha, etc.
A Tomadas de Ar devem ser sempre feitas pela parte superior da tubulação principal, para evitar os problemas de condensado já expostos. Recomenda-se ainda que não se realize a utilização direta do ar no ponto terminal do tubo de tomada. No terminal, deve-se colocar uma pequena válvula de drenagem e a utilização deve ser feita um pouco mais acima, onde o ar, antes de ir para a máquina, passa através da unidade de condicionamento.
1.5 - Unidade de Conservação
Apesar das diversas medidas tomadas (sistemas de drenagem de água depois do compressor), é inevitável que o ar comprimido se esfrie ao percorrer o comprimento das tubulações, com a consequente condensação de água. A ferrugem também pode se apresentar, principalmente em tubulações antigas.

Entretanto, essas substâncias são eliminadas se for instalado um filtro de ar comprimido um pouco antes do atuador ou da ferramenta. O filtro deve ter, em pós-conexão, imprescindivelmente um lubrificador para adicionar uma névoa de óleo ao ar comprimido circulante. Este óleo é necessário para lubrificar o motor pneumático, principalmente durante o funcionamento contínuo.
As unidades de conservação devem ser conectadas o mais perto possível da ferramenta. Seu tamanho tem que ser compatível com o fluxo de ar no ponto de captação. Se é desejada uma determinada pressão de serviço ou se devem ser compensadas flutuações da pressão causadas pela tubulação, pode ser instalado um regulador de pressão com um manômetro na unidade de manutenção, entre o filtro e o lubrificador.
Para que o atuador ou a ferramenta tenha a maior durabilidade possível, a preparação do ar comprimido tem que ocorrer em uma unidade de manutenção. O Óleo para a unidade de manutenção ou lubrificação direta geralmente é Óleo de motor SAE 20 ou SAE 10.
A Unidade de Conservação (Lubrifil) é composta de: Filtro, Regulador de Pressão, Manômetro e   Lubrificador. É muito importante manter o ar limpo, sem umidade e impurezas, com a pressão correta e as palhetas lubrificadas para obter um desempenho máximo da ferramenta. A distância ideal entre a unidade de Conservação e a ferramenta é de 4 metros, evitando assim quedas de pressão.
© Direitos de autor. 2015: Gomes; Sinésio Raimundo. Última atualização: 20/02/2015